生物质热裂解用流化床反应器试验装置的设计

生物质快速热裂解制取生物油技术是目前世界上生物质能研究领域的前沿内容和主要趋势。反应器是生物质热裂解装置的主体部分。本设计选择流化床作为反应器,根据影响流化床性能的主要参数和生物质快速热裂解制取生物油技术的工艺要求,设计研制了流化床反应器,并取得了较理想的试验效果。     

花生壳制取生物油

生物质能源有望替代传统化石能源,成为未来人类利用的主要能源之一,所以生物质能源的开发与利用变得越来越重要。为了充分利用生物质废弃物,提供制备可再生新能源的新途径,本研究以花生壳为原料,通过微波快速裂解技术制备可再生的生物油,并对其制备工艺进行优化。通过Box-Behnken中心组合试验设计,优化出制备生物油得率最高的工艺参数:微波裂解温度为610℃、微波吸收剂(焦炭)用量为2.3%、微波功率为2kW、裂解时间为3.5min,生物质油得率为47.59%。     

生物质定向热裂解液化装置的研发Ⅰ:系统设计与工艺分析

为了探索生物质热裂解液化过程中的定向转化机制和调控技术,设计开发了一套处理量为1kg/h的生物质定向热裂解液化装置.该装置包括进料系统、流化床反应器、固定床反应器、除炭系统、冷凝系统、在线分析系统、监控系统等.设计和试运行工作表明,本装置实现了固相粉末连续进料、分级可控冷凝、两级催化裂解、在线实时分析、尾气循环利用等功能的创新和集成.该装置可用于研究生物质热裂解转化特性、催化剂遴选与评价、催化机理及工艺、中间产物分析等,对于生物质能源技术发展具备较强的科学意义和实用价值.     

生物质快速热解生物油产率和组分的影响因素

生物质快速热解是能源转化中效率较高的一种。本文从物料特性(物料组成、粒径、含水率)和反应条件(升温速率、反应温度、滞留时间、压力和催化剂)两方面对影响生物油产率和组分进行论述,分析了影响生物油组分的主要因素:物料组成、反应温度和催化剂,对影响生物油产率的主要因素物料粒径、温度和气体停留时间进行阐述。     

氢化裂解三叶木通油制备生物柴油的研究

本试验尝试采用氢化裂解植物油的途径制备生物柴油。通过浸渍负载法制备了双功能催化剂Ni-HPMo/Al2O3,并通过氮气吸附、X射线晶体衍射和扫描电镜对催化剂进行了表征。以三叶木通油为原料,在温度350℃,氢气压力3.8 MPa,空速1.2 h-1,氢油比700 Nm3/m3的反应条件下,利用制备的催化剂,对三叶木通油进行氢化裂解,得到了以C15~C18烷烃组分为主的生物柴油;催化过程中,转化率为98.2%,选择性为83.9%,制备的生物柴油十六烷值达91。该制备的生物柴油与石化柴油具有相似的结构,为开发新型高十六烷值生物柴油提供了参考。     

生物质定向热裂解液化装置的开发Ⅱ:进料特性与流化规律

对所研发的生物质定向热裂解液化装置(BDFP)的进料特性和流态化规律进行了试验研究。试验探明了进料载气流速、颗粒粒径、电机转速与进料速率的匹配关系,系统考察了床料单独流化和与生物质颗粒混合流化时的流态化规律。通过优化分析确定,合适的工艺参数范围为:进料载气流量为2.2L/min,电机转速范围为25～100r/min,冷态流化气速范围0.35～0.65m/s,冷态气体流量范围为66.7～125L/min(4.0～7.5m3/h),热态气体流量范围为33.3-58.3 L/min(2.0～3.5m3/h),综合考虑确定热态气体操作流量为45 L/min。     

木质素催化热裂解转化为低分子化学品的研究进展

木质素是自然界中储量第二丰富的生物质资源,通过热裂解将其转化为小分子基础化学品已成为当前研究的热点之一。催化剂在提高木质素热裂解的选择性方面具有无可替代的作用,本论文综述了国内外对木质素催化热裂解研究的进展,为木质素的高价值化利用提供参考。     

热解生物油发酵的研究进展

热解生物油经发酵后,可用于生产生物可再生燃料及化学品.本文介绍了利用热解生物油发酵存在的问题及解决方法,概述了发酵过程中生物催化剂对生物油中左旋葡聚糖的利用及解决生物油污染物毒性的方法,并指出了今后该领域研究的方向.     

绿原酸的梯度热裂解分析

为准确了解绿原酸的裂解过程,测定了绿原酸的热失重特性,并根据绿原酸的热重曲线和裂解特性将其裂解历程分为10个温度段,采用GC/MS法测定了这10个梯度温度段绿原酸的热裂解产物.结果表明:①绿原酸的热失重至少可分为6个温度段,各阶段的热失重分别为2.94%,0.61%,8.55%,20.29%,34.32%和9.43%;②绿原酸在10个温度段的热裂解产物为:30～120℃,裂解产物是水;120～190℃,没有裂解产物产生;190～260℃,裂解产物是水、二氧化碳和奎宁内酯类化合物;260～325℃,裂解产物是二氧化碳、苯酚、儿茶酚、对苯二酚和奎宁内酯类化合物、水;325～400℃,与260～325℃相比,新裂解产生了3-羟基苯甲酸、苯甲酸、4-乙基儿茶酚;400～500℃,共检出27种主要组分,包括初级裂解产物和1,3-环戊二烯、呋喃、烷基苯酚、甲基儿茶酚、苯甲酸类、芳香烃和多苯环化合物等二次裂解产物;500～600℃,裂解产物中含量较高的是二氧化碳、水和一氧化碳,其次是苯酚、儿茶酚和3-甲基苯酚;600～700℃,主要的挥发性成分是水、二氧化碳和一氧化碳,还有少量的苯、甲苯、苯酚和3-甲基苯酚;700～800℃和800～900℃,裂解产物只有水、二氧化碳和一氧化碳.因此,结合热重分析的梯度裂解产物分析能够为研究绿原酸的裂解过程提供更多的信息.     

生物质精炼技术和生物质能源创新

生物能源作为一种绿色可持续能源,其在全球的发展特别是在欧洲已经得到深入的研发和应用。本文介绍了美卓公司利用生物质原料进行热分解生产生物燃气和生物质原料经过高温裂解生产生物燃油的基本技术和应用案例,以及将化学浆生产中产生的木质素进一步转化为新原料和燃料的技术。     

枇杷叶浸膏的热裂解行为研究

采用热裂解－气相色谱－质谱联用技术,研究枇杷叶浸膏在不同裂解氛围（N2和含10％O2的N2）和不同温度（300℃,600℃和900℃）下的热裂解行为,将裂解产物直接引入气相色谱－质谱联用仪,用质谱法对其进行定性分析,并用面积归一法作半定量分析。结果表明：枇杷叶浸膏无氧裂解产物主要为醛类、醇类和酚类等,而有氧裂解产物主要为羧酸类、酮类和酚类等;这些裂解产物可以产生草香、辛香、烘烤香、焦糖香、坚果香、甜香、花香等韵调,添加至卷烟中可以丰富卷烟香气;有氧条件下枇杷叶浸膏的裂解产物多于无氧条件,高温下氧气的引入加剧了枇杷叶浸膏的裂解反应;裂解产物随温度的升高而变复杂,苯系物和稠环芳烃类有害物质增加。     

生物质快速热裂解液化基础研究进展

综述了生物质快速热解液化基础研究进展,介绍了生物质热解的基础理论模型,总结了生物质快速热解机理的研究现状,重点从反应条件和物料特性两方面分析了生物质快速热解产物产率的影响因素并对其研究状况进行了总结;较为系统地综述了三种生物质快速热解产物的应用研究进展.最后,从反应器研发、机理研究、影响因素分析及产物利用等四个方面提出了快速热解基础研究的发展方向.     

垃圾油制取生物柴油技术在河北连山生物能源有限公司应用成功

由广州汉鸿食用油科技有限公司研究的垃圾油制取生物柴油技术在河北连山生物能源有限公司的车间生产中获得成功。该公司的生产量为30吨／天，年产万吨生物柴油。在河北连山生物能源有限公司的车间生产中，对地沟油、泔水油、餐饮废油、酸化油均采用该工艺进行生产，取得了可喜的成效。     

不同部位烟叶的热失重和热裂解行为研究

利用热重红外联用技术（TG-FTIR）和热裂解气相色谱－质谱联用技术（Py-GC/MS）比较研究了清香型烟叶和浓香型烟叶上、中、下三个部位的热失重和热裂解行为,考察了空气（Air）氛围和氮气（N2）氛围对各部位烟叶热解行为的影响。结果表明,⑴清香型和浓香型烟叶的热重曲线图具有相似性,两者的差异表现在不同热解阶段失重速率和气体释放情况的不同,反应了两种烟叶化学组成的差异;不同部位烟叶的热失重行为略有差异,反映在DTG曲线和红外吸收谱图上。⑵烟叶在Air和N2氛围下表现不同的热失重行为,Air氛围下样品热解更完全,主要释放较稳定的CO2气体;N2氛围下,不同的热解阶段气体的释放情况存在明显差异,惰性环境更利于热重行为的研究。⑶通过GC-MS在线分析,对两种烟叶的热裂解产物中碱性、酸性、中性香气成分分别进行了比较,实验得出,浓香型烟叶含有较高的碱性香气成分,且两者都是中上部烟叶高于下部烟叶;挥发性酸中重要的致香物质异戊酸和苯甲酸的含量也是浓香型高于清香型;中性香气成分组成较复杂,两种烟叶各组分的含量差异比较明显,反映了两者不同的致香机理。      

黑液热裂解行为的初步研究

用热重分析法对黑液固形物样品热解行为进行了初步研究,分析了黑液在不同升温速率下的热解特性,并与碱木素的热解特性进行了对比。结果表明,黑液的热解过程大体上可分为4个阶段,在低温区和高温区各有一个强烈失重峰。在黑液热失重实验中,最好采用较低的升温速率。从黑液和碱木素的热解特性存在相当大的差别可推测出黑液中糖、有机酸以及碱金属盐对黑液热解特性有一定影响。     

阻燃及未阻燃棉织物的热裂解

用PY－GC－MS色质联用仪研究阻燃及未阻燃棉纤维（织物）的裂解产物，分析阻燃纤维素在裂解时以呋喃类、核葡聚糖等环状化合物为主的原因。     

秘鲁浸膏热裂解产物分析研究

采用在线裂解-气相色谱-质谱(Py-GC-MS)联用技术对天然香料秘鲁浸膏的热裂解行为及产物进行研究,分别在300℃、600℃、900℃对秘鲁浸膏下进行热裂解,并对裂解产物进行定量和定性分析。共分离并确认出56种物质,包括酚类14种、烯烃类12种、苯类9种、酯类7种、酸类1种、烷烃类3种、醇类2种、其它8种。结果表明:在热裂解过程中,随着热裂解温度的升高,烃类、醛类、酸类、酚类物质的相对含量不断上升,醇类、酯类物质的相对含量不断下降;裂解产物中包含一些致香成分,如苯甲醇、苯甲酸苄酯、肉桂酸苄酯、橙花叔醇、丁香酚、香兰素等,同时也产生了一些有害物质,如苯、甲苯、间二甲苯、对二甲苯、间甲酚、邻甲酚、萘、苯酚等。该研究可为秘鲁浸膏在香精香料中的应用提供进一步的数据支撑。     

茉莉微胶囊的热失重及其对卷烟纸热裂解产物的影响

采用热失重分析仪及热裂解-气相色谱/质谱联用仪对自制茉莉微胶囊及微胶囊卷烟纸进行热失重和热裂解产物分析。结果表明,微胶囊在235℃以上发生主要质量损失,囊芯物质从壁材分解的孔洞中逐步释放出来,整个质量损失过程比较平缓,未出现突释;茉莉微胶囊卷烟纸热裂解产物以易挥发的小分子醛类、酮类化合物为主,随裂解温度的升高,其热裂解产物在600℃时增加明显,而在900℃时增幅不如空白卷烟纸。茉莉微胶囊卷烟纸在300℃时裂解产生具有茉莉特征的二氢茉莉酮酸甲酯,对卷烟烟气成分和感官质量产生一定的影响。     

浸出车间列管冷凝器的合理使用

本文通过对列管冷凝器传热的理论分析，针对目前国内浸出油厂列管式冷凝器使用中存在的问题进行了探讨。     

超高压电裂解辅助水代法提取油牡丹籽油的研究

研究油牡丹油的提取工艺并测定了油牡丹籽油的理化性质和脂肪酸组成。在单因素电场强度、电场频率、作用时间、液料比对提取率影响分析基础上,采用响应曲面法优化超高压超高频电裂解辅助水代法提取油牡丹籽油的最佳工艺参数为:电场强度400 V/cm,处理频27.12 MHz,处理时间5 min,液料比1.0 m L/g。在此条件下,油牡丹籽油提取率为96.4%.本研究所得的油牡丹籽油理化指标符合国际标准,不饱和脂肪酸高达92%,是很好的食用性油脂。