玉米芯热解催化转化制备呋喃类化合物工艺优化

来源：农业工程学报杂志2019年第17期北京时间：

作者：李文斌,郑云武,李水荣,卢怡,朱泳峰,王继大,郑志锋,

摘要：为探索木质生物质气固非均相催化热解制备呋喃类化合物新途径，该文以玉米芯为原料，采用MCM-41、活性炭（AC）、Al2O3、HZSM-5（Si/Al=38，46，80）、TiO2和ZrO2为催化剂，在玉米芯催化热解催化剂筛选的基础上，采用响应曲面法对MCM-41、AC和TiO2催化热解玉米芯工艺条件进行优化，研究催化剂对热解产物组成和呋喃产率的影响。结果表明，较高比表面积的MCM-41?AC和TiO2催化剂可明显促进呋喃类化合物的生成，呋喃类产率可分别达到31.43%、28.78%和30.44%，而HZSM-5系列催化剂最低；单个因素影响顺序为催化剂>催化热解温度>原料与催化剂质量比；催化剂类型和催化热解温度具有明显的交互作用；当催化热解温度为550 ℃、玉米芯与催化剂质量比为1∶1，采用活性炭为催化剂时，呋喃类化合物产率最高可达35.30%。研究结果可以为基于气固催化反应的木质生物质催化热解制呋喃类化学品提供依据。

关键词：热解, 催化, 生物质, 玉米芯, 呋喃类化合物, 催化剂筛选, 活性炭