花生壳木质素苯酚液化工艺研究开题报告

 2021-08-08 22:13:27

1. 研究目的与意义

农林废弃物的转化利用是我国科学技术发展规划中鼓励发展的优先主题,花生壳作为一种生物质资源其属于农产品加工废弃物,资源十分丰富,但是由于技术和观念的原因在我国利用的方式比较落后而且存在一些对环境不利因素。木质素是最丰富的天然芳香族高分子物质,是自然界中丰富的可再生有机资源,在生物质材料中的含量非常高,如何有效利用花生壳中木质素对于节省石油资源,保护环境具有重大意义。以花生壳为原料,提取酸不溶木质素,液化降解得到液化物,通过比较四个液化物指标(残渣率、游离酚含量、甲醛结合力、羟甲基含量),总结液化工艺对液化指标的影响规律,为进一步高效利用液化物提供依据。

2. 国内外研究现状分析

国内外对生物质材料液化处理方法主要是热化学液化,热化学液化主要包括热解液化,溶剂液化和超临界液化。溶剂液化包括苯酚液化,醇液化,环碳酸盐液化。对花生壳的综合利用主要是其内含物的提取及应用,作为吸附剂方面的应用,以及用于木材胶黏剂方面。对于木质素液化工艺研究主要是直接液化,超临界液化,以及木质素与煤的共液化。木质素液化降解的应用主要是制备生物油,制备酚类化合物。

3. 研究的基本内容与计划

将花生壳中的木质素提取出来,利用苯酚对其进行液化,研究催化剂、液固比、时间、温度对液化物粘度、残渣率、游离酚含量、甲醛结合力的影响,利用单因素试验找出催化剂、液固比、时间、温度这四个参数的工艺范围,再利用响应面法确定最优的条件。并应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热分析技术(DSC、TG等)进行分析表征对液化物进行表征。

4. 研究创新点

不直接液化花生壳,而是从花生壳中提取酸不溶木质素,将木材液化技术引入到花生壳木质素资源的利用上,液化降解得到液化物,比较四个液化物指标(残渣率、游离酚含量、甲醛结合力、羟甲基含量),根据液化产物的性质对其进行进一步研究,采用新技术使花生壳资源的利用向高效益的方向发展。

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