糠醛废渣制备活性炭的研究
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摘要当前能源和环境问题已成为全球关注的焦点,化石资源的无节制开采利用,不仅给人类赖以生存的环境造成严重污染,而且逐渐耗竭其资源,寻求替代能源势在必行。
本论文研究的利用可再生资源生物质秸秆制备糠醛的项目符合国家的发展规划要求,可缓解能源问题,而且采用的催化热解新工艺,较传统的水解法工艺有糠醛收率高、产品纯度高、“三废”排放少等诸多优点。
通过市场分析、财务分析等阐述了年产一万吨糠醛项目的可行性,再根据各专业和国家相关规范、标准及规定确定了项目的厂址方案,并初步进行了公用工程、辅助设施、企业组织等的设计,撰写出了年产一万吨糠醛项目可行性研究报告。
关键词:生物质;糠醛;可行性研究;催化热解;经济评价AbstractAs the runout of fossil fuels and the deterioration of environment, a new renewable resource – bimass energy has attracted more attention. Furfual as a useful chemical in petroleum industry can be produced by biomass catalysis pyrolysis prior to hydrolysis.Based on the process of an annual output of 10,000 tons furfural, the evaluation of feasibility study has been put forward. The detailed disscusion about the technique and economic evaluation has been described. Some other description including raw material, market application, factory instruction, transportation, public facilities, organization and management, and environment protection has been disussed.Keywords: Biomass; Catalytic pyrolysis; Furfural production; Feasibility study;Economic evaluation目录摘要 (I)Abstract (II)第一章总论 (1)1.1项目情况 (1)1.1.1项目名称 (2)1.1.2项目法人 (2)1.1.3项目拟建地区、地点 (2)1.1.4编制可行性研究报告的依据 (2)1.2项目提出的背景、投资的必要性和经济意义 (4)1.2.1背景概述 (4)1.2.2国内外市场现状、前景 (4)1.2.3投资的必要性和经济意义 (8)1.3研究范围 (8)1.4可行性研究报告简要结论 (9)1.4.1简要结论 (9)1.4.2主要技术经济指标 (9)1.4.3存在的问题 (10)第二章需求预测和拟建规模 (11)2.1国内外市场需求预测 (11)2.2国内现有生产能力估计 (12)2.3销售预测与价格分析 (13)2.4发展及拟建规模 (14)2.4.1发展、销售方向 (14)2.4.2拟建规模 (14)2.5主要下游企业简要行业分析 (15)第三章资源、原材料、燃料及公用设施情况 (17)3.1原材料及主要辅助材料供应 (17)3.2燃料动力及其它公用设施的供应 (17)3.2.1燃料的供应 (17)3.2.2最大需水量 (18)3.2.3电气 (18)3.3原料、辅助材料、公用工程消耗定额 (18)3.3.1原辅材料消耗定额 (18)3.3.2公用工程消耗定额 (19)第四章建厂条件和厂址方案 (20)4.1厂址选择的基本原则及建厂条件 (20)4.1.1原料、燃料及产品销售 (20)4.1.2地形地貌 (21)4.1.4水文地质 (21)4.1.5交通运输 (21)4.1.6居住区 (21)4.1.7其他 (21)4.2厂址选择 (22)4.2.1荆门经济开发区简介 (22)4.2.2基本概况 (23)4.2.3经济状况 (24)4.2.4投资环境 (25)4.2.5行政区划 (27)4.2.6历史沿革 (31)4.2.7人口、人民生活和社会保障状况 (33)4.2.8医疗卫生 (33)4.2.9生活环境 (34)4.2.10荆门市对荆门经济开发区的政策 (34)4.2.11水源、供排水现状 (35)4.2.12电源、供电、电讯现状 (35)4.3厂址多方案比较 (35)4.4施工条件 (36)第五章总图运输、公用工程、辅助生产设施及土建 (37)5.1总图运输 (37)5.1.1全厂总图 (37)5.1.2设计中采用的主要标准及规格 (39)5.2给水排水 (39)5.2.1设计依据 (39)5.2.2给水 (39)5.2.3排水系统 (40)5.3全厂供电及电信 (41)5.3.1供电 (41)5.3.2电信 (42)5.4采暖、通风、空气调节设计原则及方案 (42)5.4.1采暖 (42)5.4.2通风 (42)5.4.3空调 (43)5.5控制室的布置 (43)5.6变电、配电室的布置 (44)5.7中央化验室的布置 (44)5.7.1概述 (44)5.7.2分析室的设置 (44)5.8维修及全厂性仓贮设施 (45)5.8.1维修系统 (45)5.8.2全厂性仓贮设施 (45)5.9.1建筑设计原则 (45)5.9.2主要工程做法 (46)第六章工艺技术方案 (47)6.1糠醛的技术要求 (47)6.2糠醛生产工艺 (47)6.2.1一步法工艺 (47)6.2.2二步法工艺 (49)6.2.3催化热解工艺 (49)6.2.4生物质直接快速热解工艺 (51)6.2.5水解与热解工艺对比 (52)6.3主要单项工作 (52)6.3.1原料的破碎 (52)6.3.2主要产品的反应单元 (52)6.3.3产品的精制 (52)6.4技术来源和生产方法 (52)6.4.1技术来源 (52)6.4.2生产方法 (52)6.5主要设备 (53)6.6主要设备的来源 (53)6.7厂内外运输方案 (53)第七章环境保护 (55)7.1废水、废气及废渣排放堆置要求 (55)7.1.1废水的排放要求 (55)7.1.2废气的排放要求 (55)7.1.3废渣的堆置要求 (57)7.2建设地区的环境现状 (57)7.2.1地理环境及旅游资源 (57)7.2.2环境质量状况 (58)7.2.3主要污染源 (58)7.2.4项目对周围地区的可能产生的影响 (59)7.2.5项目拟采用的环境保护标准 (59)7.2.6各种污染物最终排放的治理措施和综合利用方案 (59)7.2.7环境保护投资估算 (60)7.3综合评价结论 (60)7.4存在的环保问题及建议 (60)第八章企业组织、劳动动员和人员培训 (62)8.1主要生产车间及辅助车间的划分 (62)8.1.1主要生产车间 (62)8.1.2辅助车间 (62)8.2企业组织和劳动定员 (62)8.2.1企业简介 (62)8.2.3企业理念 (63)8.2.4工作制度 (64)8.2.5公司组织架构总体设计 (68)8.2.6部门设置及职能 (69)8.2.7生产定岗定员及工资 (83)8.2.8劳动力来源及人员培训 (83)第九章劳动保护与卫生安全 (85)9.1劳动安全与工业卫生 (85)9.1.1设计原则及依据 (85)9.1.2生产过程中的职业危害、危害因素分析 (86)9.1.3劳动安全卫生设计中采用的主要防范措施 (90)9.1.4劳动保护设施费用 (92)9.1.5预期效果 (92)9.2消防 (93)9.2.1工程概况 (93)9.2.2消防措施 (93)9.2.3消防投资估算 (94)第十章投资估算和资金筹措 (95)10.1投资估算 (95)10.1.1工程概述 (95)10.1.2编制依据 (95)10.1.3编制方法 (95)10.2资金筹措 (96)10.2.1筹资概述 (96)10.2.2 项目筹资方案 (102)10.3投资使用计划 (104)10.3.1投资使用计划 (104)10.3.2借款偿还计划 (104)第十一章项目经济效果评价 (105)11.1生产成本和销售总收入估算 (105)11.1.1生产总成本估算 (105)11.1.2单位成本 (106)11.1.3销售收入估算 (107)11.2现金流量 (107)11.3财务评价 (107)11.3.1财务评价依据 (107)11.3.2基础数据 (107)11.4财务评价指标 (108)11.4.1静态分析 (108)11.4.2动态分析 (109)11.4.3贷款偿还期 (109)11.5项目的盈亏平衡分析 (110)11.6风险敏感分析 (111)11.7评价的结论和建议 (111)11.7.1项目在技术、经济和社会发展上的合理性 (111)11.7.2主要技术经济指标 (112)11.7.3存在问题及建议 (112)第十二章项目实施规划 (113)12.1规划原则 (113)12.2建设阶段 (113)12.2.1项目前期阶段 (113)12.2.2工程设计阶段 (113)12.2.3采购、施工阶段 (113)12.2.4试车、考核阶段 (113)12.3建设周期 (113)附录 (115)参考文献 (116)致谢 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
第52卷第11期 辽 宁 化 工 Vol.52,No.11 2023年11月 Liaoning Chemical Industry November,2023基金项目: 辽宁省兴辽英才青年拔尖人才(项目编号:XLYC1907029);辽宁省自然科学基金(项目编号:2021-NLTS -12-03);辽宁省教育厅项目面上(项目编号:LJKZ0439);辽宁省教育厅青年项目(项目编号:LJKQ2021068)。
收稿日期: 2022-11-12 作者简介: 刘勤(1993-),女,安徽省亳州市人,硕士研究生,研究方向:工业催化剂开发。
通信作者: 刘蝈蝈(1988-),男,研究生导师,博士,研究方向:催化加氢金属基催化剂开发及应用。
糠醛催化加氢制备糠醇铜系催化剂的研究进展刘勤,王文玉,吴金城,刘蝈蝈*,王康军(沈阳化工大学 化学工程学院,辽宁 沈阳 110142)摘 要:总结了糠醛气相和液相催化加氢制取糠醇常见的Cu 系催化剂,包括单金属Cu 系催化剂、Cu-Cr 系催化剂和多金属Cu 系催化剂,且深入考察这3类催化剂在制备方法及其催化加氢反应中的性能表现。
同时分别对比了不同组分的铜系催化剂在气相催化加氢和液相催化加氢两种不同工艺中催化性能的优劣,最后提出了糠醛催化加氢制糠醇铜系催化剂优化的建议。
关 键 词:糠醛;液相催化加氢;气相催化加氢;糠醇;Cu 系催化剂中图分类号:TQ032.41 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)11-1656-04“双碳”背景下,绿色合成理念不断提升,寻其拥有高催化活性、高稳定性和成本低廉等优势的催化剂代替强氧化剂和重金属催化剂应用于糠醛(FFR )催化加氢制备精细化学品,已成为了研究者关注的焦点[1-3]。
以糠醛为起始原料可以得到多种高附加值的化学品,如糠醇、四氢糠醇、2-甲基呋喃、呋喃、环戊酮以及其他开环化合物等[4-5]。
其中,糠醇(FOL )作为一种重要的有机化工原料,广泛应用在合成各类呋喃型树脂原料、防腐涂料等,且是良好的溶剂[6-7]。
活性炭的制备及吸附甲基橙的研究作者:黄健来源:《科技创新与应用》2016年第13期摘要:制备了玉米秸秆基活性炭,探讨了活性炭与超声技术对模拟甲基橙工业废水中甲基橙吸附效果,在实验条件下,考察了活性炭用量、体系温度、超声吸附时间、超声功率等因素对吸附效果的影响。
结果表明:对于50mg/L的甲基橙溶液,体系温度为50℃左右,活性炭加入量约为200g(活性炭)/g(甲基橙),超声功率为80W下超声吸附20min时吸附率较高。
关键词:活性炭;超声;甲基橙;吸附率活性炭因其优异的吸附性能而在现代城市生活污水和工业废水,特别是其中的有机物治理中表现良好的优越性。
超声波技术是一种利用自身特点即超声波的空化作用来实现水中污染物特别是有机污染物的降解,是目前大力发展环境治理中水污染处理的重要手段之一,成为了近年来的应用研究热点[1~3]。
本研究拟将活性炭吸附性能和超声波降解技术融合在一起,探讨其应用前景,用玉米秸秆为原料自制活性炭,并同时借助超声技术,研究探讨了自制活性炭在超声条件下超声功率、吸附剂用量、吸附时间、吸附温度、初始浓度等因素对自制模拟甲基橙废水中甲基橙的吸附及降解作用。
1 实验部分1.1 实验原料与仪器玉米秸秆(湖北荆州);氯化锌、磷酸、盐酸、甲基橙均为分析纯。
电子分析天平,722N型可见分光光度计,电热恒温干燥箱,数控超声波发生器(最大功率160W),真空抽滤机。
1.2 活性炭的制备将玉米秸秆置于2mol/L的磷酸溶液中煮沸3h,再用浓度为30%的氯化锌活化剂溶液中浸泡活化10h,取出烘干至恒重。
将处理后的玉米秸秆置于管式电阻炉中,在N2保护下升温至450℃并保温2h,在自然条件下降温至室温后取出置入盛有10%(wt)盐酸的烧杯中浸泡,然后用蒸馏水反复洗涤至中性。
最后将其置于120℃恒温干燥箱内干燥12h,经粉碎研磨,即得到玉米秸秆活性炭产品。
1.3 甲基橙的检测通过分析甲基橙标准样品获知甲基橙最大吸收波长为505nm。
糠醛的制备及其应用研究
邱海芳;周新军;刘培军
【期刊名称】《煤炭与化工》
【年(卷),期】2022(45)7
【摘要】在生物质化工中,糠醛是一种重要的呋喃类平台化合物。
开发糠醛可转化为众多精细化学品和燃料添加剂,在医药、农药、橡胶和石油炼制等领域应用广泛。
糠醛的制备途径多,工艺复杂,副产物多;糠醛下游产品附加值高,开发和应用处于瓶颈期。
基于改进糠醛制备方法和拓展糠醛产业链,阐述了近年来由生物质解聚和脱水
反应优化制备糠醛的一些方法,重点介绍了糠醛在氢化及酯化、缩合和聚合产物的
制备以及其它领域的应用研究。
研制催化剂、构建溶剂体系、优化工艺方法、开发衍生产品、拓展糠醛产业链仍将是今后的研究方向。
【总页数】6页(P136-140)
【作者】邱海芳;周新军;刘培军
【作者单位】江苏索普(集团)有限公司;江苏索普化工股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ251.11
【相关文献】
1.HKUST-1材料的制备及其催化糠醛加氢为糠醇反应的应用研究
2.5-羟甲基糠醛的制备及应用研究
3.5-羟甲基糠醛制备及其应用研究进展
4.糠醛的水解制备和应
用研究进展5.5-氯甲基糠醛水解制备5-羟甲基糠醛的工艺优化及反应动力学研究
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科技成果——糠醛清洁生产过程及工艺成果简介本项目建设以农作物为基础,依据国家“十二五”关于生物质能源建设目标指引,以玉米秸秆、玉米芯、稻草、稻壳等农业生物质为原料,以糠醇、糠醛、木糖、木糖醇为主产品,以活性炭为副产品,所有生产原料均由生物质提供,实现生物质的最大化全方位综合利用,做到无污染排放,全面实现清洁生产。
以玉米秸秆、玉米芯、稻壳等农业生物质为原料,以木糖醇、糠醇为产品,以及糠醛为中间产品,以活性炭为下游产品的多联产体系,全面开展清洁生产,采用国际领先专项技术,提升产品产率的同时,彻底解决制约行业发展的污染问题,使废水、废气、废渣全面综合利用,实现达标排放。
建立以上述产品固体残渣以及其他各类生物质为原料,热解产气,分离出纯度99%以上氢气,用于糠醛加氢合成糠醇以及木糖加氢合成木糖醇。
总体技术路线为:玉米芯/玉米秸秆→木糖/糠醛→木糖醇/糠醇,综合利用深加工玉米秸秆和玉米芯,生产副产品活性炭国际领先的玉米秸秆深加工生产线;真正做到秸秆的物质与能量同时利用,实现污染物达标排放,使农业废弃物转化为精细化工产品和清洁能源,达到资源综合利用、能源梯次利用的目标。
应用范围和应用条件适用于国内各糠醛化工生产企业改造及新建生物质化工企业。
场地需建在玉米产量高、收购半径小的区域。
知识产权情况糠醛生产与废水处理一体化完整工艺,ZL200910010501.7;一种有机废物制取活性炭一体化装置及方法,200910310173.2。
规模与投资以年产糠醛5000吨,木糖醇10000吨,活性炭20000吨,糠醇20000吨计算,总投资约8000万元(土地除外)。
成本估算主要包括以下几个方面:燃料动力费、工资及福利费、修理费、设备折旧费以及其他费用,其中主要是燃料动力费,估算随着处理量的逐年增加,该费用会有所提高。
合作方式技术转让、技术服务。
生物质活性炭的制备及吸附性能研究彭芬;熊莲;王璨;郭海军;张海荣;陈新德【摘要】以木屑为原料,磷酸为活化剂,通过单因素实验,研究了原料种类、预处理方式、液固比、活化温度对生物质活性炭得率和吸附性能的影响.结果表明,影响生物质活性炭得率和吸附性能最重要的因素是磷酸溶液与木屑的液固比和活化温度;得到了活性炭最佳制备条件:液固比7、50℃ 搅拌3 h、450℃ 活化2 h.该条件下制备的生物质活性炭得率达到40%以上,对湛江松脂加工废水COD降低值在7700 mg/L以上.该活性炭具有较好的吸附性能,为农林废弃物木屑的高效利用提供了有效途径.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)023【总页数】3页(P47-49)【关键词】生物质;磷酸活化法;活性炭;工业废水;吸附【作者】彭芬;熊莲;王璨;郭海军;张海荣;陈新德【作者单位】中国科学院广州能源研究所, 中国科学院可再生能源重点实验室,广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广东广州 510640;中科院广州能源所盱眙凹土研发中心, 江苏盱眙 211700;中国科学院广州能源研究所, 中国科学院可再生能源重点实验室,广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广东广州 510640;中科院广州能源所盱眙凹土研发中心, 江苏盱眙 211700;中国科学院广州能源研究所, 中国科学院可再生能源重点实验室,广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广东广州 510640;中科院广州能源所盱眙凹土研发中心, 江苏盱眙 211700;中国科学院广州能源研究所, 中国科学院可再生能源重点实验室,广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广东广州510640;中科院广州能源所盱眙凹土研发中心, 江苏盱眙 211700;中国科学院广州能源研究所, 中国科学院可再生能源重点实验室,广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广东广州 510640;中科院广州能源所盱眙凹土研发中心, 江苏盱眙 211700;中国科学院广州能源研究所, 中国科学院可再生能源重点实验室,广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广东广州 510640;中科院广州能源所盱眙凹土研发中心, 江苏盱眙 211700【正文语种】中文【中图分类】TX789活性炭是一种优良的吸附剂,广泛用于环保、化工、医药等领域[1-4],在水处理领域具有重要的科学意义和应用前景[5]。