采用酶解/温和酸解法提取了棕榈壳和麦秆的木质素(EMALs),利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、裂解器-气相色谱质谱联用(Py-GC/MS)和热重-红外联用(TG-FTIR)技术,对两种EMALs的化学结构和热解特性进行了对比研究,并采用Ozaw a-Flynn-Wall方法计算了其热解反应的活化能。结果表明,棕榈壳EM AL和麦秆EM AL均为HGS型木质素。500℃下,两种EMALs的热解产物主要包括酚类、酸类和少量的醇类、醛酮类等化合物;棕榈壳EMAL热解酚类产物中H、G、S型单体酚类的比例分别为47.61%、25.64%和17.18%,而麦秆EMAL分别为23.66%、51.90%和15.50%。在热解反应主失重区(200-380℃),棕榈壳EM AL的主失重速率(50.80%/min)低于麦秆EM AL(78.63%/min);但棕榈壳EM AL热解同时存在肩状失重峰(265℃,27.40%/min),这与其较多H结构产物的释放相关。H型结构产物释放的放热效应降低了棕榈壳EMAL热解初期的活化能(20%,127.92 k J/mol),同时使其热解过程(20%-80%)的平均活化能(152.32 k J/mol)低于麦秆EMAL(161.75 k J/mol)。
本文利用等离子体耦合催化剂的方式进行CH_(4)干重整(Dry Reforming of Methane,DRM),重点考察了反应温度、CO_(2)/CH_(4)物质的量比、合成气主要气体组分浓度(N_(2)、H2、CO、H2O)对CH_(4)转化率及等离子体催化能量效率的影响。结果表明,以La-Ni/γ-Al_(2)O_(3)为催化剂,当反应温度450℃,CO_(2)/CH_(4)物质的量比为1.0时,CH_(4)转化率为41.57%;提高CO_(2)/CH_(4)物质的量比可提高CH_(4)转化率,当CO_(2)/CH_(4)物质的量比为5.0时,等离子体催化CH_(4)干重整过程的CH_(4)转化率可达92.82%。温度和CO_(2)/CH_(4)物质的量比对CH_(4)转化率影响显著,气体组分的变化改变了体系中的激发态粒子,不仅直接影响到CH_(4)转化率,还影响着催化剂表面积炭。向反应体系中添加N_(2)、H2O可提高CH_(4)转化率,并抑制积炭;而添加H2、CO后CH_(4)转化率显著降低。研究结果可望为生物质气化合成化工品的工艺开发提供基础数据和参考依据。
