亞-超臨界稻草互補催化液化行為研究.pdf

1、隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，人類對化石燃料的消耗量也與日俱增。然而，化石燃料的不可再生性使得人類意識到開發(fā)可再生能源工藝的急迫性。做為自然界中儲藏量巨大、具有回收性的生物質原料，生物質原料的能源化轉化過程將有望緩解未來可能出現(xiàn)的能源危機。
　　 本文以溶劑體積比為1，4-二氧六環(huán)-水為反應溶劑，考察了典型生物質稻草在亞/超臨界1，4-二氧六環(huán)-水中的液化行為。在本項研究中，催化劑對稻草亞/超臨界液化行為的影響結果表明，堿性催化劑(Ca

2、CO3和Na2CO3)能夠促進油相產率的提高，并降低渣相產率，即提高稻草的液化轉化率。然而，其他幾種采用的催化劑能夠降低渣相產率，但是并不能有效地促進稻草液化轉化。其中，個別催化劑的加入，會降低油相產率，如TiO2和FeSO4等。原因可能是反應釜內側壁面及壁面沾附的由歷次實驗產生的固相薄層中的某些金屬本身也能夠對稻草超/亞臨界液化過程產生催化作用。因此，額外加入的這些催化劑并不能對液化產生影響，甚至有些本身就存在負催化效果。
　　

3、 本文重點研究了在碳酸鈉催化條件下，液化溫度和停留時間對稻草亞/超臨界液化行為的影響。在生物質亞/超臨界液化過程中，生物質降解的中間產物和自由基等會發(fā)生一系列聚合和再聚合反應。在較低的液化溫度下，反應產物中以固相產物，即殘渣相居多。當亞/超臨界液化溫度升高時，木質素的降解效率大幅提高。木質素降解生成的苯氧基自由基與纖維素和半纖維素降解所產生的自由基、產物以及產物二次降解所形成的中間產物結合，形成各相液化產物。當反應體系進入超臨界狀態(tài)時

4、，混合溶劑的溶解能力和傳質特性得到明顯的提高?；旌先軇┝己玫娜芙庑阅芎蛡髻|特性使稻草亞/超臨界液化反應更加激烈的進行，促進輕組分的生成。
　　 同時，1，4-二氧六環(huán)體積含量高(50、80和100 vol.％)能夠得到較高的油相產率。重油相的最高產率發(fā)生在1，4-二氧六環(huán)含量為20 vol.％的反應中。同時，最低的渣相產物出現(xiàn)在1，4-二氧六環(huán)體積比例為50 vol.％的反應中。當混合溶劑體積比不是1:1時，稻草不能更完全地發(fā)生