甘蔗渣在水与四氢萘混合溶剂中的液化工艺优化实验

doi:10.3969/j.issn.1673-5854.2014.06.001

生物质化学工程 ›› 2014, Vol. 48 ›› Issue (6): 1-5.doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2014.06.001

• 研究报告 • 下一篇

甘蔗渣在水与四氢萘混合溶剂中的液化工艺优化实验

操江飞, 李存龙, 谢宁, 周欣欣, 洪亚明, 李志霞

广西大学化学化工学院, 广西南宁 530004

收稿日期:2014-07-04 出版日期:2014-11-30 发布日期:2014-12-10
通讯作者: 李志霞, 女, 教授, 博士, 硕士生导师, 主要从事新能源化工及生物材料的研发工作;E-mail: zhixiali@hotmail.com. E-mail:zhixiali@hotmail.com
作者简介:操江飞(1989-), 男, 安徽安庆人, 硕士生, 从事能源化工研究;E-mail:jiangfei1989@yeah.net
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(21266002);广西自然科学基金(2013GXNSFFA019005);广西大学科研基金(XGZ120081);广西高校2014-2015大学生创新创业训练计划项目资助 (No.53)

Optimization of Liquefaction Technology of Bagasse in Water-tetralin Mixed Solvents

CAO Jiang-fei, LI Cun-long, XIE Ning, ZHOU Xin-xin, HONG Ya-ming, LI Zhi-xia

School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China

Received:2014-07-04 Online:2014-11-30 Published:2014-12-10

摘要/Abstract

摘要： 通过正交试验考察了蔗渣在水与四氢萘混合溶剂中液化过程的5个因素对蔗渣转化率的影响.蔗渣在混合溶剂中的优化工艺为:反应温度270 ℃、反应时间30 min、固液比(蔗渣与溶剂质量比)1:6、碱浸预处理NaOH用量4%、四氢萘用量(占总溶剂质量分数)50%.各因素的影响次序:NaOH用量>反应温度>四氢萘用量>固液比>反应时间.在此工艺条件下,蔗渣转化率可达到97.9%.实验结果表明,四氢萘部分取代液化溶剂中的水,可以有效提高蔗渣液化效率,同时降低反应温度及压力,促进实验操作条件的改善.

关键词: 正交试验, 甘蔗渣, 液化工艺, 水-四氢萘混合溶剂

Abstract: The effects of five factors on conversion rate during the liquefaction of bagasse in water-tetralin (W-T) mixed solvents were investigated by orthogonal test.The optimal conditions were reaction temperature 270 ℃, reaction time 30 min,mass ratio of bagasse to solvent 1:6,NaOH dosage in alkali-soaking pretreatment 4%, and tetralin dosage 50%(mass fraction in the total solvent). The sequence of influence factors was NaOH dosage>reaction temperature>tetralin dosage>mass ratio of bagasse to solvent>reaction time.The conversion rate of bagasse was 97.9% under the optimal conditions.The results also showed that partial substitute for water with tetralin in liquefaction solvents could increase liquefaction efficiency,reduce reaction temperature and pressure,and improve experimental operating condition.

Key words: orthogonal test, bagasse, liquefaction, water-tetralin mixed solvents

中图分类号:

TQ35

操江飞, 李存龙, 谢宁, 周欣欣, 洪亚明, 李志霞. 甘蔗渣在水与四氢萘混合溶剂中的液化工艺优化实验[J]. 生物质化学工程, 2014, 48(6): 1-5.

CAO Jiang-fei, LI Cun-long, XIE Ning, ZHOU Xin-xin, HONG Ya-ming, LI Zhi-xia. Optimization of Liquefaction Technology of Bagasse in Water-tetralin Mixed Solvents[J]. bce, 2014, 48(6): 1-5.

参考文献

[1] 贺心燕.生物质热解液化的研究进展[J].纤维素科学与技术,2010,18(1):62-69.
[2] 李薇.从生物柴油原料看生物燃料的发展[J].日用化学品科学,2007,30(6):9-11.
[3] 赵虎林.广西可持续发展生物燃料乙醇的探讨[J].化学工业,2009,27(12):26-28.
[4] 廖合,杨丽,黄艳规,等.甘蔗渣综合利用分析[J].造纸科学与技术,2006,25(1):45-48.
[5] 胡湛波,宾东明,莫淑欢,等.甘蔗渣在广西非粮生物质能源产业中的利用思考[J]. 广西轻工业,2009(9):102-103.
[6] 王允圃,李积华,刘玉环,等.甘蔗渣综合利用技术的最新进展[J].中国农学通报,2010,26(16): 370-375.
[7] 蒋剑春. 生物质能源应用研究现状与发展前景[J]. 林产化学与工业, 2002, 22(2): 75-80.
[8] 马君,马兴元,刘琪.生物质能源的利用与研究进展[J].安徽农业科学,2012,40(4):2202-2206.
[9] 董玉平,王理鹏,邓波,等.国内外生物质能源开发利用技术[J].山东大学学报:工业版,2007,37(3):64-69.
[10] 贺小亮,蒋剑春,姜小祥,等.生物质高压液化影响因素综述[J].生物质化学工程,2013,47(6):27-32.
[11] 温从科,乔旭,张进平,等.生物质高压液化技术研究进展[J].生物质化学工程,2006,40(1):32-34.
[12] 郭贵全,王红娟,谌凡更.蔗渣在四氢化萘中的液化反应[J].林产化学与工业,2004,24(3):52-56.
[13] SONG Chun-cai, HU Hao-quan, ZHU Sheng-wei, et al. Nonisothermal catalytic liquefaction of corn stalk in subcritical and supercritical water[J]. Energy & Fuels, 2004,18(1):90-96.
[14] 王林风,程远超.硝酸乙醇法测定纤维素含量[J].化学研究,2011,22(4):52-55.
[15] AKHTAR J,AMIN S. A review on process conditions for optimum bio-oil yield in hydrothermal liquefaction of biomass[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2011,15(3):1615-1624.
[16] 胡见波,杜泽学,闵恩泽.生物质高压液化制生物油的影响因素[J].石油化工,2012,41(3):347-353.
[17] KARAGOZ S,BHASKAR T,MUTO A,et al.Low-temperature hydrothermal treatment of biomass:Effect of reaction parameters on products and boiling point distributions[J].Energy & Fuels,2004,18(1):234-241.
[18] QU Yi-xin,WEI Xiao-min,ZHONG Chong-li.Experimental study on the direct liquefaction of cunninghamia lanceolata in water[J].Energy,2003,28(7):597-606.
[19] TOOR S S,ROSENDAHL L,RUDOLF A.Hydrothermal liquefaction of biomass: a review of subcritical water technologies[J].Energy,2011,36(5):2328-2342.
[20] YANG Hai-ping,YAN Rong,CHEN Han-ping,et al.In-depth investigation of bio-mass pyrolysis based on three major components:Hemicellulose,cellulose and lignin[J].Energy & Fuels,2006,20(1):388-393.

甘蔗渣在水与四氢萘混合溶剂中的液化工艺优化实验

Optimization of Liquefaction Technology of Bagasse in Water-tetralin Mixed Solvents

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

关于本刊

投稿指南

在线期刊

相关单位

联系我们

[1]	杨浩,陈琪,赵慧敏,顾浩杰,阎杰,林海琳. 甘蔗渣综纤维素膜的制备和性能研究[J]. 生物质化学工程, 2020, 54(2): 6-14.
[2]	刘雪梅,马闯,陶嘉熙. 草酸改性甘蔗渣炭的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附特性[J]. 生物质化学工程, 2019, 53(4): 37-44.
[3]	张宪宝, 张腾, 谢文化, 朱明军. 氢氧化钠预处理对甘蔗渣酶解和发酵性能的影响[J]. 生物质化学工程, 2016, 50(6): 9-16.
[4]	刘斌, 马叶, 顾洁, 周建斌. 复合活化剂制备稻壳活性炭影响因素及特性[J]. 生物质化学工程, 2015, 49(4): 35-39.
[5]	杨巧文, 陈思, 李鹏飞. 磷酸活化法制备糠醛渣活性炭的研究[J]. 生物质化学工程, 2015, 49(3): 23-26.
[6]	左林, 程皓, 刘江燕. 超临界CO₂萃取脱除甘蔗渣木质素的研究[J]. 生物质化学工程, 2014, 48(6): 44-49.
[7]	陆禹吉, 王成章, 高勤卫, 叶建中, 陶冉. Hβ分子筛催化合成环己酮甘油缩酮及工艺优化[J]. 生物质化学工程, 2014, 48(4): 7-12.
[8]	陈清清;江华;张洋;葛建红. 速生杨半纤维素碱法提取工艺的优化和表征[J]. 生物质化学工程, 2013, 47(3): 39-43.
[9]	魏晓莉;王述洋;王卓. 超声条件对乳化制取木质纤维素生物质柴油稳定性的影响[J]. 生物质化学工程, 2012, 46(6): 25-29.
[10]	章江丽;叶定国;朱杭瑞;庄晓伟;潘炘;陈顺伟. 栽培基质用炭化稻壳制备工艺研究[J]. 生物质化学工程, 2012, 46(5): 22-24.
[11]	郑云武;黄元波;郑志锋;蒋丽. 正交试验法优化橡胶籽油的提取工艺[J]. 生物质化学工程, 2012, 46(2): 21-24.
[12]	刘春雨;张求慧;赵广杰;李敏捷. 白蜡枝桠材在四氢萘与苯酚混合供氢溶剂中的液化工艺[J]. 生物质化学工程, 2009, 43(5): 6-10.
[13]	徐明. 异丁香酚氧化制备香兰素工艺优化[J]. 生物质化学工程, 2009, 43(3): 34-36.
[14]	龚妍;尹笃林;李慧;郭建平. 微波辐射对硫酸催化稻草水解的促进作用[J]. 生物质化学工程, 2009, 43(3): 5-8.
[15]	李小燕;邓光辉;罗伟强;覃炳厚;钟振钢. 微波萃取广山楂叶中黄酮类化合物的工艺研究[J]. 生物质化学工程, 2007, 41(4): 39-42.