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麦草化学液化及其机理研究

作　者: 童朝晖
导　师: 潘学军；刘秋娟
学　校: 天津轻工业学院
专　业: 制浆造纸
关键词: 液化碳酸乙烯酯麦草
分类号: TS721.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
下　载: 199次
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内容摘要

通过液化获取化工原料或液化燃料是利用可再生资源的有效途径之一。利用有效的液化剂液化麦草，既可以充分利用农业废弃物，又可以获得有用的化工原材料。本文选取的环碳酸盐碳酸乙烯酯（EC）液化麦草的液化方法，是迄今为止液化速率最快，液化得率最高的一种液化方法。目前，对其液化机理和液化产物的特性研究还很不完善。本文就麦草的EC液化及其机理进行了初步研究。首先通过均匀设计的实验方法寻求EC液化麦草的最优化条件，其最优化条件为：反应温度160℃；反应时间30～75分钟；EC的量/原料的量=5：1；催化剂的量/EC的量=0.0325：1。同时研究了影响液化的反应条件，结果表明：反应温度和液化剂的用量是影响麦草EC液化的关键因素；不同原料由于木素结构的不同导致了液化行为的不同，针叶木的液化速率低于阔叶木和麦草；EC液化过程中产生的乙二醇（EG）能促进木素的液化，从而加快整个液化过程的进行。通过液化残渣的分析表明：残渣主要由灰份组成，但不合碳水化合物。通过离心分离、蒸发浓缩、过滤和真空干燥可获得纯净的液化产物，液化产物的羟值接近PEG^#400的值；液化产物难溶于单一的有机溶剂中，但二氧六环和水的混合溶剂（v/v=4：1）能完全溶解液化产物；碳水化合物经液化后不能再被酸水解。木素、脱脂棉、全漂浆分别液化的结果表明：木素较容易液化，比脱脂棉、全漂浆液化温度低；脱脂棉和全漂浆虽然液化温度高，但液化速率快；碱木素由于灰分含量高，液化后残留有一部分残渣，但脱脂棉和全漂浆可以实现完全液化；脱脂棉液化后不仅已被去结晶，分子结构也发生了变化，吡喃环消失，酯键生成。木素液化后芳香环仍然存在，但没有酯键的生成。本文对麦草EC液化的液化机理和液化产物的结构与性质进行初步探讨，为麦草EC液化技术的开发以及液化产物的利用提供了理论依据。

全文目录

第一章前言  9-20
  1．1 生物资源的综合利用  9-13
  1．2 麦草及其应用现状  13-14
  1．3 木质生物原料的液化  14-18
  1．4 本论文研究的目的和意义  18-20
第二章麦草液化最优化方法的探讨  20-31
  2．1 引言  20-21
  2．2 原料、主要实验药品  21
  2．3 实验方法  21-24
    2．3．1 原料化学组成分析  22-23
    2．3．2 碳酸乙烯酯液化方法的测定  23-24
  2．4 结果与讨论  24-30
    2．4．1 原料化学组成成分分析  24
    2．4．2 麦草液化最优方法的选定  24-30
  2．5 本章小结  30-31
第三章麦草EC液化最优化条件的确定及液化反应条件对液化率和液化产物粘度的影响  31-44
  3．1 引言  31
  3．2 结果与讨论  31-42
    3．2．1 均匀设计确定麦草EC液化最优化条件  31-35
    3．2．2 麦草EC液化的反应条件对液化率和粘度的影响  35-40
    3．2．3 不同原料的EC液化结果  40-42
  3．3 本章小结  42-44
第四章液化产物的分离、液化产物及残渣物理化学性质分析  44-55
  4．1 引言  44
  4．2 原料  44
  4．3 实验方法  44-48
    4．3．1 液化产物的分离  44-46
    4．3．2 液化产物的化学分析  46-48
    4．3．3 有机溶剂中溶解度的测定  48
  4．4 结果与讨论  48-54
    4．4．1 液化产物的化学分析  48-49
    4．4．2 液化产物的溶解度分析  49-52
    4．4．3 液化残渣分析  52-54
  4．5 本章小结  54-55
第五章液化机理探讨及液化产物结构分析  55-73
  5．1 引言  55
  5．2 原料及主要仪器设备  55-56
  5．3 实验方法  56-57
    5．3．1 木素、脱脂棉、全漂浆液化率和粘度的测定  56
    5．3．2 木素、脱脂棉、麦草液化产物红外光谱分析  56
    5．3．3 纤维素及其液化产物的X—射线衍射分析  56
    5．3．4 纤维素液化产物的~（13）C—NMR谱图分析  56-57
  5．4 结果与讨论  57-72
    5．4．1 麦草、木素、脱脂棉和全漂浆分别液化的液化率和液化产物的粘度  57-63
    5．4．2 液化产物红外谱图分析  63-70
    5．4．3 纤维素及其液化产物的X—射线衍射分析  70-71
    5．4．4 纤维素液化产物的~（13）C—NMR谱图分析  71-72
  5．5 本章小结  72-73
第六章全文总结  73-76
  6．1 主要结论  73-74
  6．2 前景与展望  74-76
参考文献  76-80
致谢  80

麦草化学液化及其机理研究

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