高纯度木质素的提取及其热解特性的研究

摘要

利用生物质热解制备生物油具有很好的发展前景，但是不同的生物质得到的生物油成份往往差别很大，且后续精炼过程较复杂、成本较高。因此，实现木质素和综纤维素的分离，利用木质素、综纤维素来制备生物油和燃料乙醇，不仅能够获得更加纯净的生物燃料，同时也为生物质能源的开发利用及能源生产开辟了新的道路。本文在广泛参阅文献的基础上，以松木为原料开展了高沸醇溶剂法提取木质素的研究，探寻了高沸醇溶剂法提取木质素的最佳催化剂、提取溶剂和实验条件，并且对最佳实验条件下提取的木质素进行相关物理化学特性分析、热解特性和热解动力学分析。
　　实验结果表明，提取高沸醇木质素的最佳催化剂和提取剂分别为：Mg(NO3)2和乙二醇溶液，最佳实验条件为：固液比1:10g/ml，温度为180℃，提取剂溶度为40％，反应时间为2.5h，该条件下木质素的提取率为61.22%，纯度为86.27%。
　　乙二醇木质素的热解过程可以分成三个阶段：水分挥发、支链断裂重组和芳环缩聚成碳，对应的温度区间分别为40～190℃、190～510℃、510～800℃，其中第二阶段失重率为60.07%。另外，适中的升温速率有利于乙二醇木质素的热解，低的升温速率比较适用于提取木质素剩余物的热解。通过对乙二醇木质素和提取木质素剩余物的热解动力学分析得知，乙二醇木质素和提取木质素剩余物热解过程的平均表观活化能分别为221.81kJ/mol和193.13kJ/mol。

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1 绪论

1.1引言

1.2木质素简介

1.3生物质成分的热解机理分析

1.4木质素提取及其热解的国内外研究现状

1.5 课题研究目的及主要内容

2 高沸醇木质素的提取

2.1 引言

2.2实验试剂、仪器及实验方法

2.3 实验结果与分析

2.4 木质素特性分析

2.5 本章小结

3 木质素及其提取剩余物热解特性的分析

3.1 引言

3.2 实验材料与方法

3.3实验结果及分析

3.4 本章小结

4 木质素及其提取后剩余物的热解动力学研究

4.1 引言

4.2 FWO分析方法简介

4.3动力学模型分析结果及讨论

4.4本章小结

5 结论与展望

5.1 全文总结

5.2 展望

致谢

参考文献

附录（攻读学位期间主要承担的科研任务）