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Solvent polarity control in direct liquefaction of woody biomass

木质生物质直接液化中的溶剂极性控制

基本信息

批准号：
22K12455
负责人：
伊藤拓哉
金额：
$ 2.58万
依托单位：
National Institute of Technology(KOSEN),Numazu College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2027-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12455/
关键词：
木質バイオマス直接液化溶媒極性加水分解

项目摘要

当該年の目標は、木質バイオマスの直接液化における軽油-アルカリ水溶液混合溶媒中での木材の液化機構を解明することであった。そこで、種々の条件で混合溶媒中にて木材を液化し、液化生成物の解析を行った。具体的には150 μmに粉砕した木材と溶媒として軽油およびNaOH水溶液を5：1の割合で混合した混合溶媒を電磁誘導撹拌式オートクレーブへ投入した後、窒素ガスを4 MPaまで充填し、250 - 350 ℃で，0 - 60分間温度を保持して反応させた。反応性生物についてはガスに対してはGC-TCD、FIDにて組成分析、液化油に対してはGC-MSによる構成成分の同定、固体残渣に対しては元素分析およびFT-IRによる官能基分析を行った。その結果、反応初期ではセルロースのみが分解され液化油が生成し、反応が進行して行くとリグニンの分解が始まり、水溶性の極性成分が生成してくることがわかった。また、反応終期では熱分解によって生成したCOが水と水性ガスシフト反応（CO + H2O → H2 + CO2）を生起してH2を生成し、熱分解ラジカルに水素を供与することで，分解物同士の化合が抑制され、残渣の生成が抑制されると考えられる。また、針葉樹と広葉樹で反応傾向が若干異なることが判明した。針葉樹と広葉樹の構成成分に注目すると主にヘミセルロースの組成が異なることが知られている。そこで、試薬を用いて広葉樹モデルを調整して液化したところ実際の広葉樹に近い反応傾向を示したことから、針葉樹と広葉樹で反応傾向の差異はヘミセルロースの組成によることが示唆された。

The goal of the year is to use a wood-based liquefaction mechanism to directly liquefy the wood-based oil-based aqueous solution mixed with a solvent. Liquefaction of wood in a mixed solvent under various conditions and conditions, and analysis of liquefied products. Specific には150 μm powder, wood, solvent, oil, NaOH aqueous solution, 5:1 cutting and combining After mixing the mixed solvent, the electromagnetic induction stirring type オートクレーブへ is put into the した, suffocating element ガスを 4 MPa is used for filling, 250 - 350 ℃, and the temperature is maintained between 0 and 60 degrees. Reactive organisms についてはガスに対してはGC-TCD, FID にて composition analysis, liquefied oil に対してはGC-M The composition of Sによる is determined, and the solid residue is analyzed by elemental analysis and FT-IR functional group analysis is carried out. The result of the reaction, the initial stage of reaction, the decomposition of liquefied oil, the generation of liquefied oil, and the progress of reaction行くとリグニンのdegradationが开まり、water-soluble polar componentがgenerationしてくることがわかった.また、Reaction terminal stageではThermal decompositionによってGenerationしたCOがWaterとWater-basedガスシフトReaction (CO + H2O → H2 + CO2）をGeneration H2をGenerationし、Thermal decompositionラジカルにhydrogenをSupply andすることで, the decomposition products are not combined with each other, and the formation of residues is inhibited. It is clear that there are some differences in the reaction tendency of coniferous trees and flat-leaf trees. The coniferous tree is composed of a coniferous tree and a coniferous tree.そこで, try the いて広叶树モデルを adjust the してliquefaction したところ実级の広叶树にNearly いreaction tendencyをshowしThe difference between coniferous trees and flat-leaf trees in their reaction tendency is that they are composed of によることがはヘミセルロースの.