水稻秸秆催化热裂解制备芳烃的研究的开题报告.docx

水稻秸秆催化热裂解制备芳烃的研究的开题报告
一、研究背景
随着全球工业化进程不断加速，石化工业的发展已经成为支撑全球经济发展的重要力量。然而，石化工业对环境的影响也越来越严重，如工业废气、污水、固体废弃物等给环境造成了很大的污染。因此，发展可持续的生物质能源就显得尤为重要。
水稻作为人类主要的粮食来源之一，每年都会产生大量的秸秆。而水稻秸秆可以被当做生物质能源进行利用，其中热裂解技术是其中的一种方法。该技术可以使水稻秸秆中的纤维素和淀粉等有机物质化为芳香烃化合物。
因此，本研究旨在探索水稻秸秆利用热裂解技术制备芳香烃的方法与工艺，为推广水稻秸秆等生物质能源的利用奠定基础。
二、研究内容
1.水稻秸秆的处理与试样制备：对水稻秸秆进行处理，取得适宜的试样。
2.热裂解反应条件的确定：通过一系列实验探究热裂解反应条件对芳香烃产率和质量的影响，确定最佳参数。
3.芳香烃产品的分离与检测：对裂解产生的芳香烃化合物进行分离、提取和检测，比较其中的各种物质在反应过程中的含量变化，并对芳香烃产物的组成结构进行分析。
三、研究意义
1.有助于推广水稻秸秆等生物质能源的利用。
2.探索热裂解技术在生物质能源利用中的应用，提高该领域的技术水平。
3.为芳香烃的制备提供新的思路和方法。
四、研究方法
1.处理:将水稻秸秆进行预处理去掉杂质，然后放入热裂解反应器中。
2.实验设计：设计不同的温度、反应时间以及气体流量等裂解条件，观察芳香烃的产量和组成变化，确定适宜的热裂解条件。
3.分离与检测：采用各种分析方法，提取芳烃，并利用GC-MS分析其组成结构，并测定反应物的含量。
五、研究预期成果
通过对水稻秸秆的热裂解方法和条件的研究，探索一种新的芳香烃制备方法并形成技术成果与论文发表。
六、研究困难
1.水稻秸秆的采集与预处理，包括去除杂质和细碎秸秆等。
2.热裂解反应条件的优选。需对不同温度、时间和气流速度等参数进行多次调试，确保最终得到最佳结果。
3.芳香烃产品的提取和分离。需要选用合适的分离技术，以免对结果造成干扰。
七、参考文献
[1]邱华明,冼育华,张峰,陈杰.基于热解过程的稻壳制备生物油及其特性研究[J].中国农村水利水电,2018,56(10):123-129.
[2]卞业,程蕾.水稻秸秆可再生能源开发利用的现状及发展趋势[J].农业科技通讯,2020(12):29-31.
[3]吴亚柯,李天奇,郭强等.生物大分子热解制备芳烃研究进展[J].化工进展,2021,40(06):2171–2181.