磷钨酸催化液化玉米秸秆工艺研究

以磷钨酸为催化剂,混合多元醇为液化剂,在高压反应釜中对玉米秸秆进行催化液化试验。通过单因素和正交试验设计,详细考察催化剂用量、液化剂与玉米秸秆质量比(液固比)、反应时间和反应温度对玉米秸秆液化效果的影响。试验结果表明,在聚乙二醇400和乙二醇质量比6∶1,液固比12∶1,催化剂用量3%,反应时间75 min,反应温度150℃的条件下进行液化,玉米秸秆液化率为86.84%。     

玉米秸秆杂多酸催化液化实验研究

以磷钨杂多酸为催化剂,多羟基醇为液化剂,在高压反应釜中进行玉米秸秆的催化液化实验。实验结果表明:以聚乙二醇400(PEG400)和乙二醇(EG)的混合多元醇为液化剂优于单一多元醇的液化剂,且当聚乙二醇400(PEG400)与乙二醇(EG)的质量之比是6∶1时,玉米秸秆的液化效果最佳。反应时间、液化剂与反应物料之比(液固比)、反应温度、催化剂的用量对玉米秸秆的液化效果均产生一定的影响。在单因素实验的基础上,通过正交试验设计,确定玉米秸秆在磷钨杂多酸催化下的最优工艺条件。在反应时间60 min、液固比12∶1、反应温度160℃、催化剂的使用量是3%的条件下,玉米秸秆的液化率为84.84%。     

秸秆液化的工艺研究

以混合多元醇(聚乙二醇,乙二醇,丙三醇=1∶1∶1)为液化剂、浓硫酸为催化剂、玉米秸秆为原料,将生物质秸秆液化得到产物聚醚多元醇。研究表明:玉米秸秆的最佳液化条件为反应温度160℃,液固比20∶1,浓硫酸用量为4%。在该条件下,其液化率为94.08%,液化产物的羟值914.43 mg KOH/g,酸值75.05 mg KOH/g,粘度是90 MPa·s。     

固体超强酸Cl-/Fe2O3的制备及催化液化生物质

通过水热合法制备了固体超强酸催化剂Cl—/Fe2O3,并将其应用于稻壳,毛竹和玉米秸秆等生物质的催化液化。考察了催化剂用量、反应温度、反应时间等对催化剂性能的影响,试验表明在300℃、反应时间3 h、催化剂的用量为原料质量分数的4%时,可以获得较好的液化效果。以玉米秸秆为原料的催化剂寿命试验结果还表明,催化剂可以多次重复使用。     

茭白废弃生物质苯酚液化及其产物树脂化制备胶黏剂

采用正交试验,考察了苯酚用量、催化剂用量、反应时间及反应温度对茭白废弃生物质液化效果的影响,并研究了该液化产物制备胶黏剂的影响因素。结果表明:茭白废弃生物质液化过程中,苯酚用量的影响最大,反应温度和反应时间次之,而催化剂用量的影响相对较弱,优化参数是苯酚用量为1∶5,催化剂用量为7%,反应时间为90 min,反应温度为140℃,在此优化条件下,液化率为95.83%。胶黏剂制备过程中,茭白液化物与甲醛的质量比为1∶1.8,高温缩聚反应温度为92℃较为合适。     

复配液化剂对玉米秸秆液化的研究及产物的分析

以玉米秸秆粉末为原料,浓磷酸为反应催化剂,混合多元醇以及碳酸乙烯酯为液化剂,180℃条件下,在高压反应釜中对玉米秸秆进行催化液化实验。考察了聚乙二醇复配乙二醇、聚乙二醇复配碳酸乙烯酯以及聚乙二醇复配甘油3种不同混合液化剂对液化率和液化产物特性的影响。采用气质联用仪(GC-MS)以及傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对液化产物和液化残渣进行表征。实验结果表明,以聚乙二醇与乙二醇混合溶剂液化时液化率最高,为97.83%。GC-MS分析结果表明,液化产物成分复杂,主要包括醇类、有机酸类、醚类、酮类、酯类和糖类等化合物。FT-IR分析结果表明,以聚乙二醇与乙二醇混合溶剂为液化剂时秸秆液化效果最好。     

胜利煤与秸秆共液化的研究

选用胜利褐煤和玉米秸秆为原料,在高压反应釜内,对其共液化反应性进行了研究。利用索氏抽提对液相产物进行了分离,系统地考察了反应温度、原料配比、初始氢压和反应时间对胜利煤和秸秆共液化的影响。研究结果表明:秸秆能够有效地促进胜利煤的转化,提高油产率。在反应温度420℃、初始氢压9MPa、秸秆/胜利煤质量配比=2/8和反应时间60min时,胜利煤和秸秆共液化的转化率和油产率分别为99.74%、65.30%。     

竹废料液化制备多羟基化合物研究

在硫酸的催化作用下,竹废料在由聚醚多元醇和粗甘油组成的混合液化剂中可被液化成多羟基化合物.重点研究了液化温度、液化时间、催化剂用量、竹屑添加量等液化反应参数对竹废料液化反应的影响.研究结果表明,当液化温度为160℃、液化时间为120 min、催化剂用量为液化剂质量的3%、竹屑量占液化剂质量的30%时,液化率可达95%,所得液化产物的羟值205 mg(KOH)/g,黏度为890 mPa?s,可以用于半硬质聚氨酯泡沫的制造.同时通过红外光谱分析方法对竹屑液化的机理做了初步探讨.     

秸秆苯酚选择性液化研究

苯酚液化是生物质液化的重要手段,农作物秸秆是一种不均一的原料,而完全液化将其看作是 "单一"的原料,针对这一问题本研究采用选择性液化处理方式对小麦秸秆进行了苯酚液化,并对比了选择性液化与完全液化。结果表明:低温下适当的浓硫酸用量、较高的苯酚用量、适当的反应时间有利于保留纤维素而选择性液化半纤维素和木质素;与完全液化处理方式相比,选择性液化反应条件温和,保留了大量的纤维素,大大提高了原料利用价值。通过均匀试验和数据回归分析并实验验证得到选择性液化优化条件为:浓硫酸用量占总反应体系质量分数的 3.0%,反应温度 100℃,反应时间 30 min,苯酚与秸秆质量比 3:1,纤维素残留率达 70%,而液化产物结合酚质量分数可达 100%。     

亚/超临界乙醇-水体系中磺化碳固体酸催化液化玉米秸秆

以微晶纤维素为原料,通过炭化和磺化制备了一种磺化碳固体酸催化剂,利用红外光谱和扫描电镜等方法对其进行了表征。研究了该催化剂在亚/超临界乙醇-水溶剂中针对玉米秸秆的催化液化性能,考察了反应温度、催化剂用量、乙醇/水体积比等因素对生物油得率的影响。结果表明:在反应温度320℃、催化剂用量为原料质量分数的6%、乙醇/水体积比为1/1、反应时间3 h条件下,生物油得率可达52%。     

Liquefaction and characterization of residue of oleaginous yeast in polyhydric alcohols

The residue of oleaginous yeast (ROY) was liquefied in polyhydric alcohols using sulfuric acid as catalyst. The effects of some liquefaction conditions on the liquefied residue rate, such as liquefaction temperature, catalyst loading, reaction time, glycerol concentration and solvent/ROY ratio, were discussed. The liquefied residue rate decreased as the reaction time, liquefaction temperature, catalyst loading, solvent/ROY ratio increased. The re-polymerization of liquefied products was favored in later stage reaction. Higher catalyst loading and lower solvent/ROY ratio could accelerate the re-polymerization of liquefied products; thus the liquefied residue increased. Fourier transform infrared (FT-IR) analyses showed that the main component of ROY is polysaccharide. The gas chromatography and mass spectrometry (GC-MS) analysis showed that liquefied products of ROY included alcohols, acids, ketones, aldehydes, amide, ester and their derivatives.     

微波辅助液化椰衣的研究

以聚乙二醇（PEG-400）和丙三醇（Gl）为液化剂,浓硫酸为催化剂,采用微波辅助的方法对椰衣进行液化。研究了液化时间、催化剂用量、温度、PEG-400/Gl质量比及椰衣与液化剂质量比对液化率的影响。结果表明：椰衣的最优液化条件为反应时间20 min、浓硫酸用量3%（以液化剂质量计）、反应温度160℃、PEG-400/Gl质量比为4：1、液化剂与椰衣质量比为5：1,在此条件下,椰衣的液化率最高,为88.83%,液化产物25℃时的黏度为0.235 Pa·s,20℃时密度为1.084 g/cm³。通过凝胶渗透色谱对不同液化时间的液化产物进行分析,结果显示随着反应时间的延长,液化物的重均相对分子质量和分散系数逐渐增大。红外光谱结果表明：液化过程中纤维素、木质素和部分脂肪族碳氢化合物参与反应,生成富含羟基的液化物,且液化残渣中仍有部分纤维素和木质素未被液化。     

改性凹凸棒土催化淀粉的液化处理工艺及其产物在聚氨酯软泡合成中的应用

以改性凹凸棒土为催化剂的条件下,讨论了反应时间、反应温度、液化试剂、液固比等因素对淀粉液化反应的影响。以液化产物为部分原料制备聚氨酯软泡,讨论了淀粉液化物不同比例时对聚氨酯软泡性能的影响。结果表明,最佳淀粉液化条件:液化时间为120 min,主液化剂与辅助液化剂的比例为2∶1,凹凸棒土质量分数为2.0%,液固比为6∶1,温度为150℃。用液化产物制备聚氨酯软泡性能拉伸强度最高可达26.7 MPa,断裂强度71.9 kN/m,屈服强度80.4 kN/m。     

神华上湾煤恒温阶段直接液化反应动力学

为考察神华上湾煤的直接液化性能及反应动力学,以加氢蒽油-洗油混合油作为溶剂、负载型FeOOH作为催化剂,在0.01 t·d^-1煤直接液化连续实验装置上考察了不同反应温度（435~465℃）、不同停留时间（7~110 min）下液化产品组成的演变规律。研究发现,随着煤的裂解及加氢反应的进行,煤及沥青类物质（PAA）收率不断减小,重质液化产物逐步向轻质液化产物转化。当反应温度为455℃、停留时间为90 min时,煤转化率为90.41%（质量分数（,油收率为61.28%（质量分数（。随着反应条件进一步苛刻,油收率下降。基于上湾煤直接液化反应特性及其产物收率变化规律建立了11集总煤直接液化反应动力学候选模型,以BFGS优化算法对实验数据搜索、选优,确定了动力学模型参数。检验结果表明所建立的动力学模型可用于恒温阶段直接液化行为的模拟计算。     

Liquefaction of Red Pine Wood,Pinus densiflora,Biomass Using Peg-400-Blended Crude Glycerol for Biopolyol and Biopolyurethane Production

Red pine wood, Pinus densiflora, biomass was liquefied through liquefaction using a solvent mixture of crude glycerol and PEG-400 with a sulfuric acid catalyst. The liquefaction process parameters of crude glycerol/PEG-400 blending ratio, biomass loading, acid loading, reaction temperature, and reaction time were optimized. Biopolyol with 61.9% biomass conversion was produced at 170°C within 1 h using a co-solvent of crude glycerol and PEG-400 (5/5, w/w), 15% biomass loading, and 3% sulfuric acid loading. The biopolyol possessed a 4.2 mg KOH/g acid number and 892.4 mg KOH/g hydroxyl number. Polyurethane foam was successfully synthesized from the liquefied red pine wood biomass with toluene diisocyanate. The synthesis of biopolyurethane derived from red pine wood biopolyol was confirmed with FT-IR.     

竹粉苯酚液化工艺优化及产物结构表征

以苯酚为液化剂,浓硫酸为催化剂,对竹粉进行液化实验,采用正交实验研究了反应温度、催化剂用量、液固质量比和反应时间对液化率的影响。结果表明,对竹粉苯酚液化影响最大的因素是液固质量比,其次是反应温度、反应时间、催化剂用量;竹粉苯酚液化较适宜的试验条件为:苯酚与竹粉质量比4∶1,硫酸质量分数4%,反应温度140℃,反应时间120min。对竹粉原料、液化产物和残渣进行了傅立叶红外光谱分析,结果表明,竹粉在苯酚液化后,竹粉中化学组分的分子结构发生了明显的变化,形成了更多的官能团。     

毛竹多元醇液化及液化产物的分析

以多元醇和丙三醇为液化剂,硫酸为催化剂,对毛竹粉进行了液化实验。通过单因素分析和正交实验方法研究竹粉多元醇液化工艺,从节省能源和时间的角度考虑,确定其最佳液化工艺条件为:聚乙二醇400与丙三醇质量比为80∶2 0,在液固质量比3.5∶1、硫酸质量分数3%、反应温度160℃、反应时间90 min时,液化率可达99.32%。所得毛竹粉多元醇液化产物的羟值为28～142.63 mg/g,黏度为100～840 mPa.s。并用红外光谱、GC-MS、凝胶渗透色谱分析了液化产物。     

巨菌草沼渣制备液化多元醇及合成聚氨酯的研究

以巨菌草经厌氧沼气发酵后产生的沼渣为原料,在聚乙二醇(PEG400)和丙三醇的混合溶剂中进行液化制备液化多元醇。研究了液化条件对液化效果的影响。结果表明:巨菌草沼渣最佳液化条件为液化试剂PEG400/丙三醇(质量比)1.5:1、液化温度160℃、液化时间1.5h、液固比(质量比)2.9:1、催化剂浓硫酸用量为液化试剂质量5%。在此条件下,沼渣液化效果最好,制得的液化多元醇羟值为498mg/g,适用于聚氨酯硬质泡沫的生产。用液化多元醇部分代替聚醚多元醇制备聚氨酯材料,质量比为1:1时,所得材料性能最佳,密度和压缩强度分别为38.7kg/m³和0.21MPa。     

茭白废弃生物质苯酚液化及其产物树脂化制备胶黏剂

采用正交试验,考察了苯酚用量、催化剂用量、反应时间及反应温度对茭白废弃生物质液化效果的影响,并研究了该液化产物制备胶黏剂的影响因素。结果表明：茭白废弃生物质液化过程中,苯酚用量的影响最大,反应温度和反应时间次之,而催化剂用量的影响相对较弱,优化参数是苯酚用量为1：5,催化剂用量为7％,反应时间为90 min,反应温度为140℃,在此优化条件下,液化率为95．83％。胶黏剂制备过程中,茭白液化物与甲醛的质量比为1：1．8,高温缩聚反应温度为92℃较为合适。