基于組分分離的松木殘渣生物油品質(zhì)提升與老化預(yù)測模型研究.pdf

1、生物油是生物質(zhì)熱裂解液體產(chǎn)物,具有原料來源廣泛、可再生、便于運輸、能量密度高等特點,是一種潛在的液體燃料和化工原料。但其存在含氧量高、熱穩(wěn)定性差、熱值低和腐蝕性強等缺點,必須經(jīng)過適當提質(zhì)后方能轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)燃料油。本文以松木殘渣生物油(下文均以生物油代替)為研究對象,以生物柴油為輔助燃料,提出了解決生物油老化問題的三條新途徑。研究了多種生物油品質(zhì)提升新技術(shù),并建立了基于組分分離的生物油老化預(yù)測模型。
　　 制備了穩(wěn)定的生物油/生物柴

2、油混合燃料,分離了導(dǎo)致生物油老化的大分子組分,提出了該混合燃料穩(wěn)定化的判斷準則S,定義為單位體積生物柴油所能溶解生物油體積?？疾炝擞绊懟旌先剂戏€(wěn)定性的五大因素并得到了相關(guān)最佳反應(yīng)條件:最佳乳化劑體積百分比為4(v％);最佳的原始生物油/生物柴油體積比為4:6;最佳攪拌強度為1200 r/min;最佳反應(yīng)溫度為30℃;最佳混合時間為15min。在此基礎(chǔ)上,從含水量、酸度、熱值、分子量、官能團等多個角度對生物油/生物柴油混合燃料進行了老化、

3、腐蝕等相關(guān)性能測試。最后對不溶于生物柴油的生物油組分進行了相關(guān)分析。
　　 借助于萃取技術(shù),采用乙醚和二氯甲烷對生物油進行組分分離,分別得到乙醚可溶物、二氯甲烷可溶物和二氯甲烷不溶物。制備了乙醚可溶物/生物柴油混合燃料,分離出了影響生物油老化性能的熱解木質(zhì)素組分,分析了影響該混合燃料穩(wěn)定性的若干因素,得到了制備穩(wěn)定乙醚可溶物/生物柴油混合燃料的最佳反應(yīng)工況:生物油、乙醚體積配比為1:2;最佳乳化劑體積百分比為3(v%);最佳乙醚

4、可溶物/生物柴油體積比為4:6;最佳攪拌強度為1200 r/min;最佳反應(yīng)溫度為30℃;最佳混合時間為15min。在一定的溫度和時間條件下,借助于多種現(xiàn)代分析測試手段,分析了該混合燃料的若干理化性質(zhì);采用減壓過濾和低溫干燥等技術(shù),分別從二氯甲烷可溶物和二氯甲烷不溶物中提取出不同分子量范圍的熱解木質(zhì)素粉末,利用液相凝膠色譜、傅里葉紅外、核磁共振和光電子能譜儀等儀器分析了熱解木質(zhì)素的基本理化性質(zhì),為其后續(xù)作為較好化工原料的利用提供了第一手

5、理論基礎(chǔ)。
　　 基于生物油組分分離,提出了“組合生物油”的思想,采取二次萃取,將生物油分離成乙醚可溶物、二氯甲烷可溶物和二氯甲烷不溶物三組分,在一定的條件下,考察各自老化性能,借助于多種現(xiàn)代分析測試技術(shù),找出影響生物油老化最嚴重的組分。在一定的配比下,以另外兩種組分為原料制備出了較穩(wěn)定的“組合生物油”。并對“組合生物油”進行了典型理化性質(zhì)分析。
　　 在生物油組分分離及老化試驗的基礎(chǔ)上,分別采用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向