竹粉乙醇液化及其产物表征

以毛竹粉为原料,无水乙醇为反应介质,98%浓硫酸为反应催化剂,在高压反应釜中液化制备竹粉生物质油。考察反应温度、反应时间、催化剂用量、液固质量比4个因素对竹粉液化率的影响。采用红外光谱仪(FT-IR)分析原料、液化残渣及竹粉生物质油的表面官能团;气质联用仪(GC-MS)分析竹粉生物质油的化学组成。单因素试验结果表明,4个因素对竹粉液化率的影响都存在一个优选值,分别为反应温度160℃、反应时间40min、催化剂用量2%、液固质量比12∶1。正交试验结果表明,4个因素影响竹粉液化率大小的顺序为:反应温度反应时间液固质量比催化剂用量。在优化工艺条件下进行了验证试验,竹粉的液化率可达86.44%。试验制备的竹粉生物质油和固体残渣的FT-IR分析结果表明,竹粉中被液化的主要成分是综纤维素,木质素相对较少被液化;竹粉生物质油的GC-MS分析结果表明,生物质油的成分比较复杂,主要包括醇类、酚类、烷烃类、酮类、酸类、酯等化合物。     

毛竹热解特性及其动力学分析

采用热重分析方法,分析毛竹在不同原料粒径、升温速率及添加无水碳酸钠、氯化钠条件下的热解特性及热解动力学规律.结果表明,不同升温速率及不同原料粒径的毛竹的热解过程基本相似,可分为脱水阶段、快速热解阶段、慢速热解阶段;随着原料粒径、升温速率的提高,毛竹快速热解的起始温度和结束温度向高温方向移动;添加剂无水碳酸钠和氯化钠对毛竹热解都有不同程度的抑制作用.采用Coats-Redfem积分法计算毛竹热解动力学参数,结果表明升温速率对毛竹热解活化能无显著影响,热解活化能随着原料粒径的增大而增大,毛竹粒径为0.07-0.10 mm时最低热解活化能为11.092k J·mol-1.