复合吸波剂对油菜籽壳微波热解液化的影响

樊永胜, 卢东升, 熊永莲, 蔡忆昔, 赵卫东

复合吸波剂对油菜籽壳微波热解液化的影响

樊永胜1,2, 卢东升1, 熊永莲1, 蔡忆昔3, 赵卫东3

(1. 盐城工学院 汽车工程学院, 江苏 盐城 224051;2. 京都大学 能源科学研究科, 日本 京都 6068501;3. 江苏大学 汽车与交通工程学院, 江苏 镇江 212013)

为了提高油菜籽壳热解液化效率，采用响应面法分析了单位质量(1 g)油菜籽壳热解所需微波功率、SiC质量和微波间歇时间的影响，并在最高产油工艺下，研究了复合吸波剂B4C/SiC、TiC/SiC和WC/SiC对生物油产率和组成的影响。结果表明，各因素对产率影响显著，且微波功率与其他因素间交互作用显著；当微波功率为8 W、SiC质量为0.49 g和间歇时间为28 s时，每克油菜籽壳产油率达到30.33%，较接近预测值30.38%。复合吸波剂使产率分别增至38.50%、34.62%和32.39%。添加B4C提高酮类的选择性，而添加TiC使产物分布更均衡。添加B4C使产物碳数向低碳方向偏移较多，并使焦炭的碳化程度和吸附性能较高。

生物质；微波热解；响应面；复合吸波剂；生物油

1 前 言

微波加热能克服传统加热的劣势，以独特的“体加热”方式实现均匀加热[1]。而生物质本身的吸波性能较差，需要添加吸波剂。目前，采用的吸波剂主要有SiC、活性炭和石墨等，其中SiC因具有抗氧化和耐高温等特点而得到广泛应用[2]。在微波热解工艺中，微波功率和吸波剂用量直接影响升温曲线，对生物油产率影响显著[3]。生物质微波热解常采用间歇方式，以避免过度加热引起的低生物油产率下降。目前，大多数研究采用15或30 s的间歇时间[3-5]，尚未对该参数进行分析优化，且现有研究亦未将工艺参数进行单位生物质质量量化。……