- 文献综述(或调研报告):
1 生物质醇解
1.1生物质醇解简介
纤维素生物质资源来源广泛,数量巨大,是人类社会可持续发展所需的重要可再生资源之一。采用不同的转化技术,纤维素生物质可以被转化成多样的生物质基产品。近年来,纤维素生物质醇解技术受到关注。该技术是将纤维素生物质与小分子有机醇(甲醇、乙醇等)相混合,在加热和酸催化的条件下实现生物质快速转化。该转化方式不仅具有工艺简单、液化效率高、过程无废水等优点,而且所得的醇解产物(烷基糖苷、呋喃类.乙酰丙酸酯类等)具有广泛的用途。
1.2生物质醇解与其他方式的对比
1.2.1醇解与热解
1)快速热解技术
生物质的热裂解是指在中温(500℃左右),高加热速率(可达1000℃/s)和极短的气体停留时间(约2s)的条件下生物质发生的热降解反应,生成的气体经快速冷却后可获得液体生物油。所得的油品基本上不含硫氮和金属成分,是一种绿色燃料。生产过程在常压和中温下进行,工艺简单,成本低,装置容易小型化,产品便于运输、存储。
快速热解液化技术是目前制取生物油最热门的技术,该技术是采用常压、超高加热速率(103 ~104 K/s)、 超短产物停留时间( lt;2s)及适中的裂解温度(500℃左右),使生物质中的有机高聚物分子在隔绝空气的条件下迅速断裂为短链分子,生成含有大量可冷凝的有机分子蒸汽,蒸汽被迅速冷凝,同时获得液体燃料、少量不可凝气体和焦炭。液体燃料被称为生物油,为棕黑色黏性液体,基本不含硫、氮和金属成分,是一种绿色燃料。
- 快速热解液化技术与超临界醇解技术综合比较
快速热解液化技术和超临界醇解技术均可获得一定量的生物油,但与前者相比,超临界醇解技术具有明显的优势。如反应温度,前者所需温度较高,为500℃左右,后者仅需比临界点稍高的温度即可,这在减少能源消耗方面,后者具有更优越的效益。反应所需的压力,后者较高,而前者仅需常压,但相比于快速热解液化所需要的高要求设备而言,后者所需的高压,依靠高压反应釜即可解决。对于反应设备,国内外用于生物质热解液化的装置主要有流化床、烧蚀反应器、携带床反应器、旋转锥和真空移动床5种反应器类型,每种反应器都有其待改进的方面,而快速热解液化技术对反应设备的要求更高,相比之下,超临界醇解技术仅要求设备能达到超临界的温度和压力即可,同时,所得产物中有机酸的含量比快速热解的要少,因而对设备耐酸性的要求又占优势。此外,超临界醇解将脂化反应一步进行,而快速热解需要二次反应才能将热解所得有机酸转化为酯类,超临界醇解产物中的长链脂肪酸甲酯和大量的酚类及其衍生物,可通过分离提取用于生产高品质的生物柴油和化学品。
1.2.2醇解与水解
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