CaO催化下玉米秸秆超临界甲醇高压热解液化优化条件

本研究论文聚焦于"CaO催化超临界甲醇体系中玉米秸秆高压热解液化特性"这一主题，旨在探索如何有效地将玉米秸秆转化为液体燃料。研究工作在高压液化反应釜中进行，通过系统地考察反应温度、甲醇与物料的比例以及催化剂用量这三个关键变量对玉米秸秆液化反应的影响。 首先，温度被确认为影响反应过程的主导因素。在CaO催化下的超临界甲醇体系中，当反应温度控制在280～290℃范围内时，能最大程度地促进玉米秸秆的液化反应。这个温度区间可能是由于在这个条件下，催化剂CaO的催化活性最高，同时能保证反应速率与产物质量的最佳平衡。 其次，甲醇与物料的比例（甲醇/物料比）也被视为重要因素，研究结果表明最佳比例为50/5，这意味着每单位生物质材料中添加相等重量的甲醇。这样的比例可能有利于提供足够的溶剂环境，促使纤维素和半纤维素等生物质成分高效分解成液态产物。 催化剂CaO的质量分数在2.5%～5.0%范围内对液化效果产生了显著影响。催化剂的添加有助于提高反应效率，可能通过降低活化能，加速反应进程，从而提升有机水溶物生物油的产率。值得注意的是，这个优化工艺条件下，有机水溶物生物油的产率稳定在约61%，显示出良好的经济效益和环境效益。 这项研究不仅提供了玉米秸秆在CaO催化超临界甲醇体系下高压热解液化的工艺优化条件，也为生物质转化为液体燃料的技术进步做出了贡献。它强调了高压液化技术的优势，如无需预处理原料、温和的反应条件以及高质量的产物，这使得它在生物质资源的高效利用方面具有广阔的应用前景。随着对这一领域的深入研究，有望推动生物能源产业的可持续发展。