微波吸收介质对木质素解聚过程的影响与模拟分析

通过COMSOL Multiphysics对木质素微波辅助解聚过程进行模拟,研究了微波吸收介质与木质素的比例对微波腔体电场分布以及反应区域温度场分布的影响,并进行了实验验证.结果表明:微波吸收介质对木质素微波辅助解聚的温度场有显著影响,木质素解聚最高温度和平均温度均随着微波吸收介质比例的增大而升高,而电场强度及分布几乎没有发生变化.对木质素进行了微波辅助解聚实验,在1 000 W,600 mL/min, 400 s条件下解聚得到热解炭、热解油、热解气产率分别为19.0%、34.1%、46.9%,热解油中酚类化合物相对含量达到42.35%.验证实验表明,通过添加高比例的微波吸收介质可以提高木质素微波辅助解聚反应温度,从而有利于促进热解油的生成并调控热解油中酚类物质含量.

固体微波介质加热快速提取新鲜橘皮中挥发油组分

对传统微波加热模式进行了改进,以具有良好微波吸收性能的微波吸收固体介质取代传统溶剂和水,将其加入到新鲜样品的提取体系,达到快速升温的目的。将改进的微波辅助无溶剂法应用于提取新鲜植物样品中挥发油组分,并考察了3种微波吸收介质(羰基铁粉、石墨粉和活性炭粉)对提取结果的影响。结果证明:对于新鲜样品,除活性炭粉无法使用外,羰基铁粉和石墨粉均适用。在20g微波吸收介质及85W微波功率的加热作用下,仅需30min即可将100g样品中的挥发油提取完全。通过与传统微波辅助无溶剂法、微波辅助水蒸馏法和传统水蒸馏法比较,改进的微波辅助无溶剂法具有提取时间短(30min)、耗电量小(0.43kW.h/kg)等优点,且所得挥发油组分无明显差别。此外,还考察了烘干过程对橘皮挥发油组成的影响,发现橘皮挥发油的组成受烘干影响较大。