生物質組分對生物油中酚類產物的調控規(guī)律研究(1)

1、分類號：TK6單位代碼：10433密級：學號：15403030064山東理工大學山東理工大學碩士學位論文生物質組分對生物油中酚類產物的調控規(guī)生物質組分對生物油中酚類產物的調控規(guī)律研究律研究StudyontheRegulationofBiomassComponentsonPhenolicProductsinBiooil研究生：劉紫云劉紫云輔助指導教師：李永軍（李永軍（高級高級實驗實驗師）指導教師：王麗紅（副教授）王麗紅（副教授）申請學位門

2、類級別：工學碩士工學碩士學科專業(yè)名稱：農業(yè)工程農業(yè)工程研究方向：生物質高值化綜合利用技術生物質高值化綜合利用技術論文完成日期：2016年3月20日山東理工大學碩士學位論文摘要I摘要生物質主要由纖維素、半纖維素、木質素和堿類金屬等構成，其快速熱解產物包含熱解氣、生物油和焦炭。生物油富含上百種有機化合物，其中的酚類可用作酚醛樹脂膠黏劑、消毒劑、顯影劑等，是一種高附加值的化工產品。木質素熱解產物是生物油中酚類化合物的主要來源。本文以酚類為目標

3、產物，以木質素產酚特性為研究對象，以微晶纖維素、木聚糖、堿性木素、玉米秸稈、氯化鉀和氯化鈣為實驗原料，按質量將纖維素木質素和木聚糖木質素進行配比（3:1、2:1、1:1），利用鹽酸脫除玉米秸稈中的堿類金屬，將木質素分別與不同質量分數（0.2、2、20wt%）的氯化鉀和氯化鈣自然混合后，在固定床管式爐內進行快速熱解實驗，反應溫度為450、500、550和600C，探究生物質主要組分對木質素熱解產物分布及生物油中酚類產物變化規(guī)律的影響，為生

4、物油向高品位化學品的轉化利用提供有價值的基礎數據。研究結果表明：隨著溫度的升高，纖維素和木質素、木聚糖和木質素混合熱解的生物油產率先增加后減少，且均在500C獲得最高產油率。纖維素與木質素共熱解時存在交互作用，對熱解產生氣體的產生有促進作用，對生物油和焦炭的產生有抑制作用，并且隨著纖維素含量的增加，對產物的影響增強。隨著木聚糖含量的增加，木聚糖與木質素共熱解時對生物油的抑制作用增強，同時，木聚糖和木質素共熱解抑制了焦炭的產生，促進了氣體

5、的產生。利用數理統(tǒng)計總體評估法、權重計算法以及峰面積比值法，研究纖維素和木聚糖分別對木質素熱解產酚特性的影響。研究表明：隨著溫度的升高，纖維素和木聚糖分別對木質素熱解產酚的影響增強。隨著纖維素或木聚糖含量的增加，對木質素熱解產酚的影響減弱。對于羥基苯酚類、愈創(chuàng)木酚類和紫丁香酚類，纖維素促進了三種酚類的生成，木聚糖抑制了愈創(chuàng)木酚類和紫丁香酚類的產生，促進了羥基苯酚類的產生。隨著纖維素和木聚糖含量的增加，對三種酚類的作用增強。對玉米秸稈進行

6、酸洗預處理實驗結果表明：酸處理抑制了玉米秸稈熱解產生焦炭和氣體產物，促進了生物油的產生。對比處理前后酚類產物的含量，堿類金屬促進了酚類的產生，對羥基苯酚類和愈創(chuàng)木酚類的影響較明顯。利用氯化鉀和氯化鈣分別對木質素混合熱解，探究兩種金屬鹽對木質素熱解特性及其產酚規(guī)律的影響：氯化鉀和氯化鈣均促進了木質素熱解產生焦炭，抑制其產生生物油，且氯化鉀的作用要強于氯化鈣。氯化鉀促進了愈創(chuàng)木酚類的生成，且隨著氯化鉀和氯化鈣質量分數的增加，二者對羥基苯酚類