化石能源的短缺及其使用過(guò)程中所產(chǎn)生的環(huán)境污染促進(jìn)了生物能源的進(jìn)一步發(fā)展。生物質(zhì)是制取液態(tài)生物能源的最主要資源。近年來(lái),熱化學(xué)液化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生物質(zhì)制取生物油的研究。生物質(zhì)液化是一種低溫和高壓的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程。在水溶劑或其它合適溶劑的作用下,生物質(zhì)首先被降解成小分子的碎片。然后,這些不穩(wěn)定且具有反應(yīng)活性的小分子碎片通過(guò)重聚合作用形成不同分子量的生物油組分。在液化過(guò)程中,液化溶劑和生物質(zhì)分子之間相互作用的強(qiáng)弱對(duì)生物質(zhì)液化產(chǎn)物的分布和組成具有決定性的作用。從環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的角度而言,相比有機(jī)溶劑,利用水作為生物質(zhì)液化的介質(zhì)更有優(yōu)勢(shì),然而其較高的臨界點(diǎn)又使水溶劑處于劣勢(shì)地位。生物質(zhì)在水中液化的缺點(diǎn)還包括:非水溶性的生物油產(chǎn)物產(chǎn)率較低,而水溶性的生物油產(chǎn)物產(chǎn)率較高。水溶性的生物油具有較高的氧含量且熱值較低。為了提高非水溶性生物油的產(chǎn)率,近年來(lái)有機(jī)溶劑,如甲醇、乙醇、丙酮和1,4-二氧六環(huán)等,被用來(lái)代替水溶劑用于生物質(zhì)的液化。針對(duì)典型生物質(zhì)在亞/超臨界有機(jī)溶劑中液化行為的研究現(xiàn)狀和不足,本文開(kāi)展了如下幾個(gè)方面的研究工作。首先,對(duì)比研究了污泥在不同有機(jī)溶劑（甲醇、乙醇和丙酮）中的液化行為。不同液化溶... 

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圖１．１生物能源的分類(lèi)??Ｆｉｇ．１．１?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｂｉｏ－ｆｕｅｌｓ??

Ｔａｂｌｅ?１．３?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ???溫度（°Ｃ）?壓力（ＭＰａ）?干燥?溶劑?催化劑???４００左右?５￣２０?不需耍?必須?一般需?４００￣５００?０．１－０．５?必須?不需耍?一般不機(jī)溶劑??物質(zhì)液化過(guò)程的影響因素主要包括：生物質(zhì)原料的組成和結(jié)構(gòu)、反應(yīng)間、液化溶劑的極性、固液比（溶劑／生物質(zhì)）、反應(yīng)器的構(gòu)造及催等ｎ９，２〇］。根據(jù)液化溶劑的極性，可將溶劑分為三大類(lèi)：極性質(zhì)子溶子溶劑和非極性溶劑。極性質(zhì)子溶劑是指氫原子連接了一個(gè)電負(fù)性原子）的溶劑，如水及醇溶劑。偶極非質(zhì)子溶劑是指不含有０－Ｈ健，或Ｎ原子間形成多鍵的溶劑，如丙酮和１，４－二氧六環(huán)。非極性溶劑較低且不能與水混溶的溶劑，如苯及乙醚［２１］。??有機(jī)溶劑?水??

的含氧量較高，熱值較低。為了提高生物汕產(chǎn)物的產(chǎn)率和熱值，很多學(xué)者使用甲??醇、乙醇和丙酮等有機(jī)溶劑代替水用于生物質(zhì)的液化過(guò)程中［２２，２３］。水溶劑和有機(jī)??溶劑相關(guān)特性的對(duì)比情況如圖１．３所示。與水溶劑相比，有機(jī)溶劑的臨界溫度和??壓力較低。因而當(dāng)以有機(jī)溶劑作為液化溶劑時(shí)，液化反應(yīng)條件更為溫和。而且，??以有機(jī)溶劑為液化介質(zhì)時(shí)，非水溶性生物油的產(chǎn)率和熱值均較高�？偟脕�(lái)說(shuō)，有??機(jī)溶劑在生物質(zhì)液化制取生物油領(lǐng)域的應(yīng)用潛力巨大。??１．４典型生物質(zhì)液化研究進(jìn)展??生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等通過(guò)光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體，即一??切有生命的可以生長(zhǎng)的有機(jī)物質(zhì)通稱(chēng)為生物質(zhì)。它包拈植物、動(dòng)物和微生物。具??體而言，能夠用于生物能源領(lǐng)域的生物質(zhì)可分為四大類(lèi)（圖１．４）：?（１）農(nóng)業(yè)及林??業(yè)的殘留物，如木屑、秸桿、存林作物等；（２）草本作物，如野草及像草等；（３）??淡水和海水中的生物質(zhì)，如藻類(lèi)、水葫蘆、水草、水生植物、海草及珊瑚礁等；??（４）廢棄物

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]污水廠污泥在亞/超臨界丙酮中的液化行為[J]. 黃華軍,袁興中,曾光明,李輝,游俏,周鳴.  中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2010(02)
[2]污泥中的重金屬特性分析和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 任福民,周玉松,牛牧晨,許兆義.  北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(01)
[3]煉油廠廢水處理污泥熱解制油技術(shù)研究[J]. 賀利民.  湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2001(02)
[4]域市污水廠污泥直接熱化學(xué)液化制油過(guò)程研究[J]. 何品晶,邵立明,李國(guó)建,吳蔚萍.  同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1995(04)



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