在水热液化过程中最大限度地减少气从污水泥中的生物原料,使用绿色提取溶剂

科学领域:

• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 环境科学 环境科学
• 生物质转换生物质转换

背景情况:

• 污水污泥 (SS) 是一个重要的废物管理挑战.
• 水热液化 (HTL) 是将SS转化为有价值的生物原料的一个有前途的技术.
• 优化溶剂选择对于最大限度地提高生物原料产量和质量至关重要.

研究的目的:

• 评估不同溶剂在污水污泥HTL中的有效性.
• 为了比较常规溶剂 (二甲,六) 与更绿色的替代品 (乙乙酸,乙乙酸).
• 评估溶剂选择对生物原料产量,成分和能量回收的影响.

主要方法:

• 在20毫升批量反应堆中,在350°C下60分钟液化污水污泥的水热液化 (HTL).
• 使用各种溶剂提取生物原料:二甲 (DCM),六,乙烯基丁酸 (EB) 和乙烯酸 (EA).
• 使用气相色谱-质谱法 (GC-MS) 分析生物原料成分,并评估能量回收 (ER).

主要成果:

• 乙基丁酸盐 (EB) 获得了最高的提取产量 (50.1%的重量%) 和能量回收 (74%).
• 与其他溶剂相比,EB衍生生物原料具有最低的含量 (5.4%,重量为0.32%) 和较少的异构原子.
• 来自EB,hexane和EA的固体残留物显示出高分布 (62-68%),表明进一步加工的潜力.

结论:

• 乙基酸盐 (EB) 是一种高效和可持续的溶剂,可以通过HTL从污水泥中生产高质量的生物原料.
• 溶剂的选择对生物原料的质量,含量和HTL过程中的能量回收具有关键的影响.
• 建议对溶剂-溶解物相互作用进行进一步的研究,以优化废物能源应用的生物原料生产.