广东省科技计划工业攻关项目(2009B050700037)
- 作品数：8 被引量：30H指数：4
- 相关作者：解新安陶红秀郑朝阳李雁汤成正更多>>
- 相关机构：华南农业大学华南理工大学更多>>
- 发文基金：广东省科技计划工业攻关项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理化学工程农业科学理学更多>>
- 亚/超临界乙醇液化秸秆纤维素解聚反应研究与机理初探被引量：10
- 2012年
- 利用间歇式高压反应釜,在反应温度200～330℃、乙醇用量0～150 mL条件下,考察了亚/超临界乙醇直接液化秸秆纤维素的解聚行为,并初步探讨了其液化机理。结果表明,反应温度、乙醇用量和反应停留时间对秸秆纤维素的液化均有显著影响,反应温度由200℃升高至330℃,重油和气体收率分别增加了12.55%、28.83%;乙醇用量增加,反应压力随之升高,乙醇进入超临界状态,残渣和气体收率相比单纯热裂解分别降低11.10%和8.44%。通过GC/MS、FT-IR分析生物油组分和残渣特性,表明秸秆纤维素在亚/超临界乙醇中断键裂解,且酮类和乙酯类化合物是生物油的主要成分。
- 郑朝阳解新安陶红秀郑璐丝李雁
- 关键词：解聚液化机理
- 玉米秸秆在亚/超临界环己烷中的液化过程与机理
- 在反应温度260～320℃、反应压力2～4.5Mpa的试验条件下,研究玉米秸秆在亚/超临界环己烷中的液化行为,考察反应温度、环己烷用量和反应停留时间对液化行为的影响。结果表明:反应温度、环己烷量和反应时间对裂解产物的分布...
- 李娴解新安郑朝阳李雁
- 关键词：秸秆液化环己烷反应网络
- 文献传递
- 亚/超临界乙醇与分子筛催化液化玉米秆的研究被引量：2
- 2013年
- 在反应温度260～320℃、乙醇用量0～140mL条件下,考察不同液化条件及分子筛催化剂用量对液化产物分布的影响,结合液化产物GC/MS分析,研究亚/超临界乙醇与分子筛催化液化玉米秆的反应机理。结果表明:反应温度升高,生物油和气体收率显著增加,温度大于300℃时,以生物油的二次裂解反应为主;乙醇具有传热、溶解及提供自由基的作用,能够重整生物油组成;分子筛催化剂的均匀微孔结构及酸性催化反应向轻油形成方向进行,增加反应速度与强度,与无催化剂试验相比,轻油得率增加6.01%。
- 郑朝阳解新安郑璐丝陶红秀李雁
- 关键词：超临界乙醇分子筛玉米秆反应机理
- 亚/超临界乙醇中玉米秸秆水提取物的反应机理研究被引量：1
- 2010年
- 【目的】建立玉米秸秆水提取物在亚/超临界乙醇中反应后各集总组分之间的主要反应路径图,并考查反应过程中乙醇对产物的影响机理。【方法】用容量为1 L的间歇式反应试验装置,取玉米秸秆水溶性提取物在乙醇中进行反应,利用集总的方法将玉米秸秆水溶性有机物和产物归总为气体、易挥发物、轻油、重油、固体物(不溶于水和丙酮)5个集总组分,研究反应温度从140℃上升至300℃,及在300℃条件下反应过程中各集总组分的分布规律。【结果】玉米秸秆水溶性提取物在亚/超临界乙醇条件下,主要生成了挥发物、气体、固体物和重油,其中挥发物与固体物之间存在着可逆反应,固体物在亚/超临界乙醇的作用下又可进一步反应转化成挥发物,重油在液化过程中生成较少,在整个反应过程中最高收率为9.46%。【结论】乙醇在液化过程中除起到传热作用和充当反应溶剂的作用外,还为反应过程提供自由基,对产物具有重整作用。
- 刘华敏解新安丁年平郑璐丝刘焕彬
- 关键词：反应机理
- 亚/超临界乙醇-纤维二糖二元组分的分子动力学模拟被引量：1
- 2014年
- 采用分子动力学方法研究了纤维二糖（纤维素模型物）与亚/超临界乙醇二元组分交互作用下微观结构变化与动力学参数。模拟发现纤维二糖和乙醇二元组分体系温度从450K上升至550K,密度从414.23kg/m3下降至241.52 kg/m3而出现分子涨落聚集现象。随着温度和压强的升高（450~550K、5~15MPa）,乙醇与纤维二糖分子间径向分布函数峰值左移且逐渐增大,峰宽变宽,分子间相互作用逐渐增强;压强和温度的进一步升高（600K,20MPa）,乙醇的自扩散系数增大,乙醇与纤维二糖分子极性大大降低,产生的游离基相互结合,配位数降低。本研究为亚/超临界乙醇促进纤维素的液化作用在分子水平上给出了初步的解释,并为建立纤维素液化过程的反应动力学模型提供思路,为生物质的转化提供多方面的基础数据。
- 汤成正吴芳战晓青李璐李雁解新安
- 关键词：超临界乙醇径向分布函数
- 玉米秸秆在亚/超临界环己烷中的液化过程与机理被引量：4
- 2011年
- 为了提高玉米秸秆液化收率、研究其液化机理,该文在反应温度260～320℃、反应压力2～4.5 MPa的试验条件下,研究玉米秸秆在亚/超临界环己烷中的液化行为,考察反应温度、环己烷用量和反应停留时间对液化行为的影响。结果表明:反应温度、环己烷量和反应时间对裂解产物的分布均有较显著的影响。温度增加,残渣和重油产率分别降低4.9%和3.34%;环己烷用量增加,残渣量呈现先降低后增加的趋势;反应停留时间的增加有利于残渣产率的降低和气体、轻油产率的增加,但达到40 min以上后呈平稳的趋势。并用GC-MS分析液化产物,探讨液化产物的变化规律,证明秸秆中纤维素、半纤维素和木素在亚/超临界环己烷中发生裂解液化,生成以吡喃衍生物、有机酸为主的轻油,和以酚类及其衍生物为主的重油,同时发现环己烷具有供氢重整作用,液化过程中也存在二次反应,依此建立木素在亚/超临界环己烷中的液化反应路径和集总产物反应网络。
- 李娴解新安郑朝阳李雁
- 关键词：秸秆液化环己烷反应网络
- 玉米秸秆纤维素在亚/超临界乙醇中的液化行为研究被引量：8
- 2014年
- 【目的】研究亚/超临界乙醇自由基对玉米秸秆纤维素液化的作用机理。【方法】利用间歇高压反应釜,在反应温度200~320℃、反应时间30min条件下,对比研究亚/超临界乙醇液化和热裂解下反应温度对玉米秸秆纤维素产物收率的影响,并利用气相色谱-质谱联用仪（GC/MS）和傅里叶红外光谱法（FT-IR）分别对产物中重油和轻油的组成、原料和固体残渣特性等进行分析。【结果】1）与热裂解相比,当反应温度为320℃时,玉米秸秆纤维素在亚/超临界乙醇作用下,重油产物收率由5.0%上升至13.8%,固体残渣收率由29.7%下降至17.8%,乙醇自由基促进了玉米秸秆纤维素液化,同时抑制了残渣的生成。2）玉米秸秆纤维素在亚/超临界乙醇液化中的重油产物主要由酮类（相对含量为54.2%）、酯类（相对含量为26.5%）以及少量的醇类和酚类等物质组成,未检测出呋喃类物质。3）亚/超临界乙醇液化玉米秸秆纤维素的轻油产物中,酸类物质主要为C8化合物,而在亚/超临界乙醇液化条件下生成的轻油产物中,酸类以C2~C4化合物为主。【结论】1）乙醇自由基促进了玉米秸秆纤维素液化中间产物葡聚糖内的C-C、C-O和-OH等键进一步断裂,从而抑制了呋喃类物质的形成。2）亚/超临界乙醇液化玉米秸秆纤维素生成了多种自由基,自由基之间（中间产物自由基之间、中间产物自由基与乙醇自由基之间等）发生缩合反应,从而生成了碳原子数相对较多的酸类物质,同时自由基之间相互作用也抑制了产物的二次反应。
- 陶红秀解新安郑朝阳汤成正战晓青
- 关键词：超临界乙醇液化热裂解反应机理
- 亚/超临界乙醇液化玉米秸秆反应路径与机理被引量：15
- 2010年
- 为了建立玉米秸秆在亚/超临界乙醇中进行液化各集总组分之间的主要反应路径图,考查反应过程中乙醇对产物的影响机理。该文利用集总的方法,根据产物和原料的性质将产物与原料分为气体、易挥发物、轻油、重油、固体物5个集总,考查了液化过程(升温过程和反应过程)和乙醇量对各集总产物的分布规律的影响,建立了5集总组分之间的主要液化反应路径图。结果表明,玉米秸秆在反应温度到达180℃之前主要是水溶性有机物参加反应,主要生成了挥发物、气体与少量的重油;当反应温度达到180℃之后玉米秸秆3种主要成分(纤维素、半纤维素、木质素)开始液化,主要产物是挥发物、轻油、重油和气体;液化过程中挥发物与重油之间存在着可逆反应,轻油在液化过程中发生二次反应主要生成气体。乙醇在液化过程中除了起到了传热作用和充当反应溶剂外还为反应过程提供自由基,对产物起到了重整作用。
- 刘华敏解新安丁年平刘焕彬黄璐怡
- 关键词：乙醇液化玉米秸秆
- 玉米秸秆纤维素在亚/超临界乙醇中液化生成酮类化合物的机理探讨被引量：7
- 2013年
- 利用间歇式高压反应釜,在反应温度320℃、反应时间60 min条件下,研究乙醇用量对玉米秸秆纤维素液化生成酮类化合物的作用。当乙醇添加量为0时,酮类化合物的产率仅为1.25%。随着乙醇用量由0增加到160 mL,生物油产率不断的升高,酮类化合物产率增加至18.38%,乙醇促进了纤维素液化生成酮类化合物。利用GC/MS和FT-IR对生物油进行了定性分析,结果表明,在亚/超临界乙醇中,酮类化合物主要通过三条路径形成,纤维素脱水形成了含-C=O的活性纤维素,活性纤维素按逆Diels-Alder机理进行开环、脱水、异构化形成了4-羟基-4-甲基-2-戊酮等脂肪族酮类化合物;在乙醇自由基作用下,活性纤维素中C-O-C、C-C等键断裂、开环,形成环戊烯酮等脂环族酮类化合物,环戊烯酮与多种中间产物发生缩合、酯化形成2-甲酸基-1-苯基乙酮等芳香族酮类化合物;在高浓度乙醇自由基作用下,芳香族酮类化合物进一步发生裂解形成酸类、酮类等化合物。根据对酮类化合物生成机理的分析,建立了纤维素在亚/超临界乙醇中液化生成酮类化合物的反应网络。
- 陶红秀解新安汤成正田文广
- 关键词：超临界乙醇酮类化合物反应网络
