| 题名 | 热解生产1，6-脱水-β-D-吡喃葡萄糖的研究 |
| 作者 | 李林 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2004-06-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 张洪勋 |
| 关键词 | 热解 脱水内醚糖（1 6-脱水-β-D-吡喃葡萄糖） 固定床反应器 生物 质 生物油 纯化 pyrolysis levoglucosan (1 6-anhydro--D-glucopyranose) fixed bed reactor biomass bio-oil purification |
| 其他题名 | Preparation of 1, 6-Anhydro-β-D-glucopyranose by Pyrolysis Biomass |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 生物质是地球上存在的最丰富的可再生资源，通过热解技术实现生物质高值转化是富有前景的生物质资源利用工艺之一。热解是在完全无氧或氧含量极小因而氧化反应程度极为有限情况下进行的降解反应。热解的主要产物有生物油、焦炭和气体。通过热解技术把低能量密度的生物质转化为高能量密度的气、液、固产品，同时还能从生物油中提取多种化学品。 脱水内醚糖（1, 6-脱水-β-D-吡喃葡萄糖）是生物质在一定条件下热解后的主要产物。脱水内醚糖分子结构中含有一个内缩醛环，这使得它成为合成立体化合物的一个重要单体。以脱水内醚糖为手性合成子可以合成寡糖、药物及其相关产品。此外脱水内醚糖还可直接或间接作为能源和碳源应用在发酵工业生产多种发酵产品。本文研究了热解生产脱水内醚糖及其分离纯化方法，获得如下创新性研究结果： 1．以不同种类生物质为原料在管式炉热解反应器热解生产脱水内醚糖。研究了不同热解温度和加热速率对热解产物相态分布和脱水内醚糖产量的影响。结果表明：温度是影响热解产物相态分布和脱水内醚糖产量的重要因素。利用HPLC 对脱水内醚糖的产量进行了测定，分析显示：热解液非水相中主要化学物质是脱水内醚糖。在热解温度420℃，升温速率为30℃/min 时，废棉絮热解液最大产率为53.03%。在此条件下，脱水内醚糖在热解液中最大收率为33.06%。同时利用HPLC，FTIR，UV 和元素分析仪对热解液进行了分析。 2．研究了纤维素在管式炉热解反应器的热解规律，研究了过程参数如热解温度、加热速率、真空度、反应时间对纤维素热解产物相态分布和产量的影响。分析了四种主要热解过程参数对热解过程的影响。在热解温度420℃，升温速率为30℃/min 时，纤维素热解液最大产率为55.84%。在此条件下，脱水内醚糖在热解液中最大收率为42.87%。这些结论为纤维素热解机理研究和脱水内醚糖的生产提供了基础。 3．研究了林业废弃物经过不同预处理热解提高脱水内醚糖收率的方法，结果表明稀硫酸预处理能够增加热解液和脱水内醚糖的收率。脱水内醚糖在稀酸催化水解下很容易生成葡萄糖，进而在发酵工业使用。生物质预处理，热解，酸水解后处理，发酵，代表了生物质资源利用的新途径。也是可与酸解，酶解等现有生物质利用方法相竞争的新方法。 4．改进了脱水内醚糖的纯化与分离技术，发展了针对热解液，水相，焦油不同组分的简单，高效，低耗分离方法。乙醇法包括热解液相分离，共沸蒸去水分，乙醇结晶，活性炭吸附，最后重结晶生成脱水内醚糖。乙酸乙酯法包括热解液用碱中和，加入MIBK 的碱性热解液共沸蒸发，蒸发残余用乙酸乙酯连续萃取，对萃取完全后乙酸乙酯组分减压蒸馏即结晶出脱水内醚糖晶体。 5．介绍了生产脱水内醚糖的流化床热解反应器的设计，为脱水内醚糖大规模生产提供了设计基础。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 环境生物学 |
| 公开日期 | 2011-09-08 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/805]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_中国科学院环境生物技术重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李林. 热解生产1，6-脱水-β-D-吡喃葡萄糖的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2004. |
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