漂流宏藻生物质和一次性塑料废物的水热联合液化:优化水相价值化,提高能源回收效率

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
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 海洋大藻繁殖和塑料垃圾带来了重大的环境挑战.
• 水热液化 (HTL) 提供了一种潜在的途径,用于将这些废物流转化为生物燃料.
• 多种原料的共同液化需要优化,以实现高效的转化.

研究的目的:

• 研究用于生物燃料生产的宏藻生物质和一次性塑料的共同液化.
• 评估催化剂 (二土和氧化) 对生物原油产量的影响.
• 评估各种水相价值化 (APV) 策略,以提高能源回收和资源利用.

主要方法:

• 优化了水热联合液化 (HTL) 参数 (340°C,75分钟,1:1比).
• 使用藻土 (DE) 和纳米多孔氧化 (ZnO) 的催化HTL.
• 评估了水相价值化 (APV) 技术,包括水热气化 (HTG) 和光催化改造 (PCR),以及水相 (AP) 回流.

主要成果:

• 优化的HTL实现了41.2%的生物原油产量.
• 具有DE和ZnO的催化HTL提高了产量,分别达到47.83%和48.1%.
• AP循环回收提高了产量超过51%,其中DE HTL+AP的碳排放量最高 (64.37%) 和能量回收率最高 (77.00%).
• ZnO HTL+HTG显示最高的净能比 (NER) 为1.83,改善了87.6%.

结论:

• 大藻和塑料的水热联合液化是一种可行的生物燃料生产方法.
• 催化增强和APV策略显著提高生物原油产量和能量回收.
• HTL+HTG工艺是一种高效的方法,可以最大限度地提高能源输出和资源利用率.