论文摘要
生物质是唯一的可再生性有机能源,通过水热法液化能生产出生物油和氢气等高效的洁净能源,而成为当今生物质能转化的研究热点。本文以水为反应介质,考察了生物质在亚临界和超临界水中的液化行为,以稻草秸秆为原料作探索性实验,考察了反应条件对生物质液化行为的影响,重点考察了对生物油和固体残渣收率的影响,对实验制得的生物油和固体残渣作了相应分析,实验还考察了碱性催化剂对生物质液化的影响。本实验的主要反应是在间歇式高压反应釜中完成的。实验的原料和反应条件决定了液化产物的收率。本实验主要考察了反应温度、停留时间、升温速率、催化剂和压力对产物收率的影响。温度对生物油收率的影响有一个最佳值,在本实验的条件下这个最佳值存在290℃;反应的停留时间对生物油的收率的影响同样有一个最佳值,反应停留时间为10min是一个较好的停留时间;随着压力的升高,生物油的收率增加,但是压力的影响在低压段较为明显;升温速率的影响主要体现在,随着升温速率的升高,生物油的收率增大,但是升温速率的增大将使能耗增加,实验条件下12℃/min是一个较好的升温速率。在超临界和亚临界水条件下进行了一系列生物质和塑料单独和共液化试验,考察了反应温度、反应时间、水/（木屑+聚乙烯）比和反应压力对两者共液化的影响。实验结果表明,温度对共液化影响比较大,在380℃,混和物的组成是对液化物产率影响最大的因素,生物质/塑料比为1:4时油产率最高,可达到60%。生物质能降低塑料的降解温度,塑料为生物质供氢,两者在共液化过程中具有协同作用。生物质和塑料共液化能够提高反应转化率,提高油产率,减缓反应条件的苛刻度。实验制得的生物油是一种黑褐色的粘稠状液体,成份复杂,主要包括酮类物质和酚类的衍生物等,相对分子量分布为96-276,碳数分布为6-19,酸性较强,含氧量较高,不能直接用于燃料,但是其能量密度相对于原料有了很大程度的提高,是一种有发展前景的液体燃料。