生物质水热液化过程及动力学研究

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本文以玉米秸秆、城市污泥和生物质组分模型化合物为原料,对其水热液化过程及动力学进行研究,主要研究了不同气氛下生物质水热非催化和催化液化过程;CO气氛下催化剂(均相、非均相、混合和过渡金属有机化合物)对水热液化过程的影响;CO气氛下城市污泥水热催化液化动力学。得到如下主要结果:还原性气氛比惰性气氛更有利于生物质(包括生物质组分模型化合物)的水热液化;CO气氛下玉米秆水热液化固相有机质残渣(SO)产率达17.61%,液相产物(LP)产率达38.53%,气体和水(GW)产率达42.86%,LP的O含量达10.64%,热值达36.72MJ/kg;加入催化剂后,玉米秆水热液化SO产率降低到1.53%,LP产率升高到39.34%,GW产率升高到59.13%,LP的O含量降到7.38%,热值达到40.78MJ/kg;不同催化剂的活性遵循:负载型金属催化剂>均相与非均相混合>过渡金属有机化合物>均相碱性催化剂;CO气氛和催化条件下,玉米秆水热液化液相产物主要由酯类、醛类、芳香烃类和长链烷烃类等化合物组成,纤维素类液相产物主要为长链烷烃类,木质素液相产物主要为芳香烃类;集总液化动力学模型能较好地描述CO气氛下城市污泥水热催化液化过程。
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