内蒙古自治区自然科学基金(2013MS0721) 作品数:7 被引量:19 H指数:3 相关作者: 王克冰 高学艺 邵婷婷 赵一斌 张秀芳 更多>> 相关机构: 内蒙古农业大学 南京林业大学 更多>> 发文基金: 内蒙古自治区自然科学基金 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 化学工程 环境科学与工程 生物学 更多>>
沙柳酸催化水解制备乙酰丙酸及分离提纯 被引量:5 2014年 以沙柳为原料,硫酸为催化剂,考察了催化剂浓度、反应时间、反应温度、液固比对沙柳水解制备乙酰丙酸得率的影响,通过正交实验方法得到最佳的水解反应条件为:反应温度200℃,反应时间90 min,催化剂质量分数9%,液固比(mL∶g)15∶1,乙酰丙酸的最高得率为18.80%;各因素对水解反应影响的大小顺序为:反应时间>催化剂浓度>反应温度>液固比。在静态条件下,用335弱碱性阴离子交换树脂对水解液进行分离提纯,在附吸温度为35℃、树脂投料量为15 g、盐酸洗脱剂浓度为0.5 mol/L时,乙酰丙酸的回收率为95.35%。 高学艺 武彦伟 王克冰关键词:沙柳 乙酰丙酸 阴离子交换树脂 分离提纯 沙柳降解液化制备多元醇的工艺研究 被引量:4 2015年 利用内蒙古丰富的生物质资源沙柳,以硫酸为催化剂,乙二醇为溶剂,对沙柳降解液化制备多元醇进行研究.考察了料液浓度、反应温度、反应时间、催化剂浓度等因素对沙柳液化降解制备多元醇的液化率和性质的影响,通过单因素实验对液化反应过程进行了分析,确定了较优化的液化反应工艺条件.实验结果表明:沙柳在乙二醇溶剂中具有良好的液化效果,在反应温度为170℃、反应时间为2h、催化剂浓度为0.03mL/mL、料液浓度为0.025g/mL的条件下,最高液化率达到94.3%,得到的多元醇液化产物的羟值为209.5-301.8mg/gKOH,酸值为27.1-34.5mg/gKOH,为低羟值多元醇.该制备工艺简单可行,反应条件温和,成本较低,为沙柳的综合利用和多元醇的绿色制备提供了一条新的途径. 张秀芳 王克冰 赵一斌 郭潇敏关键词:沙柳 多元醇 液化 羟值 酸值 煤半焦和沙柳炭混合物恒温共热解作用的研究 被引量:2 2016年 采用先混合原沙柳和煤粉再制焦的次序,利用热重分析法研究了4种煤半焦和沙柳炭混合物的恒温共热解作用。从胜利煤的变温热解中,选定恒温共热解的温度400、500和600℃来研究温度对沙柳炭和胜利煤半焦混合物共热解作用的影响,结果显示400和600℃表现为协同作用,500℃表现为抑制作用,通过分析选择600℃作为恒温共热解温度。在600℃时,研究了沙柳炭与不同种类煤半焦在不同掺混比例下的恒温共热解,显示沙柳炭对挥发逸出能力较强或较低的煤半焦(霍林河煤和准格尔煤)均表现为抑制作用,对挥发分逸出能力中等的煤半焦(胜利煤和宝日希勒褐煤)表现为协同作用;受煤种的影响,掺混比例对共热解的作用效果大小无固定的排序。 武彦伟 高学艺 王克冰 安书琪关键词:煤 沙柳 半焦 热重分析 沙柳在混合供氢溶剂中的液化工艺及产物特性 2015年 采用单因素和正交实验,考察了沙生灌木沙柳在苯酚和四氢萘混合供氢溶剂中液化的反应时间、反应温度、催化剂用量、苯酚用量和四氢萘用量等工艺参数对液化产物残渣率的影响,得到沙柳在混合溶剂中的最优化工艺是:反应温度120℃,反应时间2 h,催化剂(98%的浓硫酸)1 m L,苯酚15 g,四氢萘5 m L,此条件下的液化率可达97.51%。各因素影响次序为:反应温度>反应时间>催化剂用量>四氢萘用量>苯酚用量。不同反应时间下的沙柳液化液体产物红外谱图表明,在反应时间30 min前产生新峰,在30 min后谱图特征相同;固体残渣红外谱图表明,沙柳组分中的木质素和半纤维素首先发生了降解,木质素结构单元中的酚醚键断裂先于木质素芳香核之间的碳碳键的断裂,且液化反应的最终固体残渣中含有吡喃糖环和缔合羟基;液化固体残渣热重分析表明,产物中的有机质随液化的进行逐步减少,且热分解反应分为2个阶段,表现出明显的阶段性。 王克冰 武彦伟关键词:沙柳 液化产物 柠条与低阶煤共热解特性初探 被引量:5 2017年 为研究柠条与低阶煤共热解特性及相互作用,利用热重分析仪研究了不同煤种和不同混合比例条件下,柠条与4种内蒙古盛产低阶煤的共热解。结果表明:不同煤种与柠条共热解相互作用趋势只在中温区表现不同,混合比例对共热解相互作用的大小有影响,对整个过程的相互作用趋势无影响。由作用率Δα的计算值得柠条与煤共热解过程的作用效果可分为4个阶段:在柠条剧烈失重温度段对应为第一、二阶段,先为煤粉抑制柠条挥发分的析出,后为柠条挥发分促进煤的热解;第三阶段,为柠条焦炭热解温度段,柠条焦炭与煤相互作用,受煤品种的影响,柠条与煤共热解为协同或抑制作用;第四阶段,为共热解过程的高温段,柠条灰分中的矿物质促进煤的热解。 武彦伟 宫聚辉 邵婷婷 高学艺 王克冰关键词:生物质 煤 共热解 热重分析 沙柳热解特性及热解动力学 被引量:1 2016年 为研究沙生灌木的代表沙柳的热解特性、热解动力学及热解过程中产物的形成特性,并进一步探讨沙柳的热解行为和过程的反应机理。采用热重法及热重红外联用技术对沙柳的热解失重过程、热解过程产生的气体和焦炭产物进行表征,采用Flynn-Wall-Ozawa法和Coats-Redfem积分法对沙柳的主要热解阶段进行动力学分析,求取活化能并推出描述其热重过程的机理函数。试验结果表明:沙柳的热解过程分为三个阶段,分别为脱水、快速热解和焦炭热解阶段。升温速率的增大有利于第二阶段挥发份的析出,但对第三阶段焦炭组分的热解不利,增加了800℃时残留的焦炭产率。沙柳主要热解阶段的活化能处于106.79-135.81 KJ/mol,且过程服从Avrami-Erofeev方程。热解过程中气态产物主要有H2O、CO2、CO、CH4、烷烃、酸、醛和醚类化合物等。不同温度下焦炭残渣的红外光谱表明,400℃前为半纤维素和纤维素糖苷键与糖环结构及乙酰羰基的断裂。400℃后为木质素中芳环结构单元及芳香核之间通过芳醚键连接的空间网状结构的破坏,而碳—碳键却得以保留和含量提高,整个失重过程挥发份的逸出主要与含氧官能团的热解有关。 武彦伟 宫聚辉 高学艺 王克冰关键词:生物质 热解特性 热解产物 向日葵籽壳的燃烧特性研究 被引量:2 2014年 利用热重-差热(TG-DTA)热分析法研究了向日葵籽壳在不同升温速率和不同质量下的燃烧特性,利用燃烧特性曲线,得到向日葵籽壳的质量损失分为三个阶段:去除水分阶段,挥发份的析出与燃烧阶段和固定碳的燃烧与燃尽阶段。升温速率增大,使着火温度和燃尽温度升高,失重速率加快,放热峰向高温漂移;样品质量对失重和失重速率影响较小,样品的放热量随样品质量增加而增大。 高学艺 武彦伟 王克冰 刘建平 丁鹤关键词:升温速率 燃烧特性