果殼類生物質熱裂解及其產物研究.pdf

1、作為生物質資源的重要組成部分的果殼類生物質一般都被直接丟棄或者燃燒產生熱能，沒有真正的達到高效利用生物質資源的目的。故本課題希望能通過對油茶殼、椰子殼、桐油殼、核桃殼、板栗殼、開心果殼和腰果殼等7種果殼以及馬尾松進行成分分析，熱重分析以及熱裂解和催化熱裂解的研究，初步篩選出能通過熱裂解產生較高含量的化學成分的果殼類生物質及對熱裂解產物組分產生較明顯影響的催化劑，為果殼類生物質的資源化利用奠定基礎。
　　通過成分分析以及熱重分析得到

2、如下結論，除腰果殼外其他6種果殼的主要成分是纖維素、木質素和半纖維素，這三者的總含量均在在73％以上，腰果殼中的纖維素、半纖維素和酸不溶木質素三者總含量僅47.41％。除桐油殼以外，其他6種果殼在200-410℃溫度范圍均出現(xiàn)多個熱解失重峰，椰子殼、油茶殼、開心果殼與腰果殼的最高溫熱解失重峰的左側出現(xiàn)明顯的尖狀熱解失重峰，核桃殼和板栗殼則在最高溫熱解失重峰的左邊出現(xiàn)肩狀熱解失重峰。七種果殼的熱解動力學符合一級動力學方程，熱解活化能在40

3、-85 kJ/mol范圍。果殼的最高溫熱解峰峰值溫度與果殼中木質素和纖維素總含量的正相關性顯著（R=0.899，P=0.005＜0.05）。果殼（桐油殼除外）左側熱解峰的峰值溫度與半纖維素含量之間呈明顯的正相關性(R=0.836，P=0.04＜0.05)。
　　以七種果殼磨木木素以及馬尾松磨木木素為原料，通過Py-GC-Ms聯(lián)用分析技術，分析不同溫度條件下熱裂解產物的結構和含量。結果表明磨木木素熱裂解的主要成分是酚類物質，油茶殼磨

4、木木素熱裂解產物中2-甲氧基-4-乙烯基苯酚含量達到13.62％，總酚含量達到41.56％。椰子殼磨木木素的熱裂解產物中總酚含量達到51.21％，但其中含量最高的2-甲氧基-4-乙烯基苯酚的含量只有9.79％。另外開心果殼磨木木素的熱裂解產物中能鑒定出結構的物質種類較少，其中4-烯丙基-2，6-二甲氧基苯酚的含量高達18.84％，總酚含量只有29.57％。
　　以油茶殼磨木木素為原料，以二氧化硅、二氧化鈦以及三氧化二鋁為催化劑在5

5、00℃進行催化熱裂解，進行熱裂解產物的分別分析。與油茶殼磨木木素未經過催化熱裂解產物相比，催化熱裂解產物組成發(fā)生較大的變化，即產物的種類以及各自的含量都發(fā)生加大的變化。未經催化的熱裂解產物中2-甲氧基-4-乙烯基苯酚的含量達13.62％，可是經催化后的產物中該物質的含量降低了，分別為8.31％、8.77％、8.58％，而添加三種催化劑后產物中酸類、酮類的總含量變化不大。以二氧化硅、二氧化鈦和三氧化二鋁為催化劑時的熱裂解產物中總酚含量分別