基于醇类介质的生物质超临界液化转化燃油技术研究

作     者：彭锦星 

作者单位：浙江林学院 

学位级别：硕士

导师姓名：邵千钧

授予年度：2008年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：生物质 超临界流体 甲醇 乙醇 生物燃料 

摘      要：生物质能具有环保、可再生利用等的特点,随着化石能源日趋枯竭,生物质能的利用日益受到世界各国政府和科学家们的重视,并有望成为未来替代汽车燃料的重要来源。 本文以超临界技术为手段,利用热化学法将丰富的生物质资源转化为可再生的、具有价格优势的、性能良好的生物燃料为目标,并主要用于汽车。论文主要研究生物质在超临界甲醇、乙醇中的热解行为,并优化其热解参数,分析了主要热解产物,初步揭示了生物质主要成分纤维素、木质素和半纤维素的解聚机理,实现优化和控制热解过程的目标,为工业化和产业化提供应用方案和技术支持。 论文以实验研究为手段,设计了超临界热裂解装置,通过设定相关实验参数,围绕温度、压力、加热时间、催化剂、颗粒度、固液比等系列因素进行热解参数优化。并运用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)、热重分析仪等现代分析仪器对热解动力学、热解产物成分进行了分析,并通过理论分析初步揭示了生物质在超临界介质中的热解机理。 论文有以下研究结果或结论:(1)建立了竹子的热解动力学经验模型;(2)通过实验提出了竹子、杉木等生物质在超临界甲醇、乙醇中的优化热解参数;(3)论文分析了热解反应产物,其主要为C10以下的醇类、酯类、酮类和醚类等物质;(4)实验研究了催化剂对液化率和分解率的影响,并指出碳酸钾等催化剂有利于液化率的提高;(5)分析了生物质中主要成分纤维素、木质素和半纤维素在超临界热解过程中的主要产物和解聚机理;(6)论文对生物质与废旧塑料的共液化进行了研究,结果显示塑料可作为供氢体系或热解中形成液化膜,使生物质液化率提高。