论文摘要
分别以甲醇和乙醇作为溶剂与湖北红安产的稻秸粉末(以下简称RSP)在磁力搅拌不锈钢高压反应釜内进行了超临界醇解反应,并在索氏萃取器中依次用甲醇(或乙醇)、丙酮、二硫化碳和丙酮/二硫化碳混合溶剂对醇解产物进行分级萃取,用气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)分析了醇解产物,考察了反应温度、时间和压力对RSP超临界醇解的影响。实验结果表明,反应温度和压力达到醇溶剂的超临界条件时,RSP的降解较彻底,且醇解产物收率与反应时间成正比。在醇解产物中检测出百余种有机化合物,主要是含氧有机化合物,尤其是含甲氧基或乙氧基的有机化合物。超临界甲醇解产物中含甲氧基的有机化合物的相对含量高达40%以上;超临界乙醇解产物中含乙氧基的有机化合物的相对含量接近20%,同时还检测出含甲氧基苯的有机化合物(相对含量为17.6%),说明应该有部分甲氧基是源自秸秆的木质素成分。在醇解产物中检测出大量的苯酚衍生物,这些化合物可以作为精细化学品利用。此外,在醇解产物中还检测出多种长链脂肪酸酯,这些化合物可用于制备高级润滑油和高品质的生物柴油等。通过对愈创木基丙烷单元的可能反应分析,提出RSP的解聚涉及其中有机质大分子含氧桥键的热解与醇分解所得烷基和羟基游离基诱导而断裂的机理。本文的研究结果表明,在相对温和的条件下(≤300 oC)采用超临界醇解技术可使秸秆中有机质大分子选择性地解聚,提供了了解秸秆分子结构信息的重要手段,也为开发农作物秸秆高效利用的新工艺提供理论依据。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 研究的目的和意义1.2 生物质能利用技术1.2.1 压缩成型技术1.2.2 生物质直接燃烧技术1.2.3 生物质沼气技术1.2.4 生物质气化技术1.2.5 生物质热解液化技术1.3 国内外生物质能研究现状分析1.4 农作物秸秆资源的研究进展1.4.1 农作物秸秆的组成及性能研究进展1.4.2 我国农作物秸秆资源的综合利用情况1.5 本课题的提出1.5.1 研究方法1.5.2 研究目标1.5.3 研究内容1.5.4 课题研究的技术路线第二章 实验部分2.1 RSP 的组成分析2.1.1 原料预处理2.1.2 RSP 的工业分析2.1.3 RSP 的元素分析2.2 实验仪器及方法2.2.1 实验仪器及试剂2.2.2 实验方案2.2.3 实验操作步骤2.3 不同工艺条件对超临界醇解反应的结果影响分析2.3.1 反应温度对醇解产物收率的影响2.3.2 反应时间对醇解产物收率的影响2.3.3 压力对醇解产物收率的影响2.3.4 萃取时间对醇解产物收率的影响2.3.5 各级萃取率2.4 醇解产物的GC/MS 检测第三章 亚临界醇解产物的GC/MS 分析3.1 RSP 的亚临界醇解反应3.2 RSP 亚临界醇解产物的GC/MS 分析3.2.1 反应时间为60 min 的亚临界醇解产物的GC/MS 分析3.2.2 反应时间为90 min 的亚临界醇解产物的GC/MS 分析3.2.3 反应时间为120 min 的亚临界醇解产物的GC/MS 分析3.3 本章小结第四章 超临界醇解产物的GC/MS 分析4.1 超临界甲醇解产物的GC/MS 分析4.1.1 RSP 超临界甲醇解的产物收率4.1.2 RSP 超临界甲醇解产物的TIC 图4.1.3 超临界甲醇解产物的分类分析4.1.4 RSP 超临界甲醇解产物的SIC 图4.2 超临界乙醇解产物的GC/MS 分析4.2.1 RSP 超临界乙醇解产物的TIC 图4.2.2 超临界乙醇解产物的分类分析4.2.3 RSP 超临界乙醇解产物的SIC 图4.3 本章小结第五章 RSP 超临界醇解机理的初步探讨5.1 木质素分子结构信息5.2 木质素结构单体在超临界醇溶剂中的反应第六章 结论与建议6.1 结论6.2 论文创新点6.3 建议参考文献致谢研究生期间发表的论文
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