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盐酸洗涤与烘焙预处理对甜高粱秸秆热解生物油组分的影响
引用本文:陈东雨,张婷,黄顺朝,高冬笑,李进,刘新月,牛卫生,刘越洋,王喆锋,康钰佳.盐酸洗涤与烘焙预处理对甜高粱秸秆热解生物油组分的影响[J].农业工程学报,2021,37(11):222-229.
作者姓名:陈东雨  张婷  黄顺朝  高冬笑  李进  刘新月  牛卫生  刘越洋  王喆锋  康钰佳
作者单位:沈阳农业大学工程学院,沈阳 110161
基金项目:辽宁省教育厅科学研究项目(LSNJC202001);辽宁省自然科学基金项目(20180550038);沈阳农业大学2020年大学生创新创业训练计划项目(2020-351)联合资助
摘    要:针对生物质热解生物油氧含量高、腐蚀性强、化合物种类繁多等问题,该研究提出以盐酸洗涤和烘焙预处理相结合的方式来提高生物油品质。甜高粱秸秆预处理前后的物化特性表明单纯酸洗有利于挥发分的生成,单独烘焙预处理降低了H/C以及O/C,使能量产率达95.13%,并促进了炭的生成;酸洗-烘焙联合预处理对生物炭和不可冷凝气体都有一定的促进作用。采用管式炉热解装置制备生物油,利用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)分析甜高粱秸秆样品热解生物油成分,结果表明:酸洗、烘焙和联合预处理使甜高粱秸秆热解生物油中化合物的种类分别在111种基础上减少了62、58和68种,酮类、酸类和呋喃类的含量均降低;酸洗对酮类中丙酮的降低作用明显,而烘焙预处理促进了酚类的生成,酸洗-烘焙显著减少乙酸的产量并促进糖类化合物的生成,尤其对珍贵稀有的D-阿洛糖促进作用显著;同时,酸洗、酸洗-烘焙预处理还分别促进了新物质壬酸和戊酸的生成;单纯烘焙有利于提高生物质中富含-OH官能团的纤维素相对含量,从而使生物油中酚类含量明显升高,生物油中虽没有形成新物质,但对pH值改善较为明显。该研究可为生物质热解生物油品质的提高及高值化产物的定向热解提供参考。

关 键 词:热解  生物油  酸洗  甜高粱秸秆  烘焙
收稿时间:2021/1/28 0:00:00
修稿时间:2021/5/29 0:00:00

Effects of hydrochloric acid washing and torrefaction pretreatment on the components of bio-oil from sweet sorghum straw pyrolysis
Chen Dongyu,Zhang Ting,Huang Shunchao,Gao Dongxiao,Li Jin,Liu Xinyue,Niu Weisheng,Liu Yueyang,Wang Zhefeng,Kang Yujia.Effects of hydrochloric acid washing and torrefaction pretreatment on the components of bio-oil from sweet sorghum straw pyrolysis[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2021,37(11):222-229.
Authors:Chen Dongyu  Zhang Ting  Huang Shunchao  Gao Dongxiao  Li Jin  Liu Xinyue  Niu Weisheng  Liu Yueyang  Wang Zhefeng  Kang Yujia
Institution:College of Engineering, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China
Abstract:
Keywords:pyrolysis  bio-oil  acid washing  sweet sorghum straw  torrefaction
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