响应曲面法优化木质素水热转化生产生物油

作者:陈荣杰; 王龙洲; 李清海; 周会; 张衍国
来源:可再生能源, 2023, 41(03): 285-290.
DOI:10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2023.03.011

摘要

文章进行了生物质中木质素的水热转化研究,采用响应面法研究了温度、反应时间和水固质量比等反应条件对生物油产量的影响。研究结果显示,木质素转化为生物油和生物油脱水缩合生成焦炭的两步竞争反应决定了最终的产油率。提高温度可以增加活化分子的数量,促进水解反应朝正向进行。然而,过高的温度(>340℃)和较长的反应时间(>35 min)会加剧油相产物脱水和自由基缩合反应,导致生物油产率下降。生物油生产存在一个最佳的水固比,适宜的水量可以在提供足够溶解度的同时,不过度稀释中间产物,为油相产物的生成创造有利条件。RSM模型的方差分析结果表明,模型与实验结果符合性良好。通过模型预测和实验验证显示,当木质素在335.6℃保持32 min,水与木质素质量比为10.2∶1时,生物油产率最大,可达到20%。

全文