一种利用冻融辅助低共溶剂预处理生物质原料以




技术特征:
1.一种利用冻融辅助低共溶剂预处理生物质原料以提高热解油品质的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)冻融预处理:将生物质原料加入到水中,搅拌混合均匀,得到固液混合物;然后将固液混合物置于-196℃的液氮环境中冷冻1~4h,待冷冻结束后,取出恢复至室温使其融化,重复此冻融操作0~4次;最后固液分离,取固体,洗涤,干燥,得到冻融预处理后的生物质原料;(2)咪唑-低共熔剂预处理:将咪唑和氯化胆碱混合后在125
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5℃油浴条件下加热搅拌溶解,得到咪唑-低共熔溶剂体系;然后将步骤(1)中得到的冻融预处理后的生物质原料加入到咪唑-低共熔溶剂体系中,于105~125℃条件下搅拌反应,待反应结束后加水猝灭反应,固液分离,取固体,洗涤,干燥,得到预处理后的固体残渣;(3)热解:将步骤(2)中得到的预处理后的固体残渣在保护性气体氛围、450~600℃条件下进行热解,收集热解出的挥发分,得到热解生物油。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的热解生物油中左旋葡聚糖的含量为30mg/g以上。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述的热解生物油中左旋葡聚糖的含量为50mg/g以上。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的生物质原料和水的固液比为1:10~20,g/ml;步骤(2)中所述的氯化胆碱与咪唑的摩尔比为1:1~4;步骤(2)中所述的冻融预处理后的生物质原料与咪唑-低共熔溶剂体系的质量比1:10~20。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的生物质原料和水的固液比为1:15,g/ml;步骤(2)中所述的氯化胆碱与咪唑的摩尔比为1:2~3;步骤(2)中所述的冻融预处理后的生物质原料与咪唑-低共熔溶剂体系的质量比1:20。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的冷冻的时间为1h;步骤(1)中所述的冻融的次数为1次。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的生物质原料为甘蔗渣;所述的甘蔗渣的颗粒大小为60~200目。8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中所述的热解的温度为500℃;步骤(3)中所述的热解的时间为30~60min。9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的搅拌的条件为:200~400r/min搅拌2~10min;步骤(1)和(2)中所述的固液分离为采用真空抽滤的方式进行固液分离;步骤(1)中所述的洗涤为采用体积分数50%的乙醇溶液进行洗涤;步骤(1)中所述的干燥的条件为:80~110℃干燥24~48h;
步骤(2)中所述的加热搅拌溶解的条件为:200~400r/min搅拌10~60min;步骤(2)中所述的搅拌反应的条件为:200~400r/min搅拌2~10h;步骤(2)中所述的洗涤为采用体积百分数50%的丙酮溶液进行洗涤;步骤(2)中所述的干燥的条件为:80~110℃烘箱中干燥12~24h;步骤(3)中所述的保护性气体为氮气,其气体流速为100~600ml/min。10.权利要求1~9任一项所述的利用冻融辅助低共溶剂预处理生物质原料以提高热解油品质的方法在农林废弃物资源回收或制备热解生物油中的应用。

技术总结
本发明公开了一种利用冻融辅助低共溶剂预处理生物质原料以提高热解油品质的方法及应用。该方法包括如下步骤:(1)将生物质原料加入到水中,搅拌混合均匀后将其置于-196℃的液氮环境中冷冻1~4h,取出恢复至室温使其融化,重复此冻融操作0~4次,分离固体,洗涤,干燥,得到冻融预处理后的生物质原料;(2)将咪唑和氯化胆碱混合后加热搅拌溶解,得到咪唑-低共熔溶剂体系,然后加入冻融预处理后的生物质原料,搅拌反应,反应后分离固体,洗涤,干燥,得到固体残渣;(3)将固体残渣在保护性气体氛围、450~600℃条件下进行热解,得到热解生物油。本发明方法可以显著提高热解生物油左旋葡聚糖的含量,改善其热解油品质。改善其热解油品质。改善其热解油品质。


技术研发人员:许细薇 张帆 孙焱 王红 余海鹏 李凌昊 贾志文 吴宇健 涂任 范旭东
受保护的技术使用者:华南农业大学
技术研发日:2022.04.28
技术公布日:2022/7/29




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