【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料制备领域，具体公开了一种以桔梗植物为原料的高热值可燃水及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着工业的高速发展，燃料的需求量越来越大，在燃料使用过程中，由于受传统能源日渐枯竭、环境污染严重等问题影响，传统的不可再生能源燃料例如汽油、柴油、重油、天然气、煤炭等将会逐渐被替代，新的可再生能源的开发受到越来越多的关注。燃料主要可分为醇基燃料和植物油燃料，醇基燃料是指利用醇类化合物(如甲醇、乙醇等)来制成的燃料，植物油燃料是利用植物油(如大豆油、棕榈油等)或动物油(如动物脂肪)制成的燃料。目前燃料的使用大多采用煤、石油类化石燃料以及工业煤气等燃料，这些燃料均属于不可再生能源，这些燃料含硫元素较高，排放的颗粒物及sox造成大气及环境污染，且能耗较高。而植物油燃料成分复杂，存在水分、氧元素含量较大、粘度大、密度高、残炭率高，碳元素、氢元素含量相对较少等缺点。
2、专利技术专利cn103666520b公开了一种利用植物油生产碳氢化合物燃油的方法，其包括热转化、脱水过滤、脱羧裂解及蒸馏等步骤，从而将植物油转化成与石油性质和成份类似的碳氢化合物燃油。该专利技术通过控制反应温度及催化剂种类，可明显提高产品的收率及其中烷烃的含量，进而大大提高燃油的热性能。然而其热值和作为燃油材料的燃烧性能仍有进一步提升的空间。
3、针对于此，本申请公开一种以桔梗植物为原料的高热值可燃水显得尤为重要。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术公开了一种以桔梗植物为原料的高热
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术一方面提供了一种以桔梗植物为原料的高热值可燃水的制备方法，包含以下步骤：
4、(1)植物滤渣的提取：将植物经粉碎机粉碎得到粉碎物，再加入乙醇搅拌混合，升温至50～70℃处理0.5～1h，经过滤、离心分离得到植物滤渣；
5、(2)植物滤渣的发酵乳化：将步骤(1)的植物滤渣和去离子水混合，加入发酵液混合转移至发酵罐中，在28～30℃发酵3～10d，结束后经过滤、分离得到发酵乳化产物；
6、(3)可燃水的制备：在反应器中，在惰性气氛下，加入步骤(2)的发酵乳化产物，加入催化剂混合，再加入去离子水和功能改性碳纳米管，在270～290℃下热解20～30min，即得所述可燃水。
7、在本专利技术的一些实施方案中，步骤(1)中，所述植物为桔梗。
8、在本专利技术的一些实施方案中，步骤(2)中，所述发酵液为培养至生长稳定期的斯达氏油脂酵母菌液。
9、在本专利技术的一些实施方案中，步骤(2)中，所述植物滤渣、去离子水和发酵液的质量比为10：80：(1～2)。
10、优选地，步骤(2)中，所述植物滤渣、去离子水和发酵液的质量比为10：80：1.5。
11、在本专利技术的一些实施方案中，步骤(3)中，所述催化剂为正丁醇、脂肪酸甲酯和无水乙醇中的一种或多种。
12、在本专利技术的一些实施方案中，步骤(3)中，所述催化剂为正丁醇和脂肪酸甲酯的混合，两者质量比为1：(0.5～1)。
13、优选地，所述正丁醇和脂肪酸甲酯的质量比为1：0.7。
14、优选地，步骤(3)中，所述发酵乳化产物、催化剂、去离子水和功能改性碳纳米管的质量比为100：(1～10)：(2～30)：(0.1～1)。
15、优选地，步骤(3)中，所述发酵乳化产物、催化剂、去离子水和功能改性碳纳米管的质量比为100：5.5：16：0.55。
16、本专利技术通过对特定植物材料进行发酵乳化得到再生植物性油脂提取得到高碳链脂肪，再以正丁醇和脂肪酸甲酯混合做催化剂、加入去离子水和功能改性碳纳米管一同混合制备得到可燃水，其总热值和燃烧性能均得到了显著提高。可能的原因是在制备过程中，特定比例的催化剂一方面在促进更多生物质得到高效转化的同时，促使甘油三酯中的双键发生异构化改善了可燃水的物理化学性能，而水分和氧等此类含氧官能团的去除大大增加了可燃水的稳定性，不易变质氧化且粘度适宜；另一方面大大提高了促进桔梗植物油脂转化为含烷烃类成分的植物燃料的效率，使可燃水的总热值和燃烧性能均得到了显著提高。
17、在本专利技术的一些实施方案中，步骤(3)中，所述功能改性碳纳米管的制备步骤如下：
18、1)预处理碳纳米管的制备：将碳纳米管经酸化得预处理碳纳米管；
19、2)烯烃改性碳纳米管的制备：加入步骤1)的预处理碳纳米管和二甲苯混合，经超声分散，再加入甲基丙烯酸羟乙酯，加入浓硫酸，升温至50～75℃，反应30～60min，得烯烃改性碳纳米管；
20、3)功能改性碳纳米管的制备：在反应器中加入步骤2)的烯烃改性碳纳米管和双环戊二烯，搅拌下加入引发剂，升温至50～80℃，反应1～2h，即得功能改性碳纳米管。
21、优选地，步骤1)中，将碳纳米管经酸化得预处理碳纳米管的步骤如下：将碳纳米管加入混合酸中，升温至55～70℃，搅拌混合10～20min，结束后冷却至室温，经分离、抽滤、洗涤，即得预处理碳纳米管。
22、优选地，步骤1)中，所述混合酸为浓硫酸和浓硝酸的混合，浓硫酸的浓度为18.4mol/l，浓硝酸浓度为15mol/l，两者的体积比为(2～3)：1。
23、优选地，步骤1)中，所述碳纳米管和混合酸的体积比为1：(10～20)。
24、优选地，步骤2)中，所述预处理碳纳米管和甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为1：(1～1.2)。
25、进一步优选地，步骤2)中，所述预处理碳纳米管和甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为1：1.1。
26、在本专利技术的一些实施方案中，步骤3)中，所述烯烃改性碳纳米管和双环戊二烯的质量比为1：(0.1～0.3)。
27、优选地，步骤3)中，所述烯烃改性碳纳米管和双环戊二烯的质量比为1：0.2。
28、现有技术中，虽然含植物油脂的生物燃油是一种环保型燃料，但是受高粘度影响和自身低热值的影响，燃烧性能不理想。本专利技术制备了一种功能改性碳纳米管，一方面大大促进了燃油分散，另一方面提高了燃油的燃烧效率。不同于现有技术中常见的直接加入纳米碳材料以增加燃油效率，本专利技术首先对特定的碳纳米管进行改性，解决了其本身高比表面积和强范德华力导致的难分散问题，同时提高了可燃水的燃烧效率。可能的原因是功能改性碳纳米管的相对比表面积进一步增大，在油溶性和水溶性提升的基础上，发酵乳化产物的植物油酯中有许多结构为长链烷基与羧基的脂肪酸成分，与碳纳米管表面亲和进而吸附分散，在特定的比例下协助降低碳纳米管的表面本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种以桔梗植物为原料的高热值可燃水的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的以桔梗植物为原料的高热值可燃水的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述植物为桔梗。
3.根据权利要求1所述的以桔梗植物为原料的高热值可燃水的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述发酵液为培养至生长稳定期的斯达氏油脂酵母菌液。
4.根据权利要求1所述的以桔梗植物为原料的高热值可燃水的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述植物滤渣、去离子水和发酵液的质量比为10：80：(1～2)。
5.根据权利要求1所述的以桔梗植物为原料的高热值可燃水的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述催化剂为正丁醇、脂肪酸甲酯和无水乙醇中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的以桔梗植物为原料的高热值可燃水的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述催化剂为正丁醇和脂肪酸甲酯的混合，两者质量比为1：(0.5～1)。
7.根据权利要求1所述的以桔梗植物为原料的高热值可燃水的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述功能改性碳纳米管的制备
8.根据权利要求7所述的以桔梗植物为原料的高热值可燃水的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述烯烃改性碳纳米管和双环戊二烯的质量比为1：(0.1～0.3)。
9.一种权利要求1-8任一项所述制备方法得到的可燃水，其特征在于，所述可燃水至少包含以下性能：总热值为42.77～47.17MJ/kg。
10.一种权利要求1-8任一项所述制备方法得到的可燃水或权利要求9所述的可燃水在燃料领域的应用，其特征在于，所述可燃水经雾化、脉冲点火使用。
...【技术特征摘要】
1.一种以桔梗植物为原料的高热值可燃水的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的以桔梗植物为原料的高热值可燃水的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述植物为桔梗。
3.根据权利要求1所述的以桔梗植物为原料的高热值可燃水的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述发酵液为培养至生长稳定期的斯达氏油脂酵母菌液。
4.根据权利要求1所述的以桔梗植物为原料的高热值可燃水的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述植物滤渣、去离子水和发酵液的质量比为10：80：(1～2)。
5.根据权利要求1所述的以桔梗植物为原料的高热值可燃水的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述催化剂为正丁醇、脂肪酸甲酯和无水乙醇中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的以桔梗植物为原料...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁赞财，刘有望，莫珍兰，李国新，李隆毅，
申请(专利权)人：深圳朴坂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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