单体香料芳樟醇的热裂解行为研究

[目的]研究单体香料芳樟醇的热裂解行为,为芳樟醇在卷烟加香中的应用提供参考依据.[方法]采用热裂解—气相色谱/质谱联用技术(Py-G-C/MS)分析芳樟醇在不同温度(300、400、500、600、700、800和900℃)下的热裂解行为,并根据主要热裂解产物及其相对含量的变化对芳樟醇热裂解机理进行初步探讨.[结果]热裂解温度低于500℃时,90.00%以上的芳樟醇未发生热裂解;热裂解温度升至600℃时,热裂解产物增多,主要是醇和烯等物质;热裂解温度升至900℃时,30.00%以上的芳樟醇发生热裂解.芳樟醇可裂解为香叶醇、二氢芳樟醇、月桂烯、罗勒烯、8-羟基芳樟醇、顺式氧化芳樟醇和反式氧化芳樟醇等香味物质.初步推导出芳樟醇按双键断裂重排、分子内脱水、双键加成及双键被氧化等4种方式进行热裂解.[结论]芳樟醇的热裂解产物以芳樟醇类物质为主,其自身的香气特征即代表热裂解后的香气特征,可添加到卷烟中以增加花香、木香和果香香气.     

废弃人造板热解特性及其产物性质的研究

为了解废弃人造板的热解特性及其产物特性,提高废弃人造板热解产物的定向应用价值,采用废弃刨花板和纤维板作为研究对象,热解终温分别为300,400,500,600 ℃,以100,150 9℃/h两个升温速度在电控炭化炉中进行低温热解处理,观测了不同终温和升温速度对废弃人造板的热解炭化过程及热解炭化产物得率的影响.从固体炭化...     

刺五加浸膏在卷烟中的应用效果

为了分析新型天然烟用香精在卷烟中的应用效果,将自制的刺五加[Acanthopanax senticosus(Rupr.Maxim.)Harms]浸膏进行卷烟加香试验,并利用(Py)-GC/MS法测定了浸膏在300、600、900℃条件下的裂解产物,以及添加了刺五加浸膏后卷烟主流烟气中致香成分的种类和含量。结果表明,刺五加浸膏具有增补烟草清香,细腻柔滑烟气,提升烟香协调性,改善余味的作用;刺五加浸膏在300、600、900℃的条件下分别检测出13、64、83种产物,随着裂解温度的升高,裂解产物逐渐复杂;加入适量刺五加浸膏后的卷烟主流烟气中检测到的致香成分和浸膏的热裂解成分几乎完全不同。浸膏对卷烟主流烟气致香成分的影响较为明显,特别是对酮类、醇类、酯类的影响最大。     

NH3气氛下温度对生物质富氮热解产物特性的影响

生物质热解转化为高值产品是生物质利用的重要发展方向,在热解过程中引入外源氮素形成富氮热解,具有制备高值含氮产品的潜力。该文以NH_3为外源氮素,研究了不同热解温度对木屑和玉米秆富氮热解过程和产物特性的影响,探讨了含氮物质的形成机理,为生物质转化为高值产品提供理论依据。采用多种方式(气相色谱-质谱联用、元素分析、漫反射傅立叶变换红外光谱、X射线光电子能谱等)对热解产物特性进行了分析。结果表明,随着热解温度的升高,焦炭产率逐渐减小,热解油产率先增加后减小,550℃达到最大值。热解油中含有大量的胺态氮有机物(甲胺类和丙胺类等)和含氮杂环类物质(吡咯类和哌啶类等),以及少量的腈类。热解焦炭的含氮量随着温度升高而增加,焦炭表面存在大量含氮官能团C=N、N-COO、C-N和N-H等。含氮官能团的存在形式主要有吡啶-N、吡咯-N和酰胺-N,随着热解温度的升高,酰胺-N含量逐渐降低,而吡啶-N含量迅速增加,高温下主要为吡啶-N和吡咯-N。     

基于试验和分子动力学模拟的海藻多糖热解机理

该文选取海藻内2种主要的多糖分子:条浒苔硫酸多糖和羊栖菜褐藻糖胶,采用Py-GC/MS、TG-MS宏观试验和微观分子动力学模拟的方法研究海藻多糖热解过程及其热解主要产物的形成机理,Py-GC/MS试验表明条浒苔多糖的热解产物以呋喃类物质为主,典型产物为5-甲基-糠醛,而羊栖菜多糖的热解产物以酸酯类物质为主。对海藻多糖模型化合物的热解过程进行分子动力学模拟发现热解过程主要发生在中温阶段,温度升高到420 K时,开始有羟基断裂;温度升高到500 K时,糖苷键开始断裂,环状单体内部化学键相继分解成各种分子碎片,由于其成分差异,热解产物也不尽相同,模拟分析的热解规律与试验结果基本一致。该文还结合TG-MS试验结果推导其热解过程中主要气体产物H2O、CO2、SO2的形成机理。     

基于量子化学的木质素热裂解中环类化合物形成的理论及实验研究

利用傅里叶变换红外光谱仪分析木质素微观结构,应用裂解气相色谱-质谱联用技术(Py-GC/MS)进行木质素的热裂解产物分析。研究结果表明:300和400℃时没有检测到多环芳烃等复杂结构,可见在该温度下,裂解产物并未发生二次缩合作用;在800℃下,苯和甲苯的GC含量增加,苯酚基本保持不变,并开始出现多环芳烃化合物。以密度泛函理论B3LYP/6-31G(d,p)为基础对木质素的裂解反应过程进行了分子动力学模拟研究,对比分析实验数据和模拟数据,推断出木质素热裂解中环类化合物的形成演化机理:300~400℃主要发生CC键的断裂和羟基脱落(路径R5-1)以及C1—Cα键的断裂(路径R5-2);400~800℃发生的C1—Cα键断裂反应(路径R4-1),苯环上甲氧基官能团脱去反应(路径R4-4)和苯环上甲氧基均裂(路径R5-3);与苯环上甲氧基官能团均裂反应(路径R4-3)相比,苯环C1—Cα断裂反应(路径R4-2)发生的可能性更大;路径2、路径3和路径5的产物量均在800℃左右达到最大,其产物分别为联苯、菲以及芘。     

玉米秸秆连续干馏条件下能量平衡分析

为分析外源加热与分段连续干馏技术工艺条件下的生物质热解特性,以玉米秸秆为原料,通过自行开发的生物质连续热解炭气油联产平台,开展了生物质连续干馏试验测试,分析了炭气油三态产物的理化性质、组分分布和受工艺参数影响的基本规律,并在此基础上进行了系统热量衡算和能量平衡分析。结果表明,连续热解条件下,玉米秸秆炭品质受物料在反应室的滞留时间影响大,滞留时间一般应不低于30 min,热解气热值可达到15~20 MJ/m~3,热解油组分极其复杂;玉米秸秆炭携带热量最多,约占产物总能量的47.88%,热解气占产物总能量的36.17%,木焦油和轻油分别占13.14%和1.74%;连续热解系统能耗比为0.97,能量回收率为75.7%。该研究可为外加热分段连续式生物质炭化设备的开发和推广应用提供重要的基础支撑。     

玉米棒芯的连续微波裂解制取生物油

摘 要：生物质能的研究和利用当前备受关注,目前推出的生物质能主要集中在淀粉类发酵制取生物燃料乙醇方面,生物质热裂解的规模化利用大都还停留在试验探索阶段,但其利用都因成本效益低等因素而具一定的局限性。研究组在生物质批式微波裂解试验研究的基础上,研制出了一套每小时处理50-70kg生物质原料的连续微波裂解设备。利用自行研制的设备,以未处理和经稀硫酸预处理的玉米棒芯为原料进行微波裂解制取生物油的试验,得到含不同组分的生物油产物。通过GC-MS分析,发现用酸预处理过的原料所得的生物油成分较为简单。研究为利用农林废弃物等生物质原料制取生物油提供理论支持和设备参考。     

喷动循环流化床生物质快速热解设备的特性分析与发展研究综述

简要综述了生物质快速热解设备研究的国内外现状,继而详述了喷动床和循环流化床,重点对喷动循环流化床作了较深入的探析,探讨了喷动循环流化床快速热解设备研究的发展方向。     

木质素CP-GC-MS法裂解行为研究

采用居里点热裂解-气相色谱-质谱(CP-GC-MS)联用分析技术,以碱木质素为原料,研究了裂解温度对木质素快速裂解产物组成及其含量的影响。结果表明,木质素居裂解主要生成酚类化合物,GC含量可达60%。低温主要生成愈创木酚结构单元为主体的酚类化合物;在300~360℃之间,酚类化合物GC含量随裂解温度升高而提高,愈创木酚基本单元类化合物占主体,占酚类化合物的90%左右;裂解温度进一步提高,酚类化合物GC含量稳定在60%左右,而愈创木酚基本结构单元类化合物GC含量随温度升高而降低,主要由于愈创木酚基本结构单元断裂成其他酚类和小分子化合物。