藻类热化学转化制备液体生物燃料

摘要

论文首先研究了微藻和大藻的热化学转化行为；其次，研究了微藻粗生物油的直接水热催化改质和两步法水热催化改质。主要研究内容和结果概括如下：
　　(1)微藻的热化学转化
　　考察了小球藻在不同反应温度(150-450℃),时间(5-120min)和初始氢气压力(1atm-8MPa)等对热解产物分布以及所得生物油性质的影响规律。研究发现，温度对各热解产物分布以及所得生物油的性质影响最大，在最佳反应条件下可以获得85％的能量回收率。
　　(2)大藻的热化学转化
　　考察了温度(250-390℃)、时间(10-120min)、大藻/水质量比(0.5/8.4-5.5/8.4)、催化剂的加入量(0-30wt%)对条浒苔水热液化产物分布及所得液化油性质的影响。结果表明，温度和碳酸钾加入量对产物分布影响较大，少量碳酸钾的存在对液化起促进作用，但当加入量超过20wt%则不利于液化。
　　(3)微藻粗生物油的直接催化改质
　　400℃和1h条件下，考察了Pt/γ-Al2O3添加量(0-40wt%)、水密度(0-0.1g/cm3)以及甲酸添加量(2-37mmol)对改质产物产率以及改质油性质的影响。研究表明，催化剂的存在可以得到流动性更好的改质油；相比于超临界水+氢气体系，超临界水+甲酸体系更能有效地抑制改质过程中积炭的生成。
　　(4)微藻粗生物油的两步水热催化改质
　　在400℃、4h、6MPaH2、ρH2O=0.025g/cm3条件下，考察Pt/C、Co-Mo/γ-Al2O3、Mo/C、Ru/C、Pd/C、Pt/C-S、MoS2、活性炭、Ni/Al2O3-SiO2、HZSM-5、氧化铝以及雷尼镍等12种不同催化剂对微藻预处理油改质产物分布以及改质油性质的影响。研究发现，当选用Ru/C时所得改质油产率和热值均最高；相比于单催化反应，双催化反应不但可以实现较高的改质油产率，同时还可以获得较高的能量回收率。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2藻类生物质的特点及开发利用

1.3藻类生物质的转化及产物油的改质

1.4本论文主要研究内容

第二章 微藻的热化学转化

2.1实验药品

2.2实验仪器

2.3实验过程

2.4热重分析：

2.5反应条件对热解产物分布的影响

2.6氢化热解后细胞的观察

2.7 反应条件对氢化热解油组成的影响

2.8气体产物分布

2.9 元素和能量衡算

2.10结论

第三章 大藻的热化学转化

3.1实验药品

3.2实验仪器

3.3实验过程

3.4 表征测试

3.5 反应条件对液化产物分布的影响

3.6液化油的表征

3.7 结 论

第四章 微藻粗生物油的直接催化改质

4.1实验药品

4.2实验仪器

4.3实验过程

4.4 表征测试

4.5 反应条件对改质产物分布的影响

4.6 改质油的表征

4.7 水密度对气体组分的影响

4.8改质中的反应

4.9 催化剂的活性保持与表征

4.10 结论

第五章 微藻粗生物油的两步水热催化改质

5.1实验药品：

5.2实验仪器：

5.3实验过程:

5.4分析

5.5催化剂对改质产物分布的影响

5.6 改质油的表征

5.7 结论

第六章 总结与展望

参考文献

作者简历

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