一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，制备过程如下：将农林废弃物与微藻以一定比例混合后，在惰性气份下热解，得到富含高附加值长链脂肪酸的生物油产品；热解炭经KOH溶液浸渍负载活化剂后，在高温下活化处理得到具有高比表面积及丰富的活性含氮官能团的掺氮碳材料。本发明专利技术在制备长链脂肪酸的过程中未使用任何催化剂，具有方法绿色、过程简单、操作方便、成本低廉的优点，制备的具有优异特性的掺氮碳材料可广泛应用于吸附剂、催化剂、电极材料等领域。本发明专利技术方法实现了生物质全组分的高值化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法
本专利技术涉及农林废弃物与微藻热解领域，具体涉及一种利用农林废弃物与微藻制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法。
技术介绍
生物质是唯一的可再生碳源，地球上每年生长的生物质总量约为1400-1800亿吨，热当量为3*1021J左右，相当于目前世界总能耗的10倍。生物质资源主要包括林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物及畜禽粪便等。其中最常见的是农林废弃物。我国农林废弃物每年达10亿吨，利用我国丰富的农林废弃物资源开发可再生的石油替代液体燃料，对于确保我国可持续发展具有重要意义。热解是实现农林废弃物高值化转化的一种有效方式，但是目前得到的生物油产品往往存在水份高、含氧量高、pH值低、热值低、组分复杂等问题，阻碍了生物油的后续利用。通过引入富氢物质进行混合热解，可以有效改善生物油的品质。目前，利用的主要富氢物质有塑料、轮胎等。但这些人工合成物储量有限，难以满足巨量农林废弃物混合热解的需求。因此，需要开发一种新型的生物质混合热解方法，要求其使用的原料易于获得，成本低廉。
技术实现思路
针对以上缺陷和改进需求，本专利技术旨在提出一种利用农林本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将微藻与粒径小于120目的农林废弃物分别干燥后混合，获得混合原料，S2：将混合原料置于固定床反应器中，在惰性气氛下进行热解反应，热解温度为400～800℃，反应时间为20～60min，S3：采用液氮冷却步骤S2获得的热解挥发份，收集热解挥发份得到富含长链脂肪酸的液体产物，反应完的固体产物为热解炭，热解碳自然冷却至环境温度，S4：将热解炭负载上KOH，然后将负载KOH的热解炭干燥，接着放入反应器中进行升温，升温至设定温度后进行活化反应，升温速度为10～30℃/min，活化反应温度为700～900℃，保温时间为30～6...

【技术特征摘要】
1.一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将微藻与粒径小于120目的农林废弃物分别干燥后混合，获得混合原料，S2：将混合原料置于固定床反应器中，在惰性气氛下进行热解反应，热解温度为400～800℃，反应时间为20～60min，S3：采用液氮冷却步骤S2获得的热解挥发份，收集热解挥发份得到富含长链脂肪酸的液体产物，反应完的固体产物为热解炭，热解碳自然冷却至环境温度，S4：将热解炭负载上KOH，然后将负载KOH的热解炭干燥，接着放入反应器中进行升温，升温至设定温度后进行活化反应，升温速度为10～30℃/min，活化反应温度为700～900℃，保温时间为30～60min，S5：将步骤S4获得的热解炭进行酸洗，然后用过量的去离子水过滤冲洗，直到滤液成中性，再干燥，获得掺氮碳。2.根据权利要求1所述的一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，其特征在于，步骤S4中，将热解炭负载上KOH的具体方法为：用KOH溶液浸渍热解碳，将热解碳和KOH溶液的固液混合物经水浴震荡加热足够长时间，以使热解炭与KOH充分混合，同时将水份蒸发，获得负载有KOH的潮湿热解碳。3.根据权利要求2所述的一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，其特征在于，步骤S5中，将热解炭进行酸洗的具体过程为：将经过活化反应的热解炭浸渍在盐酸中，通过水浴震荡充分搅拌，进行酸洗，以使过量的KOH及反应过程中生成的金属K及含K物质与盐酸溶液充分反应。4.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈汉平，陈伟，陈应泉，杨海平，王贤华，邵敬爱，张雄，曾阔，张世红，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42