秸秆液化田俊义培训讲学.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,秸秆液化田俊义,1、液化时间；,2、液化剂的选择；,3、催化剂的选择；,4、原料的选择；,5、液化工艺的选择；,已有方案：常温常压催化剂直接液化的方法液化玉米秸秆，以碳酸乙烯脂为液化剂，浓硫酸为催化剂，以油浴锅作为主要液化设备，液化后的产物作为多元醇。,采用碳酸乙烯脂(EC)和碳酸丙烯酯(PC)在浓硫酸催化下120一150、使纤维素木材快速完全液化。,催化剂为97%的硫酸、加入量为液化剂量的3%；,乙二醇(EG)、聚乙二醇400(PEG一400)一EG混合溶剂v(PEG400):v(EG)=8:2、EC和PC为液化剂,秸秆苯酚液化的工艺：,方案一：,原料：,秸秆,粉碎成4080目秸秆粉末,在105下干燥12 h,置于干燥器中备用;苯酚、硫酸、甲醇、氧化镁,均为分析纯。,秸秆液化物的合成：,将秸秆粉末2 g,苯酚10 g放入100 mL装有球形冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中,置于预热至150的油浴中,开动搅拌装置,滴加硫酸0.2 g,反应60 min后,将反应液用甲醇洗涤,过滤除去残渣,滤液用氧化镁中和,过滤,滤液减压蒸馏回收苯酚,得到液化产物5.9 g。,方案二：,原料：,玉米秆，将其用高效粉碎机加工成20一80目的细粉。使用前置于105的干燥箱干燥12h，取出后放在装有变色硅胶吸附剂的干燥器中冷却至室温，装入袋中，置于干燥器中，供液化试验时使用。,液化剂苯酚(分析纯)，,催化剂浓硫酸，98%,稀释剂无水甲醇，,无水氧化镁(分析纯)。,实验：,将4g原料粉末，苯酚加入量按液比(苯酚与原料的质量比)2:1，,4:1,，6:1放入100ml装有球形冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，置于预先设定温度(分别为120、,150,、180)的油浴中，预热l0min中，开动搅拌装置，滴加浓硫酸0.29克，反应时间分别为5min、10min、,3Omin,、6Omin、90min、12Omin、180min。反应结束后，将三口烧瓶迅速放入冰浴中冷却，用无水甲醇稀释液化产物，经搪瓷漏斗过滤，滤液用无水氧化镁中和，过滤，取部分滤液由高效液相色谱HPLC定量结合酚，经减压蒸馏去除甲醇和游离酚(未反应的苯酚)，得到液化产物。,热化学液化：,材料：,玉米秸秆，将其于105的烘箱中干燥12h，取出后置于装有变色硅胶吸附剂的干燥器中冷却至室温，装袋，放于干燥器中储存备用。,试剂：,(l),碳酸乙烯酯,，常温下为无色无臭针状或片状结晶，熔点为37一39，闪点为160，沸点为243，分子式为c3H4o3，分子量为88.06。,(2)l，4一二氧六环、,聚乙二醇(400),、乙二醇、丙三醇、邻苯二甲酸酐、吡啶、邻苯二甲酸氢钾、,浓硫酸,、浓盐酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等，均为分析纯。,主要仪器：,HH一s数显恒温油浴锅、NDJ一79型旋转粘度计、PB一20标准型pH计、85一2型恒温磁力搅拌器、JASO03千分之一电子天平、THZ一82A水浴锅、JJ一2增力磁力搅拌器、SHB一B95循环水真空泵、布氏漏斗、1000mL抽滤瓶、101一3型电热恒温鼓风干燥箱。,实验:,(1)在装有搅拌器、冷凝管和温度传感器的250mL或500mL的三口烧瓶中，加入设定量的试验所需液化剂、催化剂，搅拌均匀，然后放入油浴锅中，升温至设定温度;,(2)在恒速搅拌下，加入设定量的物料，反应开始，同时开始计时;,(3)待反应到设定时间后，将三口烧瓶从油浴锅中取出，把烧瓶及反应混合物置于冷水中冷却，使温度迅速降低而使反应停止;,(4)取出反应混合物。,整个试验装置分为两个部分:恒温单元和反应单元。,恒温单元由继电器9、加热电阻4和温度传感器8等组成，以保持系统温度在所需要的温度范围内。反应单元由反应容器7和搅拌装置5等组成。反应容器采用250mL或500mL的三口烧瓶，其中，中间的主口接一只搅拌桨;一口插回流冷凝管6，防止温度较高时，试剂因蒸发而损失掉;另外一口插温度计2，对反应温度进行监测。搅拌器采用JJ一2型增力电动搅拌器，搅拌速率由转速控制器调整，试验中将搅拌速率固定在同一个转速400/rmni。,(1)选取液化剂碳酸乙烯酯(Ec)、乙二醇(EG)、聚乙二醇400(PEG400)+甘油(聚乙二醇:甘油二9:lw/w)和EC/EG混合溶剂(EC/EG=8:2ww/)，反应温度160，催化剂量3%(催化剂与液化剂的质量百分比)，物料量30%(物料与液化剂的质量百分比)，其中催化剂为97%一98%的浓硫酸，测试不同的液化剂对玉米秸液化得率的影响，筛选出适合秸秆液化的较好液化剂。,(2)EC和EC/EG混合溶剂(EC/EG=8:Zw/w)作为液化剂，催化剂量为3%，物料量为30%，反应时间60min，选取97%一98%的浓硫酸、浓盐酸、磷酸、碳酸钠和氢氧化钠作为催化剂，试验不同的催化剂对玉米秸液化得率的影响，筛选出适合秸秆液化的较好催化剂。,(3)在EC作为液化剂，97%一98%浓硫酸作为催化剂，催化剂量为3%，物料量为30%，反应温度160条件下考察反应时间对玉米秸液化各试验指标的影响，反应时间在0到120mni之间递增。,(4)在EC作为液化剂，97%一98%浓硫酸作为催化剂，催化剂量为3%，物料量为30%，反应时间25min条件下考察反应温度对玉米秸液化各试验指标的影响，反应温度从110到200按10间隔递增。,(5)在EC作为液化剂，97%98%浓硫酸作为催化剂，催化剂量为3%，反应温度160，反应时间25，nin条件下考察物料量对玉米秸液化各试验指标的影响，物料量从20%到50%按5%的间福递增。,(6)在EC作为液化剂，97%一98%浓硫酸作为催化剂，物料量为30%，反应温度160，反应时间25mni条件下考察催化剂量对玉米秸液化各试验指标的影响，催化剂量从2%到5%按0.5%的间隔递增。,(7)在Ec作为液化剂，97%一98%浓硫酸作为催化剂，催化剂量3%，物料量为30%，反应温度160，反应时间25mni条件下考察秸秆不同的含水率对玉米秸液化得率的影响。采用绝干秸秆、含水率2.5%、5%、7.5%和10%的秸秆作为试验材料。,(8)97%一98%浓硫酸作为催化剂，催化剂量3%，物料量为30%，反应温度160条件下，考察Ec、EC/EG混合溶剂作为液化剂对稻草、麦秸、玉米芯、纤维素和木质素的液化效果。,(1)Ec、Ec/Eg(8/2)混合溶剂、Eg和PEg+甘油均能够将玉米秸液化，Ec和Ec/EG混合溶剂在较短的时间内能够获得较高的液化得率，优于其它两种液化剂。对比EC与EC/EG对玉米秸的液化得率，二者区别不明显。,(2)选用酸、碱以及碱式盐作为催化剂对玉米秸进行试验，发现碱以及碱式盐的催化效果较差，酸的催化效果较好，其中以浓硫酸的催化效果最好，其次是磷酸，最后是浓盐酸。,(3)试验了不同液化温度、物料量、催化剂量以及不同的液化时间对玉米秸液化得率的影响，试验结果表明:130一180为较好的液化温度;20%一40%为较好的物料量范围;2.5%4%为较好的催化剂添加量范围;60一90mni为较好反应时间范围。,(4)试验了四种秸秆以及脱脂棉纤维素和碱木质素在EC以及EC/EG混合溶剂中的液化规律性。发现对于秸秆而言，在两种溶剂中的液化趋势基本相同，液化得率因秸秆的成分不同而有所差异。在EC中，碱木质素较纤维素容易被液化，半纤维素较难液化，秸秆中玉米秸最容易被液化，稻草和麦秸之间差异不显著，玉米芯最不容易被液化;在EC/EG混合溶剂中，木质素最容易被液化，纤维素最不容易被液化，秸秆中玉米芯最容易被液化，其次为玉米秸、稻草和麦秸。,实验条件：,130一180为较好的液化温度;20%一40%为较好的物料量范围;2.5%4%为较好的催化剂添加量范围;60一90mni为较好反应时间范围。,建议方案,：,由于不同的生物质秸秆中各成分含量有差异，不同的液化方案、液化工艺也会对最后所得的液化产物的成分有所影响，因此，为了找到适于与淀粉共混合的秸秆液化物，可以用不同的秸秆进行液化处理，也可以用不同的方案进行液化，以找到最适于共混合的液化产物。,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,