The invention discloses a separation method for high-efficiency dehydration of bio-oil, which comprises the following steps: (1) fully oxidizing graphite powder by chemical oxidation and stripping to obtain two-dimensional graphene oxide sheets; (2) depositing and drying graphene oxide solution on porous carriers to obtain continuous graphene oxide film; (3) graphite oxide film layer; After sealing, bio-oil was dehydrated and separated by pervaporation membrane process. The bio-oil dehydration membrane separation process based on graphene oxide material has high selectivity, good anti-pollution performance and low energy consumption, and can run stably for a long time in a strong acidic multi-component bio-oil system.
【技术实现步骤摘要】
一种用于生物油高效脱水的分离方法
本专利技术属于化工分离
,具体涉及一种用于生物油高效脱水的分离方法。
技术介绍
生物质能源储量巨大、来源广泛、清洁且可再生,被认为是解决当前能源短缺和相关环境生态问题最有希望的替代能源之一。近年来随着化石燃料资源的逐渐减少,以生物质为原料制备高性能的液体燃料受到了国内外研究者的高度关注。由于转化率高、工艺流程短、原料适应性强、易于工业化等显著优点,生物质在无氧条件下经快速热裂解直接转化为生物油成为了目前制备生物基液体燃料最简单有效的途径之一。一般来说,直接得到的粗制生物油通常具有较高的水含量。这一组成特点不仅降低了生物油的热值,也提高了生物油的燃点,严重降低了生物油的品质。因此,如何实现粗制生物油中水分的绿色、高效分离对发展生物质液体燃料具有重要意义。当前,关于生物油的脱水研究以传统的蒸馏分离方法为主。由于生物油在热力学上的不稳定性,加热时容易导致发生二次反应,造成生物油聚合、增稠、甚至结焦,从而导致生物油发生变质。由于常压蒸馏和减压蒸馏都极易受到温度的限制,分离过程中具有能耗高、蒸馏时间长、分离效率低等问题,难以在实际的工业生产过程中进行推广应用。膜分离技术由于简单、节能、环保、高效等显著优点,近年被广泛研究用于有机物的脱水分离且显示了优异的分离性能。然而,由于生物油成分极其复杂且具有较强的酸性,目前商业化的纳滤、反渗透有机膜材料易受到其化学稳定性和膜污染等因素的限制,膜的耐久性较差,难以适用于生物油这一苛刻的分离体系。另一方面,尽管以沸石分子筛为代表的无机膜材料由于其良好的化学稳定性和分离性选择性被广泛研究应用于 ...
【技术保护点】
1.一种用于生物油高效脱水的分离方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)通过化学氧化法将石墨粉末进行充分氧化并进行剥离后形成氧化石墨烯薄片;(2)将步骤(1)的氧化石墨烯配成氧化石墨烯溶液,然后沉积在多孔载体上并干燥后形成支撑的氧化石墨烯薄膜;(3)采用渗透汽化工艺利用步骤(2)的氧化石墨烯薄膜对生物油进行脱水分离。
【技术特征摘要】
1.一种用于生物油高效脱水的分离方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)通过化学氧化法将石墨粉末进行充分氧化并进行剥离后形成氧化石墨烯薄片;(2)将步骤(1)的氧化石墨烯配成氧化石墨烯溶液,然后沉积在多孔载体上并干燥后形成支撑的氧化石墨烯薄膜;(3)采用渗透汽化工艺利用步骤(2)的氧化石墨烯薄膜对生物油进行脱水分离。2.根据权利要求1所述的一种用于生物油高效脱水的分离方法,其特征在于,步骤(1)所述石墨粉末的尺寸为100~2000目。3.根据权利要求1所述的一种用于生物油高效脱水的分离方法,其特征在于,步骤(1)所述的化学氧化法为改进的Hummers法,所用氧化剂为浓硫酸和高锰酸钾,所述石墨粉末与高锰酸钾的质量比为1:2~1:10,所述石墨粉末与浓硫酸的质量比为1:50~1:150。4.根据权利要求1所述的一种用于生物油高效脱水的分离方法,其特征在于,步骤(1)所述氧化的温度为10~60℃,氧化的时间为1~200h;所述剥离的过程为超声剥离,超声剥离的时间为0.5~24h。5.根据权利要求1所述的一种用于生物油高效脱水的分离方法,其特征在于,步骤(2)所述氧化石墨烯溶液的溶剂为水、甲醇、乙...
【专利技术属性】
技术研发人员:李刚,樊栓狮,郎雪梅,王燕鸿,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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