流通加压热水液化木质生物质.pdfVIP

第26卷第3期 农业工程学报 Vr01．26No．3 CSAE Mar．2010289 2010焦3月 Transactionsofthe 流通加压热水液化木质生物质 吕欣1，一，坂志朗2 (1．西北农林科技大学食品科学与工程学院，杨凌712100：2．京都大学能源研究科，日本京都606-8501) 纤维素来源糖类、纤维素来源糖类及降解产物生成的影响，研究了流通加压热水液化生物质的过程。随着温度的升高， 木粉溶解百分比逐渐增大，280C条件下，96．5％的术粉可溶解于水中。水溶解部分中，半纤维素来源糖类和纤维素来源 糖类均随温度升高而增大，并分别在250℃和280’C时达最大值，降解产物5．羟甲摹糠醛产率和糠醛产率也随温度升高 而增大。同时，采用x射线衍射分析水不溶性残渣发现，随着处理温度的升高，残渣相对结晶度逐渐升高，但当温度达 到280(2时，相对结晶度骤然下降且(002)晶面衍射峰消失，表明纤维素结晶结构被彻底破坏。残渣的傅立叶红外光谱 分析表明，半纤维素在250℃即被完全水解；280C时，半纤维素和纤维素特征峰均消失，残渣特征峰主要为木质素来源 芳香环。研究表明，流通加压热水可以用于木质生物质的全水解来获取糖类。 关键词：生物质，液化，水解，生物燃料 doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2010．03．049 中图分类号：$216 文献标识码：A 文章编号：1002—6819(2010)-03-0289-05 吕欣，坂志朗．流通加压热水液化木质生物质[J]．农业工程学报，2010，28(3)：289--293． Lfi biomassflow ofthe Xm，Saka through wamiYJ．TransactionsCSAE，2010， Shim．Liquefactionofwoodyby hot-compressed Chinese 26(3)：289--293．(inwi也Englishabstract) 的过程进行了初步研究，研究表明，间歇条件下，温度 0引言 高于200。C，随反应时间的延长，糖类降解物(糠醛和 化石资源的不可持续性及其使用所带来的温室气体 5．羟甲基糠醛)的生成显著增加，而在低于200℃条件下， 排放，推动了生物质能源等替代能源的研究【l】。其中，燃 则有利于糖类物质的回收【111。相比间歇处理，流通处理 料乙醇是主要的生物质能源之一。目前，生产燃料乙醇 过程的降解反应少，糖收率耐12】，但流通处理过程中， 的原料主要有：以玉米为代表的粮食原料、以甘蔗为代 水溶解部分中糖类的分布及水不溶残渣结构变化还鲜有 表的糖基原料和以秸秆等为代表的纤维质原料。但是， 报道，本文考察了流通型加压热水用于水解生物质过程 因粮食基和糖基原料也是人类食物和动物饲料来源，所 中，温度对水溶解部分中半纤维素来源糖类、纤维素来 以难以满足燃料乙醇需求的快速增长【2】。因而，由农林废 源糖类和降解产物产率的影响，同时对不同温度条件下 弃生物和城市有机垃圾等纤维质原料生产有用化学物质 水不溶性残渣的结构变化进行了探讨，以期获得对流通 及生物能源被越来越多地关注[3-4]。中国农林废弃物中， 加压热水液化木质生物质的新认识。 林业加工过程产生的木质废弃物约2400万m3，各种天 1材料和方法 然薪材的提供量为1．4亿t，陆地林木生物质资源总量在 180亿t以上，林业可用生物