杯芳烃衍生物分离介质的合成与表征

提出了以自制的杯芳烃与甲基丙烯酰氯为原料合成杯芳烃衍生物,以杯芳烃衍生物和丙烯酰胺作为复合功能单体,将其运用到分子印迹技术中,制备的印迹聚合物分离介质,对模板分子苯甲酰胺及其结构类似物的分离效果,好于使用单一单体的效果, 当杯芳烃衍生物与丙烯酰胺的比例为1﹕3时,分离因子可达13.37.     

生物油燃烧特性及动力学研究

利用热重分析仪研究了松木屑、花生壳和玉米秆3种有代表性的生物质废弃物快速热解得到的生物油的燃烧过程,结果表明生物油燃烧过程分为挥发段、过渡段和燃烧段3个阶段,各阶段的失重量与生物油性质密切相关.与松木屑油相比,花生壳油和玉米秆油较难燃尽.采用普适积分法和微分方程法相结合的方式求解了挥发段和燃烧段的动力学参数,确定了相应反应机理函数.     

生物质热解液化装置研制与试验研究

介绍了一种电热式快速流化床生物质热解液化装置的研制，该装置的技术关键是采用两级螺旋进料和大流量喷雾直接冷凝收集生物油。试验结果表明，该装置完全可以用于各种固体生物质的热解液化，而且无论何种生物质都存在最佳热解温度。木屑、稻壳、玉米秆和棉花秆4种原料在最佳热解条件下的生物油质量产率分别为63%，53%，57%和56%，热值均为17～18MJ/kg。通过试验研究还发现，生物油是一种复杂的含氧有机化合物和水组成的混合物，包含了几乎所有化学类别的有机物；减少原料携带的外在水可有效降低生物油中的水分；储藏时间达半年的生物油仍然可以直接燃烧。     

杯[4]芳烃醚衍生物的合成研究(Ⅰ)

以对叔丁基苯酚和甲醛为起始原料,通过缩合、两步取代反应合成了对叔丁基杯[4]芳烃的四醚化衍生物,并对反应条件进行了较为详细的研究.     

核桃壳真空热解制备生物油

以核桃壳为原料,采用程序升温的方法对其在热解炉反应器中的真空热解规律进行研究,利用红外分析及GC-MS分析对裂解生物油进行分析和表征.研究结果表明:核桃壳真空热解制备生物油的最佳工艺参数为终温600℃、升温速率60℃/min、真空度10 kPa、保温时间30 min、冷凝温度-40℃,生物油最大产率(质量分数)为55.90％;核桃壳热裂解产物油的成分主要为乙酸、甲酸、乙醇醛、丙酮醇等小分子化合物,愈疮木酚、苯酚、紫丁香酚及其衍生物等芳香化合物,以及呋喃类、酮类化合物等;另外,随着热解终温的升高,小分子化合物的含量有明显的增加,愈创木酚、紫丁香酚及其衍生物的含量逐渐减低,苯酚及其衍生物的含量逐渐增大.     

生物油催化裂解精制机理

采用乙酸为模型化合物,在裂解温度500℃,质量空速为5.0h-1,不同水含量条件下进行了催化裂解精制实验,并采用GC-MS分析了催化裂解液体产物.乙酸经过HZSM-5分子筛催化剂催化裂解后,产物中含有苯、萘、茚及其衍生物.根据乙酸催化裂解产物,推测了乙酸催化裂解精制反应途径,说明生物油催化裂解精制反应过程主要发生脱氧和芳烃化反应.     

基于均匀设计的生物柴油最优制备工艺参数研究

以均匀设计法安排试验,对大豆油在酯交换反应下制备生物柴油的工艺进行了研究.为获得最优制备工艺参数,考查了n(醇)∶n(油)(3∶1～8∶1)、催化剂质量分数(0.4%～1.4%)、反应温度为(45～70℃)、反应时间(40～140min)及其交互作用对生物柴油产率和原料转化率的影响.结果表明:n(醇)∶n(油)、催化剂用量可显著地影响生物柴油的产率和原料转化率.同时甲醇与反应温度、催化剂与反应时间之间存在对抗效应,而甲醇与反应时间、催化剂与反应温度、反应温度与反应时间之间则存在协同作用.利用回归分析和BP神经网络,确定最优工艺参数为:n(醇)∶n(油)=6∶1;催化剂质量分数1.0%;反应温度45℃;反应时间30min.经液相色谱仪测定,生物柴油产率高达97.6%.     

生物柴油全生命周期经济性评价

对以菜籽油、麻疯树油和地沟油为原料制备的生物柴油进行了经济性分析。估算了生物柴油全生命周期的各子过程(种植、收获、运输、预处理,以及生物柴油的生产和配送)的成本构成。结果表明:原料种植或收购成本占总成本的76%～82%,扣除原料油支出的生产成本占总成本的14%～21%。影响成本的主要因素是油料作物种植及生物柴油生产。生物柴油的生产也受到甲醇价格的影响。以麻疯树油及地沟油为原料制备生物柴油的经济性均优于石化柴油,且麻疯树油路线更具竞争力。     

响应面法优化菜籽油毛油酯交换制备生物柴油生产工艺条件的实验研究

利用响应面法研究了菜籽油毛油酯交换法制备生物柴油的优化工艺条件.酯交换实验以菜籽油毛油和过量甲醇为原料,NaOH为催化剂,主要对反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量等三个因素进行了参数分析,找到了对酯交换反应影响最大的条件因素,并确定了最佳的工艺条件为:反应温度60°C、醇油摩尔比7.9:1、催化剂用量1.9 wt%.此时生物柴油的产率可达99%.     

准东煤CS_(2-)丙酮萃取物的GC/MS分析

以CS2-丙酮混合溶剂作为溶剂,对准东煤进行了常温萃取,并利用气相色谱/质谱联用(GC/MS)技术对萃取物进行分析.结果表明:萃取物中GC/MS可检测成分主要为芳烃、脂肪烃以及含杂原子有机化合物组成.芳烃主要为1-6环的稠环芳烃及其烷基取代衍生物,且以含苯环数为4环的稠环芳烃为主.脂肪烃主要成分为链状烷烃以及少量萜类和甾类衍生物.而含杂原子化合物主要以含氧和含氮元素的化合物为主.     

MCM-41/Hβ分子筛对小球藻制备生物油的催化热解

以小球藻为原料,选用MCM-41和Hβ两种分子筛催化剂,在固定床反应器上进行催化热解实验,研究了分子筛催化剂对小球藻热解产物分布、生物油物性和组成的影响。与直接热解相比,MCM-41分子筛催化剂使生物油产率下降7.06%,氧含量和含水率分别降至9.257%和7.804%,热值提高近8%,达到31.224 MJ·kg-1。小球藻经MCM-41和Hβ催化热解后,脂肪烃、醇类和含氮化合物含量都明显增加,同时酚类和羰基化合物含量减少。结果表明,两种分子筛均具有一定的催化脱氧功效,且MCM-41比Hβ更有利于改善小球藻热解油的品质和燃料用途。     

杏核热解生物油萃取-柱层析分离分析和制备工艺

对杏核热解油的性质和组成进行了研究.实验结果表明,热解温度对生物油的产率和性质影响很大,生物油及沥青烯的产率在600~700℃达到最大值.快的加热速率使生物油组分集中化、简单化,更有利于后续生物油的分离.对600℃下杏核快速热解油的分析结果表明,生物油主要由酸性组分和中性油组成.酸性组分主要由酚类化合物和有机羧酸组成.中性油层析分离为3个馏分:环己烷洗脱馏分(C1)主要为四环以下纯缩合化合物;苯洗脱馏分(C2)主要由单环烷基芳烃和多酚组成;甲醇洗脱馏分(C3)主要是酯类极性化合物.实验也证明萃取与柱层析相结合是分离制取酚类化工产品的很好方法.     

麦秸秆液化生物油的分离与分析

为提高麦秆资源化利用的经济价值,以麦秆在280℃超临界乙醇解液化产物(生物油)为原料,首先利用苯萃取,所得苯可溶物依次进行乙醚萃取、酸碱中和-乙醚萃取将生物油进行分离,萃余物利用硅胶柱层析进行富集分离,以获取高附加值化学品.结果表明,利用乙醚萃取、酸碱中和-乙醚萃取能够有效地分离提取生物油中的羟基酮和酚;而萃余物的成分较为复杂,经进一步的柱层析分离,能够有效富集分离C_8～C_(30)的饱和脂肪烃、萘及烃基萘、烷基环戊烯酮等族组分,此外,经柱层析富集,检测到多种含氮化合物,为进一步明确生物油组成及其提质应用提供参考信息.     

喷动流化床生物质裂解液体产物的燃烧特性

对生物质在处理量为5kg／h的小型生物质喷动流化床快速裂解装置中获得的液体产物进行了组成和燃烧特性的分析。通过GC-MS技术分析,鉴定了其中的十四种化合物。它们多为芳香族含氧化合物。对生物质裂解油进行的热分析表明,其易于挥发和燃烧,而且燃烧时产生的灰量亦很少,随加热速率自々增加,燃烧的温度有所提高。研究了生物质裂解油的燃烧动力学,利用Ozawa-Flynn-Wall法,和Popescu法计算了裂解油在氧气气氛下的热解和燃烧动力学参数,两种方法计算自勺表观活化能基本一致。     

室内胶合板用生物油-淀粉胶黏剂的合成工艺

以生物油、淀粉为主要原料制备绿色环保、价格低廉的生物油-淀粉胶黏剂(BOSA)并用于室内胶合板的制备。以淀粉乳液浓度、丙烯酰胺、过硫酸铵及生物油加入量作为试验因子,以胶黏剂的胶合强度、固含量和黏度作为评价指标,采用正交试验法优选出合成BOSA的最佳合成工艺。结表表明:当淀粉乳液质量分数为40%、丙烯酰胺为20%、过硫酸铵为2.5%、生物油为20%时,胶黏剂的综合性能最好,储存期达到15 d,胶合板胶合强度(1.44 MPa)达到国家标准GB/T 9846—2004中Ⅲ类胶合板(≥0.7 MPa)要求。     

CO_2吸附强化模拟生物油重整制氢的实验研究

选用Ce-Ni/Co作催化剂、由醋酸钙煅烧制得的Ca O作重整催化剂、CO2吸附剂,进行模拟生物油吸附强化蒸汽重整制氢的研究.实验结果表明:在相同温度、M(S)/M(C)(加入水蒸气的摩尔质量与生物油模化物中碳的摩尔质量之比)条件下,吸附剂的加入有利于提高氢气摩尔分数和氢气产率;添加吸附剂后,随着温度的升高,氢气摩尔分数、氢气产率均呈现先增大后减小的趋势,在700℃时达到最大;随着M(S)/M(C)的增加,氢气摩尔分数先增大后减小,在M(S)/M(C)=9时氢气摩尔分数达到最大,而氢气产率则在M(S)/M(C)超过9后变化不大;随着M(Ca O)/M(C)(加入的氧化钙的摩尔质量与生物油模化物中碳的摩尔质量之比)的增加,氢气摩尔分数逐渐增大,达到M(Ca O)/M(C)=3后几乎不变,氢气产率则先增大后减小,在M(Ca O)/M(C)=3时达到最大;温度=700℃,M(S)/M(C)=9,M(Ca O)/M(C)=3为模拟生物油重整制氢的最佳条件,在此条件下氢气摩尔分数、氢气产率分别达到92.2%,84.1%.     

生物油分离提质及CMA类环保型融雪剂的制备

通过对低质生物油进行分离提质,使生物油由原来的pH=2.52提高到pH=5.47,说明生物油中的羧酸已基本分离除去。生物油分离前后的红外光谱分析结果表明,分离提质后生物油中羧基峰(1600cm-1左右)已经大大减弱。从生物油中分离出的水相含有大量的羧酸,可用于制备醋酸钙(镁)盐类融雪剂,其产物经红外光谱分析和X射线衍射光谱分析证明了该产品的结构。     

Component fractionation of wood-tar by column chromatography with the packing material of silica gel

Bio-oil can be an important fuel resource for automobiles in the future,while its complex composition restricts the direct application of the bio-oil extremely.So it is necessary to separate the complex mixture to relatively simplified fractions for goal directed specific treatments to reach the fuel quality for automobiles,and meanwhile different functional chemical materials and fine chemicals can be obtained.So it is significant to investigate the bio-oil component separating methods.Herein the method of column chromatography by the packing material of silica gel with two series of eluants of cyclohexane-benzene-methanol and cyclohexane-dichloromethane-methanol were investigated for component fractionation of the raw wood tar (oil fraction of the liquid product by slow pyrolysis of wood).The analytical results show that the components in cyclohexane are rich in alkoxyl-monophenols;the components of alkyl-monophenols and five ring oxygen-containing compounds are abundant in benzene and in dichloromethane similarly;in the methanol fraction,the components are diverse and diphenols are relatively in higher content,comparatively small polar molecules and five ring oxygen-containing compounds are more abundant in the methanol fraction after being eluted by dichloromethane,and the content of 1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-propanone is higher after being eluted by benzene.     

Structure properties of pyrolytic lignin extracted from aged bio-oil

Fast pyrolysis is a promising technology that can convert biomass into liquid.Bio-oil is one such product,known not only as a greenhouse gas-neutral energy source,but also an opportunity to reduce reliance on fossil fuels.Pyrolytic lignin,a fine homogeneous powder,is the water-insoluble fraction of bio-oil and it contributes to the instability of bio-oil.Additionally,pyrolytic lignin can be used in commercial materials such as adhesives in the wood-based panel industry.This paper presents the structural characterization of pyrolytic lignin extracted from aged bio-oil and the relationship between its properties and the treatment temperature of the aged bio-oil.Pyrolytic lignin samples were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy,gel permeation chromatography,differential scanning calorimetry,thermogravimetric analysis and proton nuclear magnetic resonance spectroscopy.The average molecular weight of pyrolytic lignin increased from 700 to 1000 g/mol with increasing aging temperature (6-50°C).Differential scanning calorimetry showed that the glass transition temperature of pyrolytic lignin increases with lower heating rate and higher treatment temperature of bio-oil.An increase in the initial decomposition temperature and the temperature at 95 wt% weight loss of the aged pyrolytic lignin in thermogravimetry were observed for the bio-oil aged at higher temperature.An increase in residue weight of aged pyrolytic lignin was found in bio-oil aged at higher temperatures.     

生物油模化物蒸汽重整制氢中催化剂的研究

连续吸附强化生物油重整制氢工艺能够实现连续高效制取氢气,对该工艺所需的颗粒状催化剂进行了制备,研究了它们对三种生物油模化物(乙醇、丙酮、苯酚)催化性能的差异.实验在固定的操作条件下进行,重整温度设定为750℃,水和碳质量比为6∶1,催化剂填充量为10 cm.结果表明,镍的加入能有效促进重整反应的进行,镁、铈、钴等助剂的添加能够提高催化剂的抗积炭性能,在所制备的催化剂中Mg-Ni/Co对三种模化物均显示出良好的催化性能.利用Mg-Ni/Co催化剂对模拟生物油进行重整制氢,其三类产氢率分别能够达到60%,70%,90%以上,且显示了良好的稳定性和再生性能.