国家自然科学基金(31100521)
- 作品数：11 被引量：69H指数：5
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- 相关机构：中国林业科学研究院国家林业局更多>>
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- 相关领域：化学工程动力工程及工程热物理农业科学更多>>
- 生物质液化及提质改性研究进展被引量：9
- 2013年
- 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。
- 王金表蒋剑春徐俊明司展贺小亮
- 关键词：生物质液化精制
- 催化裂解与催化酯化工艺耦合制备桐油基类石化柴油燃料被引量：5
- 2012年
- 拟通过精馏法催化裂解工艺和酯化后处理工艺联用,制备低含氧量的替代柴油燃料油。采用自组装精馏法催化裂解反应装置,CaO催化剂,考察了催化裂解对裂解产物(裂解油)组分的影响,GC-MS和凝胶色谱分析显示:精馏法催化裂解工艺可有效控制裂解油的分子组成,降低平均相对分子质量。测定裂解产物的部分燃料油性能分别为:酸值59 mg/g,密度825 kg/m3、黏度4.07 mm2/s、热值41 kJ/g、冷凝点-43℃、冷滤点-22℃。裂解油经催化酯化后处理后,经FT-IR和GC-MS分析表明,其组成主要为碳链小于C24的烷烃、烯烃化合物,长链烃含量减少,C16以下的短链脂肪酸甲酯明显增多;酸值降至2.9 mg/g,羧酸含量显著降低,燃烧热值增大,进一步提高了燃料油品质和应用性能。
- 陈洁蒋剑春聂小安徐俊明
- 关键词：裂解酯化桐油
- 碳基固体酸催化剂加压催化合成生物柴油被引量：14
- 2014年
- 为了减少生物柴油制备过程中传统催化剂对环境的污染,开发新型固体催化剂具有重要意义。该文以纤维素为原料,采用碳化-磺化法制备了碳基固体酸催化剂,并利用SEM(scanning electron microscope)、BET比表面积测试法、XRD(X-ray diffraction)和NH3-TPD(NH3-temperature programmed desorption)对其结构进行表征。研究了碳基固体酸催化剂催化棕榈酸和甲醇通过酯化反应制备生物柴油的工艺条件,考察了不同醇酸摩尔比、反应时间、反应温度及催化剂用量对转化率的影响,并对比了加压条件下碳基固体酸催化剂与浓硫酸和对甲苯磺酸的催化活性。试验结果表明,当醇酸摩尔比10:1,反应温度110℃,反应时间2 h,碳基固体酸催化剂用量为棕榈酸质量的5%时,转化率可达到98.11%。在加压条件下,碳基固体酸的催化活性高于浓硫酸和对甲苯磺酸,且催化剂在使用4次后,转化率仍在60%以上。通过GC-MS分析得出制备的生物柴油甲酯质量分数为93.8%。该研究为纤维素基碳基固体酸制备生物柴油提供了依据。
- 司展蒋剑春王奎徐俊明
- 关键词：生物柴油催化剂酯化反应碳基固体酸
- 生物质及生物质组分的慢速热解热效应研究被引量：6
- 2013年
- 利用绝热加速量热仪（ARC）进行多种生物质及生物质组分的慢速热解,检测热解过程的吸放热情况,结果显示在缓慢升温过程中,纤维素的放热峰在256.2 ～279.2℃之间,放热量约为673.9J/g,质量分数为51.8％固体炭产物；而木聚糖在219.8～253.7℃之间有一尖锐的放热峰,放出热量约为873.3 J/g,得到质量分数为68.7％的残余固体；木质素的热流曲线却在133.3～292.2℃有吸热趋势,吸收热量为340.1 J/g,得到质量分数为80.4％的固体炭.各生物质的热流曲线中均有两个相连的放热峰出现,分别来源于半纤维素和纤维素.各生物质热流曲线特征值各异,但起始放热温度在190℃前后,第1个峰值温度在220℃左右,第2个放热峰峰值集中在255℃前后.
- 胡亿明蒋剑春孙云娟杨中志
- 关键词：纤维素半纤维素木质素热解放热吸热
- 纤维素与半纤维素热解过程的相互影响被引量：15
- 2014年
- 以微晶纤维素为纤维素模型物,以木聚糖为半纤维素模型物,采用同步热分析仪(STA)及热重和傅立叶红外光谱仪联用技术(TG-FT-IR)对微晶纤维素、木聚糖以及两种成分不同比例的混合组分进行了研究,以考察纤维素和半纤维素在热解过程中的相互影响。结果表明微晶纤维素和木聚糖均有一狭窄的快速热解温度区间,而且两者热解区间不重合。在微商热失重(DTG)峰对应温度区间微晶纤维素热解有一明显的吸热峰,吸热量为547.98 J/g,木聚糖热解则有一个比DTG峰较晚出现的小吸热峰,吸热量为45.01 J/g。木聚糖与微晶纤维素的混合组分的热解研究中发现,在DTG曲线上有两个分别由它们热解引起的失重峰,随着组分中比例的变化两个热失重峰此消彼长。微晶纤维素的热解失重峰不仅往高温区移动,而且热解速率减缓,热失重范围变宽。在DSC曲线上有两个分别由木聚糖和微晶纤维素热解所引起的吸热峰,木聚糖的吸热峰受组分中比例的变化影响较小,而微晶纤维素吸热峰随着纤维素比例的下降而明显减小。FT-IR检测到的主要有气体产物为H2O、CH4、CO2和CO。木聚糖与微晶纤维素的混合组分热解产物析出规律总体上是两者热解产物析出的叠加,与单独热解相比组分的混合有利于CH4、CO的生成,而CO2的产量则有较大幅度的下降。
- 胡亿明蒋剑春孙云娟杨中志
- 关键词：微晶纤维素木聚糖热解吸热
- 稻壳与褐煤共热解过程的TG-FTIR分析被引量：10
- 2013年
- 利用TG-FTIR技术对稻壳与褐煤按照不同比例进行的共热解过程进行分析.结果发现,共热解过程的热失重相对于单独热解有所加深,尤其是在稻壳与褐煤按照2∶8比例进行共热解时;共热解过程的热解产物发生变化,其中CO2产物增加明显,CH4产物略有减少,CO产物略有增加,其他有机化合物如酚类化合物、含羰基结构化合物和含芳环结构的化合物都有所减少.根据共热解产物变化规律和生物质与褐煤单独热解反应的机理,分析共热解过程中二者发生协同作用的原因是:生物质中的金属氧化物对煤炭黏结成焦炭过程有抑制作用,从而促进了煤炭的进一步分解;并且在慢速共热解过程中生物质相对于煤炭先产生H2,而H2的存在抑制了煤炭在高温时的缩合反应,从而加强了其裂解反应.
- 赵淑蘅蒋剑春孙云娟胡亿明徐凡
- 关键词：稻壳褐煤共热解TG-FTIR
- 抽提物的去除对生物质热解的影响研究被引量：2
- 2014年
- 利用惰性溶剂除去生物质中的可溶抽提物得到相应的抽提残渣,采用FT-IR对抽提残渣和生物质原样进行结构表征,并利用管式炉反应器以10℃/min的升温速率对抽提残渣和生物质原样进行热裂解实验,以了解它们的热裂解产物分布及热解规律。结果表明,抽提物的去除不会改变生物质的基本结构,对其热失重行为的影响也很小。热裂解三相产物中气体产物产率最大,达50%,其主要成分为H2,CO,CO2,CH4以及小分子烃类。与生物质原样相比,抽提残渣中的H2产率上升,而CO产率下降。液相产物中主要是酚类、烷烃类、四氢呋喃类、酮类、酸类、酯类、多环芳香类化合物和少量脱水单糖。其中酚类物质含量最多,超过55%。而且在抽提残渣的焦油产物中,酚类的总量和种类均比生物质原样多,其他类物质产率与生物质原样相比则有所减少。
- 胡亿明蒋剑春孙云娟杨中志
- 关键词：生物质抽提物管式炉热解
- 稻壳和褐煤热解特性的初步研究被引量：1
- 2012年
- 利用TG-DSC联用分析稻壳与褐煤热解过程中热失重规律及吸放热情况,结果发现,稻壳的热失重率较大,共热解失重过程相当于二者单独热失重过程的叠加。通过DSC曲线分析稻壳与褐煤热解过程的吸放热量显示,与二者单独热解过程不同的是共热解在高温热分解阶段须吸收大量的热量。利用气相色谱分析不同温度下稻壳与褐煤热解气体产物各组分比例,并与热失重过程相对应分析气体产物变化规律,结果发现,H2和CH4气体组分变化规律相同;与褐煤热解相比,稻壳热解气体产物中CO气体组分较多。总体而言,共热解产物是二者单独热解产物的简单加和,但共热解过程吸放热量变化却显示二者存在热量交换和相互影响。
- 赵淑蘅蒋剑春孙云娟胡亿明
- 关键词：稻壳褐煤热解
- 皂脚酸化油的热裂解过程与产物分析被引量：2
- 2014年
- 拟通过快速热裂解的工艺，得到燃料性能较优的气体和液体产物，从而提高废弃油脂的利用价值。本实验以皂脚酸化油为原料，对其热裂解过程进行研究，并对裂解产物进行分析。液体产物性能分别为：酸值78mg/g，黏度2.5mm2/s，密度0.83g/cm3，热值为41.9kJ/g。采用气质联用仪分析液体产物，表明热解产物中含有烷烃、烯烃、芳香烃、酮以及酸等组分，碳链长度主要分布在C10～C18。用气相色谱分析气体产物，表明气体主要为可燃气体，其中CO、H2、CH4、C2H6这4种气体含量就达到70%。实验结果表明，快速热裂解反应显著提高了皂脚酸化油的燃料性能：羧酸含量显著降低，燃烧热值增大，为皂脚的进一步深加工利用提供理论依据。
- 赵佳平蒋剑春徐俊明
- 关键词：热裂解气质联用
- 褐煤与稻壳加水共热解特性研究被引量：4
- 2012年
- 研究了试样中加水量对褐煤与稻壳共热解过程的影响.在原料中加水再进行热解,考察不同加水量下热解气体产物总量变化规律,并利用气相色谱分析热解气体产物组分的变化情况,同时分析加水量对热解剩余固体产物的影响.结果发现,随着加水量的增多,共热解气体产物总量增多,当加水量为原料质量的60%时气体产物增加最多;此外,加水量增多可以提高共热解气体产物中H2/CO比,但对CO2组分影响不大;不同加水量下固体转化率变化不大,但不同加水量对剩余物表面官能团有一定影响,从加水量为60%开始剩余固体表面含氧官能团有明显减少,这与加水量对气体产物的影响规律相对应.
- 赵淑蘅蒋剑春孙云娟胡亿明
- 关键词：褐煤稻壳共热解加水量
