《利用生物质粉煤灰作为催化剂优化废弃食用油和精炼棕榈油混合料的名誉生产》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2020-10-26
  • 与生物质燃烧有关的问题之一是产生的飞灰数量及其随后的管理。对于学术界和工业界来说,寻找使这些灰烬稳定下来的方法一直是一个挑战。另一方面,使用过的食用油是废物,管理相当困难,因为它们具有非常重要的能量潜力。这项工作的目标是优化脂肪酸甲酯(FAME)工艺,回收两种残余物质(废油(WCO)和生物质飞蝇(BFA))。利用响应面方法和Box-Benhken实验设计,以BFA为催化剂,对WCO和精炼棕榈油(RPO)的混合物进行了优化。研究了催化剂用量、甲醇/油摩尔比、RPO/WCO比和反应温度等4个变量对产率的影响。在催化剂负载13.57 wt%,甲醇/油摩尔比6.7,与WCO混合的油中RPO为28.04 wt%,反应温度为55℃的条件下,获得了73.8%的高沸点产率。通过连续三次使用循环,研究了BFA催化剂在该过程中的重复使用性能,没有发现催化剂活性的损失。

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  • 《锌催化剂出手 循环利用废弃塑料有了新思路》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2022-02-23
    • 该技术的关键是在再聚合过程中,过加入不同类型单体可以获得性质各异的最终材料。该成果为聚乳酸循环利用提供了新的解决思路,并在聚合物的改性和合成方面具有发展前景。   ——王庆刚 中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究 ◎本报记者 王健高 通 讯 员 刘 佳 徐广强   2月16日,记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所获悉,该研究所王庆刚研究员带领的催化聚合与工程研究组发展了一种聚合物降解再聚合的升级化学循环新策略,以“聚合物到聚合物”的方式成功实现了聚乳酸废弃物到新聚乳酸材料的循环再利用过程。成果近期发表在高分子领域权威期刊《大分子》(Macromolecules)上,该研究所博士研究生杨茹琳为论文第一作者。   王庆刚在接受科技日报记者采访时表示,此次刊发的论文中文题目是采用“解聚再聚合”策略以“聚合物到聚合物”的方式对聚乳酸废塑料进行化学回收。目前,“一种锌催化剂催化聚乳酸材料回收再利用的方法”等部分科研成果已经申请发明专利。   破解废弃聚乳酸材料的后处理问题   “聚乳酸作为典型可再生原料(淀粉)来源的高分子材料,正逐步发展成为社会所必需的基础性大宗材料,废弃聚乳酸材料的后处理问题也引起了关注。”王庆刚解释说,近年来,随着人们环保意识的不断提高以及国家“禁塑令”与“双碳”政策的不断推动,可降解材料迎来了新的发展机遇。与此同时,使用完的聚乳酸材料的后处理问题也引起了人们关注。虽然聚乳酸可以在自然界中降解,但这一过程通常需要漫长的时间和特定的降解条件,而且降解产物是二氧化碳与水,无法实现直接快速循环利用,其降解本质上是一种碳排放过程,也是资源的浪费。化学循环的方式实现聚乳酸的回收利用,提供了废弃聚乳酸后处理的一种有效解决途径。目前的研究大多是将废弃聚乳酸转化为乳酸烷基酯,但是通过这一过程循环获得高分子量聚乳酸材料,需要将乳酸烷基酯水解成乳酸、预聚成低聚物、二聚成丙交酯然后聚合获得聚乳酸,这些方法虽然可行,但成本昂贵且效率低。   “因此,实现直接将废弃聚乳酸材料转化为新聚乳酸材料具有重要的研究价值和应用前景。”王庆刚说。   以“聚合物到聚合物”方式实现再利用   随着禁塑在全国各地的全面实施,由可再生原料淀粉制造的聚乳酸材料及其加工生产的各种可降解塑料制品,已成为普通塑料的主要替代品,随之而来的大量聚乳酸材料废弃物的回收利用问题。   令人欣喜的是,王庆刚带领的催化聚合与工程研究组以“聚合物到聚合物”的方式成功实现了聚乳酸废弃物到新聚乳酸材料的循环再利用过程。   如何采用“解聚再聚合”策略,通过以“聚合物到聚合物”的方式,实现对聚乳酸废塑料进行化学回收?   王庆刚研究组的研究成果表明,在催化剂的催化下,聚乳酸聚合物链被醇可控降解为短链聚合物,通过调节醇的量来调控降解后短链聚合物的分子量。醇的引入使得聚合物重新获得链增长活性,加入丙交酯单体后短链聚合物快速精确再聚合至理论分子量,从而获得新的高分子量聚乳酸。该策略的反应条件温和,副反应少,减少了完全重新生产聚乳酸的原料消耗,最大程度的提高了聚乳酸的回收再利用效率。   王庆刚表示,相对而言,现有技术大多是将聚乳酸废弃物转化为乳酸烷基酯,然后水解成乳酸,预聚成低聚物、二聚成丙交酯,最后聚合获得聚乳酸,成本贵且效率低。因此,实现直接将废弃聚乳酸材料转化为新聚乳酸材料具有可观的应用前景。   聚乳酸循环回收技术的关键是在再聚合过程中,通过加入不同类型单体可以获得性质各异的最终材料。王庆刚介绍,该成果为聚乳酸循环利用提供了新的解决思路。该技术在化学循环回收方面有效,并在聚合物的改性和合成方面具有发展前景。   “该策略反应条件温和,副反应少,减少了完全重新生产聚乳酸的原料消耗,提高了聚乳酸的回收再利用效率。在再聚合过程中,通过加入不同类型单体可以获得性质各异的最终材料。该成果为聚乳酸循环提供了新的解决思路。该策略在化学回收方面有效,并在聚合物的改性和合成方面具有发展前景。”杨茹琳表示。
  • 《粉煤灰添加剂对模拟生物质气化条件下混合物固钾熔融行为的影响》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2021-01-05
    • 为了解决由钾(K)种引起的灰分相关问题(如腐蚀和结块),实现高效、清洁的生物质气化。在生物质气化过程中添加添加剂是可行的。粉煤灰已被证明是气态K的有效吸附剂,但粉煤灰对K在固相中的保留影响尚不清楚,其相互作用机理和灰分熔融特性尚不清楚,需要进一步探索。本研究采用卧式管式炉和灰分熔点分析仪,研究了添加煤灰对钾(以KCl为模拟碱模型化合物)固相保留的影响,以及在模拟气化气氛下混合物的熔化行为。结果表明,粉煤灰含量越高,钾在固相中的保留量越大。此外,测定KCl释放比和钾保留比的结果表明,可以用TG试验代替消化试验来预测煤灰固钾能力。为后续类似实验提供了一种新的研究方法。XRD和Factsge结果表明,钾主要通过与氧化铝/二氧化硅反应形成钾铝硅酸盐固定,这也有助于提高熔点。在形成的样品中观察到一些高熔点的稳定化合物。掺加NA(宁夏煤灰)和WA(武明煤灰)可不同程度地提高混合料的熔化温度。收缩分析表明,加入粉煤灰可以避免气化过程中结块现象的发生。