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1 绪论
1.1 生物质资源利用的意义
生物质能作为新能源,尚处在研究和开发初级阶段,但由于其拥有优于石化能源的特点,已显示出良好的经济效益、社会效益和环境效益。
经济效益:生物质具有适中的热值,含杂质少,挥发分高,燃烧效率高,转化性强[1],只要适当选择种类并利用现代科技手段略作加工,便可作为优质、廉价燃料。其有效热价低、成本低,经济性比石化燃料好,加上其来源广、量大[2],所以,在一般工农业应用上,可完全替代石化燃料。
社会效益:我国每年产生大量农林废弃物,若能将其充分回收,可促进贫困地区发展,减少能源浪费;再者,新能源的出现会带动设备生产企业和能源生产厂的发展,增加劳动就业岗位;其次,生物质通过技术手段可以转化为各种固态、液态燃料,减少常规能源消耗,实现能源的可持续发展。论文网
环境效益:沼气技术是我国发展最早的生物质气化技术。我国为解决农村能源短缺问题,曾大力开发和推广户用沼气池技术。目前,沼气气调技术作为一种新兴科研技术广泛应用于果蔬保鲜[3]。固体成型燃料发电可以减少二氧化碳的排放,用生物柴油代替石化燃料供能可以减少氮化物、硫化物对大气的破坏。生物质燃料燃烧的灰渣含有丰富的有机元素,可作为废料还田,减少化肥的使用,提高综合利用水平[4]。
1.2 木质素的综合利用
木质素在农业中的应用:木质素分子中含有多种活性基团,在土壤中被微生物缓慢降解后可转化为腐殖质,对土壤脲酶活性有一定抑制作用,能促进植物生长,可改良土壤。在肥料和农业领域的应用已开始在研究[5~6]。文献综述
木质素在石油工业中的应用:可用作稠油降粘剂和钻井泥浆添加剂,主要用作表面活性剂。黎载波[7]等总结了近几年木质素作为油田化学的研究与应用,指出木质素资源丰富,应加强这方面的研究与应用开发力度。
木质素在高分子材料中的应用:木质素是一种含量丰富的、天然的、可再生的资源,随着石油资源的减少,木质素在高分子合成与应用中起着越来越大的作用[8~9]。木质素中的羟基可与橡胶中的电子云形成氢键,从而表现出良好的补强能力。在实际应用中己证明,由木质素补强的外胎,耐磨性能比用炭黑补强的标准轮胎提高15%,且能增加轮胎中帘线与橡胶之间粘合的稳定性[10]。
木质素降解为低分子产品:木质素可以通过溶剂分解作用降解为低分子量化学品。如香兰素、苯和苯酚以及它们的同系物。目前以木质素为原料制造的香兰素等大有开发应用前景。张宏书等[11]利用蔗渣黑液碱木质素碱性氧化制备紫丁香醛、香兰素和对羟基本甲醛等,氧化转化率可达到17%~19%。
在其他方面应用:木质素除了在上述工农业中有很好的应用外,在医药方面可用于甲基多巴(血管扩张剂)或多巴(帕金森氏病药)的原料;木质素酸钠具有药用价值,对烧、烫伤等有疗效[12]。在印染工业中可用作分散染料、偶氮染料的分散剂和均染剂;在制造耐火材料、砖瓦和陶瓷器皿时,木质素作为分散剂也得到了广泛应用[13]。
1.3 分子筛的吸附分离应用
(1)分子筛用于脱除废水中的重金属离子:分子筛具有大量的孔道和空穴,比表面积较大。此外,分子筛晶体内部的笼内充填着阳离子,并且部分硅(铝)氧四面体的骨架氧带有负电荷,因此,在这些离子周围形成了强大的电场,产生了强大的静电引力。这些特性使沸石分子筛具有良好的吸附性能,能够吸附水中的重金属。 ZSM-5X分子筛吸附分离木质素基芳香醛的研究(2):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_75198.html