生物質(zhì)水熱產(chǎn)氫過程研究.pdf

1、隨著人類社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對能源的需求日益增長；而傳統(tǒng)的化石燃料被迅速消耗，相應(yīng)的環(huán)境問題也越來越嚴(yán)重，可再生的生物質(zhì)能的開發(fā)和利用，對于人類的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。廢棄生物質(zhì)是當(dāng)前固體廢棄物的主要組成部分，將廢棄生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有用的能源或原料，對于解決能源問題和固體廢棄物的循環(huán)利用都具有重大的意義。本實(shí)驗(yàn)致力于研究亞臨界條件下生物質(zhì)水熱轉(zhuǎn)化為氫氣和其他有用物質(zhì)的過程。 以葡萄糖作為碳素類生物質(zhì)的模擬測試物，對水熱

2、氧化條件下生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為甲酸進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)葡萄糖的水熱氧化過程將產(chǎn)生眾多種類的羧酸和其他有機(jī)物質(zhì)。考察反應(yīng)因素對反應(yīng)的影響，選擇了合適的產(chǎn)甲酸條件。實(shí)驗(yàn)表明在傳統(tǒng)的水熱氧化條件下，甲酸收率最高僅為28﹪左右。為提高甲酸的收率，在堿性的條件對葡萄糖進(jìn)行水熱氧化實(shí)驗(yàn)研究，研究表明在較低的堿濃度下，甲酸的收率比普通的水熱氧化下還要低；但當(dāng)堿的濃度逐漸增加到一定時(shí)，甲酸的收率有明顯的增加。當(dāng)KOH濃度為1.25 M時(shí)，甲酸收率達(dá)到了75﹪。

3、相關(guān)葡萄糖水熱氧化機(jī)理：水熱氧化條件下，葡萄糖極易氧化生成甲酸，但同時(shí)甲酸的分解也非常顯著；通過添加堿可明顯地阻止甲酸分解，獲得較高的甲酸收率。 在無氧的水熱條件下通過控制甲酸的分解，可以通過脫羧基作用在短時(shí)間內(nèi)可產(chǎn)生大量的氫氣?？疾炝朔磻?yīng)因素對甲酸的水熱分解的影響，選擇了合適的產(chǎn)氫反應(yīng)條件；并建立了甲酸分解的一級動(dòng)力學(xué)模型，得到甲酸分解的活化能為139.4 kJ/mol。并進(jìn)一步研究了Ni粉和ZnO粉末對甲酸分解和氫氣生成的