磷鎢酸催化液化玉米秸稈工藝研究.pdf

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1、第44卷第5期當(dāng)代化工Vo1.44.N0.52015年5月ContemporaryChemicalIndustryMay,2015磷鎢酸催化液化玉米秸稈工藝研究王悅,張起凱(遼寧石油化工大學(xué)化學(xué)化工與環(huán)境學(xué)部,遼寧撫順113001)摘要:以磷鎢酸為催化劑,混合多元醇為液化劑,在高壓反應(yīng)釜中對(duì)玉米秸稈進(jìn)行催化液化試驗(yàn)。通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),詳細(xì)考察催化劑用量、液化劑與玉米秸稈質(zhì)量比(液固比)、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對(duì)玉米秸稈液化效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,在聚乙二醇400和乙二醇質(zhì)量比6:1,液固比12:1,催化劑用量3%,反應(yīng)時(shí)間75min,反應(yīng)溫度150cC的條件下進(jìn)行液化,玉米秸

2、稈液化率為86.84%。關(guān)鍵詞:玉米秸稈;磷鎢雜多酸;聚乙二醇400;乙二醇;液化率中圖分類號(hào):TQ028文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671—0460(2015)05—0932—03StudyonCatalyticLiquefactionofCornStalkWithPh0sphOtungsticAcidWANGYue,ZHANGQi—kai(CollegeofChemistry,ChemicalEngineeringandEnvironmentalEngineering,LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001,China)Abst

3、ract:Usingphosphotungsticacidascatalyst,mixedpolyolasliquefyingagent,catalyticliquefactiontestofcornstrawinahigh-pressurereactionkettlewascarriedout.Throughsinglefactorandorthogonalexperimentaldesign,effectofcatalyst,liquefacientandcomstalkqualityratio(1iquid—solidratio),andreactiontimeandreac

4、tiontemperatureontheliquefactionoftomstalkwasinvestigated.Thetestresultsshowthat,whenthemassratioofpolyethyleneglycol400toethyleneglycolis6:l,theratioofliquidtosolidis12:1,theamountofcatalystis3%,reactiontimeis75min.thereactiontemperatureis150℃.1iquefyingrateofcornstalkcanreachto86.84%.Keyword

5、s:Comstalks;Phosphorustungstenheteropolyacid;Polyethyleneglycol400;Ethyleneglycol;Liquefyingrate生物質(zhì)能是一種可再生能源,據(jù)研究?,到達(dá)l實(shí)驗(yàn)部分地球的太陽(yáng)能有萬(wàn)分之二點(diǎn)四左右被物質(zhì)所儲(chǔ)存,1.1實(shí)驗(yàn)原料及試劑每年固定約2X10“t碳,折合約3×10J能量,相玉米秸稈:取自遼寧省沈陽(yáng)市郊區(qū)農(nóng)田。將采當(dāng)于600~800億t石油,其利用潛力非常大。我國(guó)集的玉米秸稈粉碎,使用標(biāo)準(zhǔn)篩收集40—6O目的原是一個(gè)能源短缺的國(guó)家,同時(shí)也是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),料,放置干燥箱內(nèi)恒溫100℃干燥24h,將干燥好擁

6、有充足的生物質(zhì)資源。其中農(nóng)作物秸稈就是生物的原料封存?zhèn)溆谩>垡叶?00(天津市北聯(lián)精細(xì)質(zhì)主要來(lái)源之一,每年的產(chǎn)量近7億t,其中的玉化學(xué)開(kāi)發(fā)有限公司);乙二醇(沈陽(yáng)化學(xué)試劑廠);米秸稈的總量達(dá)到了2.2億t_2],但這一巨大資源至磷鎢酸(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)有限公司)1,4一二氧六環(huán)今沒(méi)有得到充分有效的利用。如何通過(guò)一定的生物(天津市大茂化學(xué)試劑廠)。質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)將其合理利用是各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。生物1.2儀器質(zhì)常壓液化p技術(shù)反應(yīng)條件較為溫和、設(shè)備簡(jiǎn)單、FYX0.5型高壓反應(yīng)釜f大連第四儀表廠1,產(chǎn)品可部分生物降解,是近年來(lái)受到關(guān)注和重視的FA2104型電子天平f上海天平儀器廠),遠(yuǎn)紅外快速新興

7、生物質(zhì)能利用技術(shù),其液化產(chǎn)物可用于生物燃干燥箱(上海陽(yáng)光實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)。料油、膠黏劑、泡沫或模塑材料等領(lǐng)域,具有1.3玉米秸稈的液化廣闊的應(yīng)用前景。本實(shí)驗(yàn)對(duì)常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)廢棄物一玉取一定量預(yù)處理后的玉米秸稈,放入反應(yīng)釜中,米秸稈進(jìn)行多羥基醇液化,并選用綠色環(huán)保型的磷然后按比例加入液化劑(乙二醇+聚乙二醇400)以及鎢酸】作為催化劑,初步確定液化反應(yīng)的最優(yōu)工藝催化劑磷鎢酸進(jìn)行液化反應(yīng),待反應(yīng)器的溫度達(dá)到實(shí)條件,為進(jìn)一步的液化工業(yè)生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。驗(yàn)溫度時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),反應(yīng)到

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