低温微波辅助热液碳化降低柳树燃料排放

在我们的小组中，我们应用低温微波处理，以耗尽细尘前体的柳树生物量。这可以帮助提高生物量，用于清洁燃烧，从而增加一个国家的生物质燃料潜力。微波允许均匀和快速的生物质加热，因为它们激发整个反应器体积中的水分子。

水是一种中间的微波分解溶剂，为了达到更高的反应器温度，必须添加有机酸等催化器。干燥后，使用切割厂切割柳木屑。将木屑放在离心磨机中，研磨到0.12毫米的颗粒大小。

用铲子在50毫升PTFE反应容器中转移500毫克的地面原料。加入10毫升去水。拧下反应容器盖，使盖上的压力阀与盖边缘位于同一水平。

选择功率为 850 瓦且磁控频率为 2，455 兆赫的微波炉。将12个带原料的反应容器放入微波炉中，然后关闭烤箱。设置 150、170 或 185 摄氏度的温度程序。

启动微波炉与新的原材料，每个程序。程序完成后，移除反应容器，让它们冷却并重新激活。然后，将它们转移到烟气柜下，然后慢慢拧开盖子以释放里面的压力。

打开容器。在每个反应容器中加入35毫升的两蒸水，然后摇动混合。将溶液从每个容器倒入离心筒，以1，714次g将离心机倒入10分钟。

工艺用水排入另一根管，冷冻在零下5摄氏度，用于pH和GC-MS分析。将离心机筒与剩余的生物球菌颗粒在零下5摄氏度下冻结数小时。然后，取出生物可可颗粒，在105摄氏度下干燥24小时。

之后，称量生物coal颗粒并计算MAC引起的重量损失。首先，分别称重20个空陶瓷盘。在每个菜中加入一克样品。

从每次温度处理，准备五个菜与干燥的原料和五个菜与干的MAC生物可可。将打开的陶瓷盘放入消声炉中，然后关闭熔炉。为消声炉编程温度程序并启动该程序。

程序完成后，让消声炉冷却至105摄氏度。然后，打开熔炉，将陶瓷盘转移到充满由硅胶组成的干燥剂的干燥器中。在真空泵的帮助下关闭干燥器和真空干燥器。

冷却24小时后，拿出陶瓷餐具。称量含有灰烬的陶瓷盘，通过减去空陶瓷盘的重量计算灰重。在一个塑料样品袋中，其定义热量值为每克46，479焦耳，并加注一克葡萄糖。

将样品袋放入热量计炸弹的燃烧熔炉中。使用移液器在炸弹底部加入五毫升的两次脱水，然后拧下炸弹。将炸弹放入热量计并关闭热量计。

在热量计上，输入样品的重量，一克，并更改样品袋方法的设置。然后，启动热量计。测量完成后，拿出炸弹，将其倒置，然后缓慢摇动一分钟。

拧开炸弹，用两次脱硝水将样品冲入体积瓶中。冲洗炸弹几次，直到体积达到50毫升。对每个 MAHC 生物可可和原材料重复热量计测量五次。

在热量计炸弹中处理后，将五毫升溶液转移到一个50毫升的体积烧瓶中，并加入45毫升的两次脱硝水混合。校准离子色谱仪后，将样品吸管插入烧瓶中，用注射器将样品吸入约三毫升。开始分析运行。

为了进行诱导耦合等离子体光学发射光谱，首先用铲子将400毫克的干燥原料或MAC生物coal转移到50毫升PTFE反应容器中。加入三毫升69%硝酸和9毫升35%盐酸。拧下反应容器盖，使盖中的压力阀与盖边缘位于同一水平。

将样品的反应容器放在微波炉中加热并关闭烤箱。编程温度程序，使有机材料完全降解，并启动微波炉。程序完成后，拆下反应容器。

允许他们冷却并重新激活。在烟柜下，释放容器内的压力并打开它们。将样品倒入 50 毫升灯泡缸中，然后用两次脱水彻底冲洗反应容器，然后转移到灯泡缸中。

用两次去化的水将气缸顶到 50 毫升标记，以确保所有样品均匀稀释。在漏斗中，上面装着一块 150 微米的网状滤纸，过滤样品。将滤物转移到50毫升锥形离心管中。

将包含标准样品的小瓶加载到 ICP-OES 的自动喷油器中，然后运行校准。然后在 ICP-OES 的自动喷油器中加载原材料或生物可可样品，然后使用相同的参数运行 ICP-OES 分析。在 ICP-OES 分析后，从软件获取元素浓度，该软件基于从标准样本获得的校准曲线。

元素分析结果表明，氧碳与氢碳的比率较高，原材料值变化也较高。由于微波反应器的均质化，MAHC处理减少了价值变化。氢碳比在150摄氏度降低。

氧碳比在170摄氏度时降低，在185摄氏度时进一步降低。温度导致棕色增加，而工艺用水也表现出同样的趋势，由芳香环的增加引起。不同的元素显示不同的温度依赖渗入加工水。

氯和钾在150摄氏度时被密集转移到加工水中，而硫、镁、氦、钙、钠、锌、锰和钛的耗竭率最高，为170摄氏度。只有生物制品中的银和锂浓度出现均匀下降率。氮气没有受到 MAHC 治疗的影响。

这种方法允许从处理的生物量中消耗精细的测试前体，并升级否则不可行的生物质燃烧。通过将这一物质应用于不同的生物量，燃料升级技术可以转移到许多尚未用于燃烧的潜在燃料原料中。由于微波中的温度易于控制，利用微波辅助热液碳化的进一步研究可以揭示生物质热液碳化早期阶段的反应步骤。