酸洗预处理对生物质品质影响的研究
文献综述
生物质酸洗主要是进行不同酸洗预处理对生物质品质及其热裂解产物影响的研究，不同的酸对生物质热裂解产物的影响存在差异[1]。以秸秆、木屑和果壳等生物质为实验原料，采用稀酸溶液（盐酸）对生物质原料进行洗涤预处理，考察在不同温度（30-70℃）下酸洗预处理对生物质品质尤其是金属元素含量的影响。在酸洗过程中，最先腐蚀掉半纤维素，其次是纤维素，对木质素的影响较小[2-4]。
半纤维素是多种单糖组成的异质多聚体，是由五碳糖和六碳糖组成的含支链或侧链的高聚糖[5-7]。在不同的生物质中含量差异较大，而且从生物质中提取半纤维素很难，主要是提取过程破坏了其化学结构和物理特性，由于生物质中半纤维素具有明显的无定性结构，导致其分子的支链不稳定，极易在酸洗、碱洗或者受热的条件下发生分解[8-10]。因此其是生物质中最容易分解的成分，分解温度为225℃-325℃，纤维素为305℃-375℃。温度对于木质素的热裂解起到决定性的作用，温度的上升是焦炭的产量降低最后稳定26%左右，而焦油则是先升后降，纤维素主要产生焦油而木质素只要产生气体和焦炭，热解温度的上升是焦炭的产量下降[5]。
酸洗预处理能够有效的除去稻壳中的金属离子，经预处理后的稻壳的焦油的产量上升相对的气体和焦炭的产量较低，随着浓度的上升他的产物分布变化越明显，与此同时证明金属离子的多少直接影响稻壳等生物质焦油气体和焦炭的产量。然而酸的种类的不同其预处理的后也存在差异，再对其热裂解产物分布的影响上，盐酸最为明显，硫酸次之，而磷酸最差[11]。经过酸预处理后，在低于600摄氏度的条件下，稻壳的热解蒸汽产物总分面积下降，反之总分面积增大而其增大的原因是半纤维素和纤维素的热解产物增多[12]。酸洗预处理和热裂解温度在一定适宜的条件下可以很好的促进左旋葡萄糖和糠醛的生成，同时酸洗预处理有效的抑制了羟基乙醛和苯酚的生成，热解温度的不同对生成物的产生形成不同的作用有促进或是抑制。
目前国内外的学者对不同预处理方面已经展开了一些研究[13-17]，通过实验了解到酸洗预处理对生物原料及其热解产物品质的影响，并且学会掌握酸洗预处理生物质的方法，稀酸溶液具有较好的脱除生物质灰分和金属元素以及改善生物质品质的能力。通过研究不同酸预处理对生物质热裂解品质的影响。不同的酸在一定程度上都促进了生物油的生成和抑制了焦炭和不可宁气体的产生，盐酸在削弱了金属钾离子对气体生成的催化作用最为明显，致使一氧化碳和二氧化碳的生成有所降低，得到的焦油的量最多[18-20]。
参考文献
[1] 谭洪,王树荣. 酸预处理对生物质热裂解规律影响的实验研究[J]. 燃料化学学报，2009，06:668-672.
[2] 刘金淼,马欣欣,黄燕,何艳峰,刘广青. 碱/碱土金属浸渍对酸洗生物质热解影响研究[J]. 北京化工大学学报(自然科学版)，2015，05:24-31.
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