微藻热化学催化液化及生物油特性研究

以杜氏盐藻为原料,乙二醇为液化介质、浓硫酸为催化剂进行热化学液化反应。运用中心组合设计及响应面分析(RSA),在单因素试验的基础上建立了预测杜氏盐藻液化产率的数学模型。回归分析表明,液化温度、停留时间与催化剂用量及其交互作用对液化都有显著影响。以液化产率为响应值作响应面和等高线图,揭示了各参数交互关系。通过响应面优化,求得最佳工艺条件为:催化剂用量2.4%,液化温度170℃,停留时间33min,在此条件下液化率达到97.05%。基于生物油广泛应用的目的,对产物生物油的物理化学性质进行了研究,并结合FT-IR、^(13)C-NMR、GC-MS等技术对生物油的主要组分分布进行了分析。结果表明:生物油的主要成分为苯并呋喃酮30.43%、C14～C18有机酸甲酯23.25%和C14～C18有机酸羟乙基酯27.89%。生物油由于高的含氧量,需要进一步改性才能高端应用。

纤维类废弃物的热化学催化液化试验研究

对纤维类废弃物热化学催化液化反应各反应物的用量比例、反应条件进行优化,并初步测定了最优条件下液化产物的组分.结果表明,纤维类废弃物在浓硫酸/苯酚(浓硫酸的质量分数为6%)的混合催化体系中,当温度为160℃,时间为70min时的液化效果最好.气相色谱-质谱联用仪和红外光谱仪的分析结果表明,液化产物中甲基和亚甲基等基团的振动加强,以及存在麦草纤维素的单体葡萄糖的衍生物,液化反应破坏了纤维类废弃物的晶格结构,从而打破了生物利用的禁锢,使其易被微生物降解.利用液化产物进行混合菌株发酵培养,其真蛋白含量可达到30.74%;其酒精含量可达到19.0%(V/V).