油茶籽残饼油制备生物柴油研究及工艺优化

研究了油茶籽残饼油制备生物柴油碱催化酯交换反应动力学过程,探索了反应动力学因素醇油物质的量比、催化剂用量、反应温度和反应时间对生物柴油得率的影响.正交试验结果表明,油茶籽残饼油酯交换反应的理想条件为:反应温度70℃,醇油物质的量比为6:1,催化剂用量为油质量的0.6%,反应时间90 min;此条件下生物柴油得率为94.43%.经权威机构检测,所制得生物柴油主要性能指标完全符合国家标准GB/T 20828-2007,具有广阔的应用前景.     

低温等离子体协同HZSM-5在线催化裂解提质油菜秸秆热解油

针对生物油催化裂解提质工艺中存在催化剂易结焦失活、精制油品质低等问题,提出了低温等离子体(NTP)协同分子筛催化剂HZSM-5在线催化裂解提质油菜秸秆热解油的技术方案,采用自行设计的NTP辅助催化反应器,探讨了工艺参数对精制生物油得率和理化特性的影响。研究结果表明:催化温度、催化剂床层高度和反应器放电功率对反应结果影响显著,在催化温度400℃、催化剂(NTP+HZSM-5)床层高度35 mm、反应器放电功率25 W的最优工艺条件下,获得了精制生物油得率、含氧量、高位热值(QHHV)、pH值和重质组分分别为9.13%、15.78%、34.86 MJ/kg、5.41和3.15%的试验结果,与单HZSM-5催化提质方法相比,精制生物油品质显著提升,且催化剂积炭量从单HZSM-5提质方法时的5.88%大幅降低至2.14%,证实了NTP协同HZSM-5催化裂解提质生物油技术方案的可行性。     

响应面法优化钙基固体碱KF/CaO催化沉香籽油制备生物柴油

采用固体碱KF/Ca O催化沉香籽油进行酯交换反应制备生物柴油(脂肪酸甲酯),通过扫描电镜、X射线衍射和傅里叶红外的表征发现KF/Ca O呈多层片状结构,具有较大的比表面积(107±0.5)m~2/g,催化活性主要成分为KCa F3,红外谱图验证了Ca—O—F晶格的存在。单因素试验对影响催化酯交换反应的各因素进行优化,得出较佳范围为:反应时间100 min、催化剂用量2.0%、醇油摩尔比8∶1、反应温度79℃。单因素试验基础上采用Design-Expert软件Box-Behnken模块进行响应面试验条件优化,探讨了催化剂用量(A)、反应温度(B)、醇油摩尔比(C)、反应时间(D)4个因素及各因素间交互作用对转化率的影响,结果表明各因素一次项对转化率都呈高度显著水平,最佳条件为:反应时间107.2 min、催化剂用量2.02%、醇油摩尔比8.36∶1、反应温度79.14℃,所制备的生物柴油能够满足国标要求。     

NiMo/Al_2O_3-Pd/C组合催化剂催化热解油加氢制备供热燃料

采用催化加氢的方法,对热解油进行提质改性,以期作为供热燃料。以NiMo/Al_2O_3-Pd/C为组合催化剂,在一定温度(300℃)和压力(8 MPa)下,在间歇反应釜中进行热解油催化加氢实验。采用红外光谱(FTIR)、气相色谱-质谱(GCMS)对加氢油进行结构表征与组分分析;测试加氢油的产率、元素含量、H/C比和热值,分析组合催化剂对热解油的加氢提质效果。结果表明,经NiMo/Al_2O_3-Pd/C组合催化剂催化得到的加氢油,油产率达到41.08%,含碳量由55.21%提高至76.20%,含氧量由38.06%降低至14.09%,H/C比由0.28增加至1.14,热值达到36.24 MJ/kg,满足供热燃料的使用要求。     

促溶剂法制备光皮树油生物柴油研究

以光皮树油和甲醇为原料制备生物柴油,以丁酮作促溶剂,KOH做催化剂,考察反应时间、温度、催化剂、甲醇与油脂摩尔比对光皮树油转化为生物柴油得率的影响。得到光皮树油制备生物柴油的工艺条件:醇油摩尔比为6,温度65℃,催化剂为油脂质量的0.8%,反应时间为8 min,精制生物柴油得率为96%。     

高酸价酸化油制备生物柴油研究

以酸化油为原料两步法制备生物柴油,以对甲苯磺酸作为催化剂,采用分段反应的预酯化工艺先将酸化油脂中的脂肪酸转变为脂肪酸甲酯(FAME),然后再碱催化酯交换反应得到生物柴油.考察了甲醇与脂肪酸物质的量之比(醇酸比)等不同条件对预酯化反应的影响.通过正交试验得到最佳的预酯化反应条件并研究了油脂酸价对碱催化酯交换的影响.试验结果表明,各因素对酯化反应影响大小依次为反应温度、催化剂用量、醇酸比和反应时间,预酯化最优化的工艺条件为:醇酸比10∶1,催化剂用量3%,反应时间150min,反应温度70℃,通过分段反应的预酯化工艺,反应时间缩短了1h,催化剂回收率达到90%以上.进行碱催化酯交换的油脂要求酸价不能大于4mg/g.     

纳米级固体超强酸SO2-4-/ZrO2催化合成乙酸芳樟酯的研究

首次采用纳米级固体超强酸SO2-4/ZrO2为催化剂合成乙酸芳樟酯,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、乙酐与芳樟醇摩尔比(酐醇比)等因素对反应的影响.结果表明,反应温度30℃、反应时间6.5 h、催化剂用量为原料质量的2.5%、酐醇比为2.51时,芳樟醇转化率为93.2%,产物中乙酸芳樟酯含量为53.78%,总酯含量为76.89%.通过与其它催化剂对比发现,本实验反应时间较短,催化剂可重复使用,有较好的应用潜力.     

MCM-41分子筛在线提质生物油工艺优化及耐久性分析

采用MCM-41分子筛作为催化剂,在线催化提质生物质真空热解蒸气,考察催化温度、催化床层高度和体系压力对有机相产物产率的影响,采用响应面法优化工艺参数;对油菜秸秆生物油有机相进行理化特性和成分分析,并对催化剂进行耐久性分析。结果表明:精制生物油有机相产率随催化温度和催化床层高度呈先增大后减小趋势,随体系压力增大而减小;当催化温度为502℃、催化床层高度为2.7 cm、体系压力为7 k Pa时,有机相产率为15.84%,精制生物油有机相热值达31.08 MJ/kg;经催化提质后,生物油有机相中脂肪烃类和醇类物质含量明显增加,同时芳香类和羰基类物质含量降低。在对MCM-41使用耐久性的研究中发现,当MCM-41使用约100 min后,生物油理化特性指数急剧下降,表明生物油品质变差;同时,催化剂失重率明显升高,表明催化剂上沉积的焦炭逐渐增多,催化活性降低,直至完全失活。     

甘油-甲醇复合溶剂液化杂木屑实验研究

采用甘油-甲醇复合溶剂体系,利用高温高压下甲醇的亚/超临界效应,探索了反应时间、反应温度、催化剂种类及用量等条件对杂木屑液化效果的影响。研究结果表明:甲醇30 g,甘油12 g,草酸0.25 g,粒径在0.28～0.90 mm范围内的混合木屑6 g,在290℃下反应40 min,然后自然冷却至室温,即可获得很好的液化效果,木屑转化率为92.79%。采用GC-MS、FT-IR、GPC等技术手段测定了液化油的物质组成与基团结构,详细研究了水分含量、酸值、黏度等物理学性质。结果表明,液化油的物质构成较复杂,但主要是一些含氧衍生物,包括醇类、醚类、酯类和酚类化合物;液化油主要由小分子物质构成,相对分子质量分布在2 300以下。     

超声波辅助光皮树油酯交换制备生物柴油的研究

采用超临界CO2萃取光皮树油脂,研究了超声波辅助条件下光皮树油脂酯交换反应制备生物柴油,考察了不同因素对酯交换率的影响.结果表明光皮树油脂酯交换制备生物柴油的最佳工艺参数为:光皮树油45.9 g,超声波频率50 Hz,超声波功率180 W,醇油物质的量比6∶1,催化剂质量分数1.1%,反应温度60℃,反应时间80 mi...     

熔盐裂解液化生物质的研究

为了考察熔盐组成、原料种类和裂解温度等因素对生物质裂解液化的影响,在自行设计的反应器中进行了实验研究。结果表明:纤维素在ZnCl2中液化,生物油得率最高,为35%;在66%(物质的量分数)KCl-CuCl中液化,生物油中水分含量最低,为21%;硝酸盐不适于生物质液化反应,生物油得率为零。以纤维素为原料的生物油得率高于以水稻秸秆为原料的生物油得率,而且生物油中的水分含量较低,说明含纤维素较多的生物质原料更适于裂解液化。热裂解反应受温度影响较大,生物油得率随温度升高呈先升高后降低的趋势,存在一个较优的温度,对纤维素原料而言在530℃左右,水稻秸秆在450℃左右。采用FT-IR和GC-MS对生物油进行初步分析,生物油成分比较复杂,其中呋喃类物质占有较大比例。     

甘肃沿黄灌区引进枣树品种果实营养成分分析

为给当地优良红枣品种的选育提供参考,以甘肃沿黄灌区15个引进枣树品种为试验材料,以当地主栽品种五佛圆枣为对照,测定各品种果实中5种成分(水分、可溶性糖、有机酸、蛋白质、粗脂肪)的含量,分析比较了其差异性,并进行了相关性分析。结果表明:所测的5种指标中,水分含量差异显著,可溶性糖、有机酸、蛋白质、粗脂肪这4个指标差异极显著。15个品种中,七月鲜综合品质最优,5种成分指标均高于五佛圆枣。对各品种的营养成分进行相关性分析,得出试验区红枣果实中可溶性糖含量与粗脂肪、粗蛋白含量呈显著负相关,有机酸含量与粗脂肪、粗蛋白含量呈显著正相关,粗脂肪含量与粗蛋白含量呈显著正相关。经综合研究认为,七月鲜、灰枣、阜新大枣和甘酥佛枣4个红枣品种营养成分含量较高,适宜当地培育。     

筇竹种子主要内含物成分与不同种源种子播种品质研究

对筇竹种子主要内含物成分及不同种源种子的播种品质进行了研究。结果表明：1）筇竹种子主要有机养分为可溶性蛋白质、可溶性糖、可溶性淀粉、维生素C和粗脂肪,含量分别为12.54%、8.26%、2.48%、3.81%和12.97%,其中粗脂肪含量最高,可溶性淀粉含量最低;2）筇竹种子中氨基酸含量在0.36~10.50 g/kg,占总营养成分的1.23%~35.78%,其中天冬氨酸含量最高;3）筇竹种子矿质元素含量：钾含量最高,达到3 280 mg/kg,其次是磷,为672 mg/kg,铜的含量最低,为2.14 mg/kg;4）不同种源筇竹种子,在千粒质量、含水量和发芽率方面存在显著性差异,而形态特征上差异不明显;5）在不同环境条件下筇竹种子发芽率不同,其中在室内无菌条件下发芽率最高,为90.00%,在苗圃带菌环境下发芽率最低,为86.66%。     

广东省林下植物碳含量和热值特征分析

为准确估算广东地区林下植被碳储量和能量,应用湿烧法和氧弹式热量仪法对该地区共计11类林下植物的碳含量和热值进行了测定和分析,结果表明,碳含量大小顺序为杉木(Cunninghamia lance-olata)(下木,505.47 g/kg)>其它灌木(496.36 g/kg)>阔叶类(下木,491.24 g/kg)>岗松(Baeckea frutescens)(491.06 g/kg)>桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)(476.62 g/kg)>竹灌(474.19 g/kg)>大芒(Miscanthus floridulus)(473.60 g/kg)>芒萁(Dicranopteris dichotoma)(469.09 g/kg)>小芒(M.sp.)(452.73 g/kg)>其它草类(411.28 g/kg)>蕨类(387.30 g/kg),总体上遵循下木>灌木>草本的规律;热值大小顺序为下木杉木(19.83 MJ/kg)=下木阔叶类(19.83 MJ/kg)>其它灌木(19.50 MJ/kg)>岗松(19.47 MJ/kg)>桃金娘(19.13 MJ/kg)>芒萁(18.54 MJ/kg)>竹灌(18.11 MJ/kg)>大芒(17.86 MJ/kg)>小芒(17.77 MJ/kg)>蕨类(16.65 MJ/kg)>其它草类(16.35 MJ/kg),同样遵循下木>灌木>草本的规律;植物碳含量与热值之间符合曲线相关,其实验数值大致遵循模型y=0.0003x2-0.1921 x+53.3836,其中x为碳含量(g/kg),y为热值(MJ/kg),R2=0.9077,该模型可用于筛选具有应用潜力的能源植物.     

虫白蜡还原法制备高级烷醇混合物研究

通过虫白蜡还原法制备高级烷醇混合物探索研究,得到虫白蜡制备高级烷醇混合物的工艺优化条件:10 g虫白蜡还原制备高级烷醇,氢化铝锂用量0.7 g,四氢呋喃溶剂用量70 mL,在65℃、常压和超声波作用条件下,进行还原反应5 h后,用水煮沸洗涤2~3次,过滤,滤饼烘干,虫白蜡转化率可达到95%~98%。用有机溶剂重结晶高级烷醇混合物后,用气相色谱测定组成为二十六烷醇56%、二十八烷醇32%、二十四烷醇5.2%、三十烷醇4.0%、二十五烷醇1.5%、二十七烷醇0.9%。     

Automated quantitative analysis of wood carbohydrates by borate complex ion exchange chromatography

Summary A simple automated analytical method for separation and quantitative determination of sugars from acidic and enzymatic hydrolysates of wood polysaccharides via borate complex ion exchange chromatography is described. Samples are analysed without any interferring manipulation like derivatization, deionization or deproteinization, and even sulphuric acid hydrolysates can be directly applied to the column. As little as 0.5 g of an individual sugar can be quantitatively measured. Examples of the separation of common monomeric sugars and mixtures of mono-and disaccharides and uronic acids are given.     

濒危植物夏蜡梅种子化学成分分析

检测夏蜡梅种子千粒重和含水量,并对种仁的化学成分进行分析,结果表明:粗脂肪、粗蛋白、淀粉、可溶性糖、粗纤维、灰分、氨基酸的质量分数分别为43.57%、14.28%、7.72%、8.61%、7.08%、2.33%、0.59%,蛋白质组分以水溶性和碱溶性蛋白质为主,盐溶性蛋白质含量相对较低;大量元素以N最高、K最低,微量元素含量依次为Zn>Fe>Na>Mn>Cu>Ni。单因素方差分析表明,不同大小级种子的粗蛋白、可溶性糖和醇溶蛋白存在显著或极显著差异,11种矿质元素大部分以大种子的含量最高,除Ca、Na、Fe和Ni之外,其他元素均存在不同程度的显著差异。     

浙江引种无花果营养及活性成分的综合评价

2017年8-10月,采集浙江省武义县引种的11个无花果Ficuscarica品种的成熟果实,对可溶性糖、磷、钙等十项营养成分及多糖、总黄酮、补骨脂素三项活性成分进行检测分析。结果表明,营养成分中差异最大的为锰,相对标准偏差为105.63%,其次是粗纤维、粗蛋白、锌含量,含量最高的品种分别为‘美丽亚’(6.00 mg·kg^-1)、‘玛斯义陶芬’(2.59 g·100g^-1)、‘布兰瑞克’(2.36 g·100g^-1)、‘波姬红’(5.24 mg·kg^-1);活性成分差异从大到小依次为总黄酮、补骨脂素、多糖,含量最高的品种分别为‘日本紫果’(0.61g·100g^-1)、‘新疆早黄’(131.51 mg·kg^-1)、‘绿抗1号’(84.58 g·100g^-1)。采用主成分分析法对11个无花果品种进行营养及活性成分的综合评价,确立对总方差累计贡献率达85.355%的4个主成分,建立无花果品种营养及活性成分评价模型,并计算综合得分。综合排名前六的品种为‘美丽亚’、‘玛斯义陶芬’、‘新疆早黄’、‘绿抗1号’、‘布兰瑞克’、‘日本紫果’。