生物油部分氧化气化制备合成气研究

以生物油为原料,在常压和空气氛围下进行非催化部分氧化气化实验制备合成气,考察了气化温度、氧油比对合成气形成特性及合成气品质的影响,并对生物油非催化部分氧化气化制备合成气的主要反应过程进行了讨论。结果表明,升高温度可以促进生物油经非催化部分氧化气化制合成气过程中相关转化反应的进行,合适的氧油比有利于合成气的增加。当温度为1 050℃,空气量为0.2 L/min,进料量为72 g/h时,生物油经部分氧化产生的气体中H₂含量最高,CH₄、CO和CO₂很少;H₂/CO和H₂/(CO+CO₂)均达到最大值,分别为4.3和3.2。     

真空裂解松木层孔菌制备生物油及其化学成分分析

在对松木层孔菌子实体成分分析和热重分析的基础上,通过真空裂解松木层孔菌菌渣得到裂解生物油(A),进一步通过乙酸乙酯萃取和真空旋转蒸发从裂解生物油A得到高沸点生物油(B)。运用气相色谱串联质谱技术分析了裂解生物油A和高沸点生物油B的化学成分。结果表明,松木层孔菌真空裂解反应主要发生在200～400℃。裂解生物油中含有大量低沸点化合物,主要是丙酮、醋酸、糠醛、甲醇、丙酸、乙腈等,而含有的高沸点化合物则主要是酚类和芳香类化合物。初步探讨了松木层孔菌生物油化学成分的形成。     

微波条件下固体酸催化剂催化酯化生物油的研究

以乙醇和乙酸的酯化作为反应模型,考察固体酸催化剂阳离子交换树脂、SO₄²-/ZrO₂和分子筛在微波加热条件下的酯化活性。结果表明,三类固体酸催化剂的活性顺序为Amberlite树脂﹥SO₄²-/ZrO₂﹥HZSM-5,催化剂活性与酸度一致;酯化反应中水的含量对催化剂的活性有不同程度的影响,水含量较高时催化剂SO₄²-/ZrO₂酯化活性明显变差,而阳离子交换树脂仍具有较高的酯化活性。采用阳离子交换树脂对生物油进行微波催化酯化提质后,原生物油中含有的大量不同种类的羧酸被有效地转化成各种酯类,酯类化合物由原油中的4种增加到13种。与传统加热条件下生物油催化提质比较,生物油微波提质具有明显优势,提质后生物油组分得到优化。     

微波条件下ZnCl2改性离子交换树脂催化改质生物油的研究

在微波加热条件下,以732型阳离子交换树脂和ZnCl2改性离子交换树脂为催化剂,添加乙醇为溶剂,对生物油进行催化酯化改质.比较研究了两种催化剂随催化剂用量、反应时间及反应温度改变对生物油改质效果的影响,同时考察了微波加热与传统水浴加热条件下催化剂的活性.结果表明,酯化过程中ZnC12改性离子交换树脂比732型树脂活性有...     

生物油水溶性组分的水蒸气催化重整制氢实验研究

利用固定床反应器对生物油水溶性组分重整制氢反应进行了考察,研究了温度、吸收剂的加入对反应过程的影响。结果表明,在常压条件下生物油水溶性组分的最佳重整温度为800℃,此时H2体积分数为60%、CO体积分数为10%。加入CO₂吸收剂后,H₂体积分数提高了25%,H₂产率提高了10%。在常压条件下,以CaO作为吸收剂时,最佳的反应温度为600℃,此时H₂体积分数最高可达85%。650℃时CaO对CO₂的吸收能力减弱导致其对生成H₂反应的促进作用急剧降低。     

超临界二氧化碳中紫苏籽油与乙醇的酯交换反应研究

对超临界二氧化碳中紫苏籽油与乙醇在脂肪酶催化作用下的酯交换反应进行了研究 ,考察了反应压力、温度、时间、酶用量等因素对酯交换反应的影响 ,得到了一些有意义的结果     

裂解-气相/质谱法分析木屑物证

木屑是一种在各种案件现场中出现几率较高的微量物证,但由于其化学组成复杂、难溶,高分子组分之间的差异不显著,所以一直未建立有效的鉴定方法.采用裂解-气相/质谱技术(PY-GC/MS)对不同树种木屑难溶物进行分析,结果发现:不同树种木屑难溶物的总离子流图特征相似,即每种木屑难溶物的总离子流图中都有一组特征峰.但个别组分有差异.     

生物油超临界CO_2酯化反应研究

将超临界CO2萃取与酯化反应耦合,研究了萃取酯化提质生物油过程。乙酸(AC)、丙酸(PA)和丙烯酸(AR)在超临界CO2(scCO2)条件下酯化时的平衡转化率显著高于常压酯化时的平衡转化率,表明scCO2对酯化反应具有明显的促进作用。这主要是由于生成的酯不断被萃入scCO2相。在恒温下scCO2的密度随压力升高而增大,因而酯化率随着CO2压力的升高而增加,与有机酸单独酯化时相比,混酸(AC、PA和AR)酯化后各种酸的转化率却比较接近,表明酯化过程中存在着酯交换机制。真实生物油的酯化结果表明,在80℃和28.0MPa下酯化3.0h,总酸的转化率可达86.78%。酯化后生物油的pH值从3.78提高到5.11,萃出生物油在140℃下挥发率接近100%,表明油品质量得到显著提升。     

SO42-/ZrO2的制备工艺对催化橡胶籽油裂解油酯化的影响

以SO₄^2-/ZrO₂为催化剂对橡胶籽油裂解油进行甲酯化。研究了锆源、焙烧温度及焙烧时间对催化剂活性的影响,分别采用氨气吸附程序升温脱附(NH₃-TPD)和吡啶红外(Py-IR)对固体酸SO₄^2-/ZrO₂的酸性和酸型进行分析。实验结果表明,以ZrOCl₂为锆源,550℃焙烧4 h所得固体酸SO₄^2-/ZrO₂的催化活性最好,性能较稳定。对酯化产物的组成及性能进行了考察,结果表明,酯化产物的各项性能均优于传统工艺制备的生物燃油,且与0^#柴油相近。     

碱／碱土金属催化松木屑快速热解机制

研究碱／碱土金属（AAEM）对生物质的热解及其热解产物组成的影响规律,可为生物质热解特性研究和热解产物的高效利用提供重要的理论依据。本文以松木屑为原料,将原样进行酸洗,并对酸洗样分别用K、Ca、Na和Mg氯化盐溶液浸渍,在500℃和Ar气氛下对各样品进行快速热解,考察了4种金属离子对松木屑热解产物组成分布的影响规律;通过热重分析考察了各个样品的热解特性;通过对热解生物油的气相色谱／质谱（GC／MS）分析考察了快速热解的焦油成分。研究结果表明：AAEM对松木屑有明显的催化作用,AAEM的存在能够提高热解气体和固体的产率,降低热解焦油的产率;AAEM能够降低热解温度,使热解更加容易进行;快速热解的焦油成分主要有酚类、酮类、醛类、芳烃、醇类、脱水糖类、呋喃类以及酸类,AAEM显著影响焦油产物组成,特别是呋喃类和芳烃的含量会有所增加。本文为优化生物质的热解条件与提高热解生物油品质具有重要意义。     

Experimental Researches on Milled Wood Lignin Pyrolysis Based on Analysis of Bio-oil

The structure of milled wood lignin(MWL), isolated via the Bjrkman procedure, was studied by means of 1H NMR spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy, and then its pyrolytic product distribution was investigated on a pyrolysis device. MWL obtained from Manchurian Ash(MA) contained more methoxyl and free phenolic hydroxyl groups per C9 unit than MWL from Mongolian Pine(MP) due to the existence of both guaiacyl and syringyl units, which have a major influence on the pyrolysis behavior of lign...     

Pyrolysis and combustion characteristics of Bio-oil from swine manure

Pyrolysis and combustion characteristics of bio-oil derived from swine manure were investigated using thermogravimetry techniques. Thermogravimetric analysis of the bio-oils were carried out in O₂ and N₂ atmosphere under different heating rates (5–20 °C/min) to a maximum temperature of 900 °C. The results indicate that the combustion processes of bio-oil occurred in three stages, namely the water and the lighter compound evaporation, i.e., the release of the volatile compounds, ignition and burning of the heavier compounds (mainly carbon), and finally decomposition of the carbonate compounds. The effect of heating rate was also studied, and higher heating rates were found to facilitate the combustion process. Different reaction kinetic mechanisms were used to treat TG data, and showed that diffusion models are the best fit for describing the combustion of bio-oil in air. The kinetic parameters of the three stages were determined using Coats–Redfern method. The study provided reliable basic data for the burning of bio-oil.     

木质素热解生物油组成成分与分子尺寸分布特性分析

选用脱碱木质素作为原料,以热裂解气质联用技术(Py-GC/MS)研究木质素在350～600℃下热解产物成分和含量,并利用Joback法、 Lijie法和Tahami法3种基团贡献法计算了生物油各组成成分的临界参数和动力学直径,对木质素热解油产物的分子动力学直径分布特性进行计算.结果显示,愈创木基结构、紫丁香基结构、苯酚类、邻苯二酚类和芳烃类等5种芳香族化合物是350～600℃下木质素热解生物油的主要组成成分,其中愈创木基结构化合物的平均峰面积百分比达到70.7%.随着反应温度从350提高到600℃,分子动力学直径在0.560～0.610 nm区间内的木质素热解油组分含量从14.6%增加至31.3%.木质素热解生物油主要产物的动力学直径在0.560～0.710nm,表明一些孔径尺寸在此范围内的分子筛如SSZ-20、 ZSM-5和Beta可作为木质素裂解制备高品质芳烃燃料的催化剂.     

Preparation of Activated Carbon from Sawdust by ZnCl2 Activation

Activated carbon is a remarkable adsorbent with high specific surface area and adsorption capacity, and has been widely used in industries and environmental protection. How to develop new type techniques of activated carbon production and prepare high adsorption capacity products are important.     

Transformation of Bio-oil into BTX by Bio-oil Catalytic Cracking

Production of benzene, toluene and xylenes (BTX) from bio-oil can provide basic feedstocks for the petrochemical industry. Catalytic conversion of bio-oil into BTX was performed by using different pore characteristics zeolites (HZSM-5, HY-zeolite, and MCM-41). Based on the yield and selectivity of BTX, the production of aromatics decreases in the following order: HZSM-5>MCM-41>HY-zeolite. The highest BTX yield from bio-oil using HZSM-5 reached 33.1% with aromatics selectivity of 86.4%. The reaction conditions and catalystcharacterization were investigated in detail to make clear the optimal operating parameters and the relation between the catalyst structure and the production of BTX.     

KOH活化木屑生物炭制备活性炭及其表征

以木屑热裂解的生物质炭为原料,氢氧化钾为活化剂,采用化学活化法制备活性炭,探讨了碱炭比、活化温度和活化时间对活性炭吸附亚甲基蓝吸附值的影响。 利用N2吸附实验、XRD和FTIR等实验技术,对原料与制备活性炭的结构与性能进行了表征。 结果表明,在碱炭质量比为1.5、活化温度750 ℃、活化时间2 h的条件下,所制备的活性炭对亚甲基蓝吸附值为255 mg/g,BET总比表面积为1514 m2/g,中孔比表面积为110 m2/g,吸附总孔容为0.821 cm3/g,中孔孔容为0.117 cm3/g,吸附平均孔径为2.170 nm。     

微波裂解硬脂酸钠脱羧成烃机理研究

可再生烃类燃料相对于脂肪酸甲酯(生物柴油)有显著优势. 本研究以硬脂酸钠为研究对象, 采用微波裂解技术开展脂肪酸盐脱羧成烃机理的研究, 通过气质联用等手段对裂解产物进行分析, 研究结果表明微波能选择性作用于硬脂酸钠羧基端, 导致其在微波场中发生偶极转向极化和界面极化. 离子或极性分子的Lorentz 力按照电磁波作用的方式运动, 有助于碳负离子的形成, 有效推动了脱羧反应的进行; 添加于反应体系中的甘油具有很高的介电常数, 在微波场中形成“高热位点”, 降低了脱羧反应活化能并为硬脂酸钠脱羧起到了供氢体的作用. 液体产物中端烯烃和正构烷烃系列从C₈～C₂₀有规律的分布, 符合烃类裂解的规律. 研究结果证实了由脂肪酸盐在微波作用和甘油做为供氢体的条件下, 脱羧裂解生产优质替代性烃类燃料和绿色化学品的可行性.     

微波水解植酸制备三磷酸肌醇

植物(IP6)是一种广泛存在于植物中的有机磷酸化合物,化学系统命名为1,2,3,4,5,6-环己六醇六磷酸酯。它以钙镁盐的形式存在于植物种子中。植酸降解时会产生含有一个到五个磷酸根的低磷酸肌醇(IP1-IP5),各种低磷酸肌醇在动植物体内发挥着不同的生理功能,三磷酸肌醇因磷酸位置不同共有20种异构体,如具有神经肽y(Npy)拮抗功能而用于治疗心血管、肾和大脑系统疾病;具清除自由基功能,     

Preparation and Pyrolysis of Cyclooctyl Phenyl Sulfoxide

We recently reported a facile synthesis for bicyclo-[n.2.0]alkanediols of the general structure 1. ¹ The recent demonstration² that cis-bicyclo[3.2.0]heptane-1,7-diol(3) can be converted to the novel, highly-strained trans-bicyclo[4.1.0]heptane system increases the interest in this class of compounds. Comparison of our diols with materials used by Paukstelis and Kao in the rearrangement studies² and further work in our laboratory has shown that the diols reported in our initial communication are trans-diols and should be assigned structures 4 and 5.