木质类废弃物液化及其高效利用研究进展

木质类废弃物具有数量多、分布广、可再生等特点,采用热化学液化技术将其转变为具有反应活性的新的化学原料,能替代或部分替代化石产品制备高品质化学品。本文将不同生物质转化技术以及可利用途径进行归纳总结,回顾了近年来国内外常见的木质类废弃物液化技术如高温高压液化、快速热解液化和常压催化液化等,重点介绍了广为关注的常压催化液化及其高效利用研究现状。概述了不同的液化剂和催化剂所得液化物的性质及所制备胶黏剂、聚氨酯材料等高附加值生物质基树脂材料的性能。指出木质类生物质液化过程只有朝着低成本、绿色、高效反应方向发展,才有可能向大规模工业化转化。作者结合自己的科研实践,提出该领域目前存在的一些问题以及解决途径的建议,对液化生物质基高分子材料的产业化应用提出展望。     

木质生物质在不同溶剂作用下的液化反应研究进展

生物质液化技术可将低品位的固体生物质转化成高品位的液体燃料或化学品,是生物质高效利用的主要方式。首先分析了不同生物质组分液化过程中的机理,在此基础上,以木质生物质液化溶剂的选择为出发点,讨论了水、醇类以及混合溶剂作用下的液化反应,同时比较了催化剂对液化过程及产品组成的影响,指出醇类溶剂液化在液化油产品质量、液化过程分子结构的调控方面具有较大的优势,在高品质液化油、燃油添加剂合成等方面具有较高的应用前景。     

木质纤维素生物质水热液化的研究进展

对木质纤维素生物质的模型化合物(纤维素、半纤维素和木质素)的水热液化机理进行了剖析。纤维素和半纤维素降解路径主要是水解成单糖并进一步生成酸类、醛类、酮类等。木质素结构较复杂,液化产物中含有大量苯系化合物,具体木质纤维素生物质的水热液化反应更为复杂,不同的木质纤维素生物质原料水热液化产生的生物油含量不同;分析了原料种类、催化剂、反应温度、反应压力、对水热液化过程以及产品组成和收率的影响;对生物质水热液化制备生物油的研究进行了展望,认为发展木质纤维素生物质水热条件下降解的数学模型,开发新型反应器、研制催化剂,是今后生物质水热液化工程实验的发展方向。     

木质生物质的超声波-微波液化机理

以微晶纤维素、木聚糖和碱木质素为木质生物质组分模型,γ-戊内酯/正辛醇和浓硫酸分别为溶剂和催化剂,考察了木质生物质的超声波-微波液化机理.结果表明:纤维素和半纤维素发生开环、脱羧、酯化等反应后,生成醇、呋喃和有机酸等;木质素经历解构、酯化和裂解重聚后形成酯、羧醛和芳香族等物质.     

木质生物材料液化研究进展

综述了木质生物材料的液化技术发展进程、液化机理和液化方法,以及液化产物的表征方法和应用,指出在液化机理、液化中间产物的分离、液化方法与其产物的关系、液化产物的性质和利用等方面尚有待进一步深入,并提出发展液化技术是我国综合利用木质生物原料、提高其利用价值的一种有效途径。     

木质纤维生物质热解及中间产物缩合机理研究进展

系统地介绍了木质纤维生物质中纤维素、半纤维素和木质素的热解机理,分析了生物质热解产生的中间产物,并讨论了中间产物的再缩合过程.纤维素、半纤维素和木质素热解后可以得到合成气、脂肪族含氧化合物、呋喃类化合物和芳香族化合物等.除合成气外,其余几种产物之间和自身都可能发生缩合,产生化学性质十分稳定的缩合产物.最后,基于中间产物...     

木质纤维素多元醇液化及液化产物提质的研究进展

生物质作为唯一的可再生含碳资源,通过热化学液化可以实现其高附加值转化为燃料和化学品。木质纤维素多元醇液化产物富含活性羟基,具有可调变的羟值和黏度,在聚氨酯材料的生产中得到了广泛的应用。由于液化过程中同时存在缩聚、重排等副反应的发生,导致液化产物中含有醛、酮、酸、酯等羰基化合物,使用合适的催化剂对液化产物进行加氢提质是提高下游聚氨酯泡沫品质的必需步骤。为此,对木质纤维素多元醇液化工艺、液化动力学和液化机理等方面进行了总结,对液化产物的提质方法及工艺技术的选取进行了阐述,提出了“液化耦合提质”的新工艺,并对未来的研究重点及发展趋势提出了可行的建议。     

生物质液化技术的研究进展

生物质液化包括生物化学法生产燃料乙醇和热化学法生产生物油,热化学法又可分为快速热解液化和加压液化。着重介绍了目前达到工业示范规模的各种快速热解液化工艺,如旋转锥反应器、携带床反应器、循环流化床反应器、涡旋反应器、真空热解磨反应器等,以及处于实验室阶段的等离子体液化工艺。指出循环流化床工艺具有很高的加热和传热速率,且处理量可以达到较高的规模,是目前利用最多、液体产率最高的工艺。建议加强纤维素生物酶法糖化发酵生产燃料乙醇工艺的开发以及热化学法生物油精制新工艺的开发。     

生物质热化学液化的研究进展

生物质是当时资源紧张和环境恶化情形下重要的洁净可再生资源.通过对生物质的热化学液化可制取液体产品,以作为燃料、精细化学品或化工原料.本文介绍了目前生物质热化学制取液体产品的五种主要技术,并对五种技术进行了简单优劣分析;鉴于各项技术的不足,依据分子煤化学理论,提出了生物质的分子水平研究.     

生物质高压液化技术研究进展

综述了国内外生物质高压液化技术的研究概况。对生物质高压液化的主要影响因素原料种类、催化剂与溶剂、反应温度与时间、反应压力、液化的气氛等进行了总结和分析。指出生物质高压液化技术是具有较大开发潜力的生物质转化途径之一。     

木质生物材料液化的研究现状及应用

木质生物材料是固态的天然高分子材料,通过液化可将其转化为具有反应活性的液态分子,进一步可制备新型高分子材料如胶黏剂、注模塑料、泡沫塑料、纤维材料等,具有广泛的应用前景,是木质生物材料化学和木质生物材料利用技术新开辟的研究领域。文章综述了近年来生物质材料液化技术在国内外的研究现状及应用。     

生物质液化及提质改性研究进展

综述了近年来国内外生物质热化学转化技术的研究状况。介绍了生物质液化技术现状及生物质油精制提炼方法,包括苯酚液化、多元醇液化、弗托合成、催化加氢、催化裂解、催化酯化等。指出了现存问题和未来发展方向。     

我国非木质植物原料热解及液化研究进展

综述了几类非木质植物原料热解及液化的研究进展,介绍了液化方法及影响液化产物得率和质量的因素,同时对液化产物的表征方法、性质和应用范围作了简单的论述,并介绍了世界上几种流行的热解工艺,最后指出了开展非木质植物原料热解及液化的基础研究工作具有现实的意义。     

生物质加压液化制备生物油研究进展

回顾了生物质加压液化技术的发展历程,对生物质加压液化的反应机理进行了分析,分别探讨了生物质原料、液化溶剂、催化剂、液化气氛、液化温度、压力及反应时间对液化效果的影响。分析了目前液化生物油提质精炼的研究进展,指出在这方面的研究需进一步加深,为以后的工业化生产积累经验。     

生物质快速热解液化工艺研究进展

对近期国内外快速热解液化工艺研究进展进行了回顾。分别对生物质原料、反应器类型、生物质炭与灰分的分离、热解产物收集以及生物油产品特性等方面的研究进行了论述和分析,指出了生物质快速热解液化的研究方向。     

纤维类生物质的溶剂液化及在聚氨酯材料中的应用

纤维类生物质是固态的天然高分子材料,用多元醇等有机溶剂能将难溶、难熔的纤维类生物材料转化为具有反应活性的液态物质,进一步可制备新型高分子材料如胶粘剂、泡沫塑料等,具有广泛的应用前景。文章主要总结了生物质多元醇液化技术的发展状况,包括溶剂液化的方法,液化机理以及液化产物在聚氨酯中的应用,并对我国该领域研究存在的问题、产业化发展提出了一些看法。     

农林剩余物的液化及液化产物利用研究进展

从液化方法、液化机理及液化产物利用等方面对农林剩余物的研究进展进行了综述,指出存在的主要问题并提出了合理建议,为农林剩余物的高值化应用提供了参考。     

木质纤维水热液化研究进展

水热液化是木质纤维生物质的热转化方法之一,其因以水作为溶剂被认为是环境友好型技术。本文综述了木质纤维生物质水热液化的研究进展,对木质纤维生物质的水热液化产物分析策略进行概述。分析了纤维素、半纤维素和木质素等木质纤维生物质组分的水热液化机理以及水热液化产物组成和分布。讨论了反应温度、反应时间、催化剂和助溶剂等对木质纤维水热液化的影响,重点介绍了生物油、不凝性气体和固体残渣等液化产物的表征手段。最后对未来木质纤维水热液化发展方向提出了建议。