原料和热解温度对生物油分子蒸馏分离特性的影响

针对生物油组分复杂,难以直接应用的问题,该研究开展了不同生物油的分子蒸馏馏分分布规律的研究,并考察了不同原料和温度对生物油分子蒸馏分离特性的影响。热解液化试验结果表明,生物油组分以酸、醛、酮、酚、糖为主。随着热解温度的升高,松木生物油中轻质组分产率由21%不断降低至11%,而秸秆生物油中轻质组分产率稳定在20%左右。高温生物油各组分的平均分子自由程两极化程度加强,600℃制备轻质油蒸出比例最高,可以达到92%（松木）和86%（秸秆）。酚类化合物中酚羟基的数量可以显著影响其分离特性,较高的热解温度促进了酚羟基的产生,从而使酚类物质从蒸出部分（distillation fraction, DF）向残留部分（residual fraction, RF）中转移。分子蒸馏技术能够实现对不同生物油的有效分离,得到的DF中主要包含酸、酮和小分子酚类,RF则以糖和大分子酚为主,除了羟乙醛和苯并呋喃等化合物外,生物油中的大部分化合物的富集程度都可以达到90%以上。该研究可为快速热解生物油的分离及其后续提质研究提供一定的参考。     

柳桉快速热裂解炭改性制取多级孔道活性炭的研究

以柳桉快速热裂解制取生物油的固体副产物为原料,通过物理化学活化法,采用微波预处理和传统焙烧加热相结合的方式对其进行活化,改善其结构和表面性质。采用氮气物理吸附、扫描电镜、X射线衍射、热重分析和红外光谱等多种表征技术对活化后的生物炭进行表征。结果表明,活化后的生物炭具有丰富的微孔和介孔,形成了多级孔道结构,其中微孔比表面积占36%~48%。微波预处理结合N_2气氛焙烧活化的生物炭具有更高的比表面积,其值为1 224 m~2/g,这归因于微波均匀加热产生微孔和气氛焙烧进一步形成介孔的高效协同作用。此外,不同活化方式对生物炭的红外特性有着显著影响,经过活化后的生物炭表面含氧基团大量减少。活化后的生物炭热稳定性显著提高,有利于生物炭作为催化剂载体进行高值化利用。