一种催化放氧清洁燃料的制备方法
专利汇可以提供一种催化放氧清洁燃料的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种催化放 氧 清洁 燃料 的制备方法，属于燃料制备技术领域。本发明以 发酵 法用热纤梭菌将秸秆类 生物 原料中的 纤维 素分解为C5糖、C6糖，其中C5糖在固体酸催化剂作用下转化为糠 醛 ，随后在绿色粉末 磷酸 氧 钒 的催化作用下将糠醛氧化得到糠酸，从而使所得清洁燃料具有较高的热值；本发明所得 植物 燃料中 聚合物 成分为聚呋喃二 甲酸 丁二醇酯，它的制备过程中放入 干 冰 ，另外 纤维素 中C6糖在催化过程中会先转化为乙酰丙酸，减少一氧化 碳 的生成，本发明以甲醇为主要 液体燃料 ，可减缓我国甲醇产能过剩问题，燃烧产物基本不含氮化物、硫化物等有害气体，所用微米镁粉不仅可以助燃，还对 固体燃料 中 煤 粉 有 脱硫 作用，使燃料更加清洁，应用前景广阔。，下面是一种催化放氧清洁燃料的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种催化放氧清洁燃料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将100～120g氢氧化钽、1.5～2.0L磷酸溶液加入搅拌釜中，启动搅拌器，以200～
250r/min的转速搅拌反应2～3天，室温下陈化得到陈化溶胶，将陈化溶胶抽滤，去除滤液得到滤饼，用去离子水冲洗滤饼至洗涤液呈中性，将洗涤后的滤饼置于真空干燥箱中，干燥，得到干燥固体，将干燥固体放入研钵中研磨，过筛得到粉末，将粉末放入马弗炉中，加热升温煅烧得到固体酸催化剂；
（2）按重量份数计，将20～30份秸秆、30～35份草籽壳、20～25份玉米芯放入发酵罐中，向发酵罐中加入30～40份去离子水、20～30份硫酸溶液、4～5份热纤梭菌粉，密封发酵罐，控制发酵温度为40～45℃，密封发酵，得到发酵产物；
（3）将发酵产物过滤去除滤渣，得到发酵液，将200～250mL发酵液与固体酸催化剂混合放入反应釜中，对反应釜抽真空，加热升温，启动搅拌器，以300～350r/min的转速搅拌反应
3～4h，得到反应产物，将反应产物过滤分离得到发酵燃料；
（4）将4～5g五氧化二钒、15～20mL异丁醇、8～10mL苯甲醇置于带有冷凝回流装置的三口烧瓶中，加热升温，冷凝回流后，向三口烧瓶中加入10～12mL磷酸溶液，继续冷凝回流，得到淡绿色产物，将淡绿色产物放入马弗炉中，加热升温至煅烧得到绿色粉末；
（5）将20～30g发酵燃料放入装有100～120mL氢氧化钠溶液的锥形瓶中，加热升温，向锥形瓶中通入空气，保温反应后，将锥形瓶中产物倒入高压反应釜中，向高压反应釜中加入
4～5g呋喃甲酸钠、0.8～1.0g上述绿色粉末、10～15g干冰加热升温，保温反应得到含氧催化型燃料；
（6）将异丙醇和甲醇混合得到液体燃料，再将煤粉、微米镁粉、含氧催化型燃料混合得到固体燃料，将固体燃料掺入液体燃料中，搅拌分散，得到催化放氧清洁燃料。
2.根据权利要求1所述的一种催化放氧清洁燃料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的磷酸溶液质量分数为10%，室温下陈化时间为12～15h，真空干燥箱设定温度为110～
120℃，干燥时间为2～3h，所过筛规格为200目，加热升温后温度为300～350℃，煅烧时间为
3～4h。
3.根据权利要求1所述的一种催化放氧清洁燃料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的硫酸溶液质量分数为5%，控制发酵温度为40～45℃，密封发酵时间为6～7天。
4.根据权利要求1所述的一种催化放氧清洁燃料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的对反应釜抽真空后真空度为80～100Pa，加热升温后温度为150～160℃。
5.根据权利要求1所述的一种催化放氧清洁燃料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的对三口烧瓶加热升温后温度为80～90℃，冷凝回流时间为12～13h，磷酸溶液质量分数为80%，继续冷凝回流时间为6～7h，马弗炉加热升温后温度为400～450℃，煅烧时间为4～
5h。
6.根据权利要求1所述的一种催化放氧清洁燃料的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的锥形瓶加热升温后温度为60～70℃，向锥形瓶中通空气速率为70～80mL/min，通气持续时间为10～15min，保温反应时间为20～30min，对高压反应釜加热升温后温度为80～90℃，保温反应时间为7～8h。
7.根据权利要求1所述的一种催化放氧清洁燃料的制备方法，其特征在于：步骤（6）所述的异丙醇和甲醇混合体积比为1︰3煤粉、微米镁粉粒径为20～40μm，煤粉、微米镁粉与含氧催化型燃料混合质量比为5︰1︰10，搅拌分散转速为400～500r/min，控制固体燃料质量为液体燃料质量5～10%。
一种催化放氧清洁燃料的制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
（1）将100～120g氢氧化钽、1.5～2.0L磷酸溶液加入搅拌釜中，启动搅拌器，以200～
250r/min的转速搅拌反应2～3天，室温下陈化得到陈化溶胶，将陈化溶胶抽滤，去除滤液得到滤饼，用去离子水冲洗滤饼至洗涤液呈中性，将洗涤后的滤饼置于真空干燥箱中，干燥，得到干燥固体，将干燥固体放入研钵中研磨，过筛得到粉末，将粉末放入马弗炉中，加热升温煅烧得到固体酸催化剂；
（2）按重量份数计，将20～30份秸秆、30～35份草籽壳、20～25份玉米芯放入发酵罐中，向发酵罐中加入30～40份去离子水、20～30份硫酸溶液、4～5份热纤梭菌粉，密封发酵罐，控制发酵温度为40～45℃，密封发酵，得到发酵产物；
（3）将发酵产物过滤去除滤渣，得到发酵液，将200～250mL发酵液与固体酸催化剂混合放入反应釜中，对反应釜抽真空，加热升温，启动搅拌器，以300～350r/min的转速搅拌反应
3～4h，得到反应产物，将反应产物过滤分离得到发酵燃料；
（4）将4～5g五氧化二钒、15～20mL异丁醇、8～10mL苯甲醇置于带有冷凝回流装置的三口烧瓶中，加热升温，冷凝回流后，向三口烧瓶中加入10～12mL磷酸溶液，继续冷凝回流，得到淡绿色产物，将淡绿色产物放入马弗炉中，加热升温至煅烧得到绿色粉末；
（5）将20～30g发酵燃料放入装有100～120mL氢氧化钠溶液的锥形瓶中，加热升温，向锥形瓶中通入空气，保温反应后，将锥形瓶中产物倒入高压反应釜中，向高压反应釜中加入
4～5g呋喃甲酸钠、0.8～1.0g上述绿色粉末、10～15g干冰加热升温，保温反应得到含氧催化型燃料；
（6）将异丙醇和甲醇混合得到液体燃料，再将煤粉、微米镁粉、含氧催化型燃料混合得到固体燃料，将固体燃料掺入液体燃料中，搅拌分散，得到催化放氧清洁燃料。
450℃，煅烧时间为4～5h。
（2）本发明所得植物燃料中聚合物成分为聚呋喃二甲酸丁二醇酯，它的制备过程中放入干冰，干冰在反应过程中可以保持反应釜中较高的压力，并能够抑制聚呋喃二甲酸丁二醇酯的聚合度过快的增长，使聚合物的分子量降低，有利其在燃烧过程中达到快速燃烧和燃烧充分的目的，另外纤维素中C6糖在催化过程中会先转化为乙酰丙酸，乙酰丙酸再转化为戊酸，戊酸与1，4-丁二醇酯化会得到戊酸烷基酯，戊酸酯类物质和聚呋喃二甲酸丁二醇酯都是含氧量较高的燃料，绿色粉末磷酸氧钒作为催化剂利用其高比表面积促进含氧燃料的氧化燃烧，减少一氧化碳的生成，并且戊酸烷基酯在燃烧过程中易挥发，有助燃作用，可以将清洁燃料通过高压喷雾使燃烧效率提高，本发明以甲醇为主要液体燃料，可减缓我国甲醇产能过剩问题，燃烧产物基本不含氮化物、硫化物等有害气体，所用微米镁粉不仅可以助燃，还对固体燃料中煤粉有脱硫作用，使燃料更加清洁，应用前景广阔。
具体实施方式
80～90℃，冷凝回流12～13h后，向三口烧瓶中加入10～12mL质量分数为80%的磷酸溶液，继续冷凝回流6～7h，得到淡绿色产物，将淡绿色产物放入马弗炉中，加热升温至400～450℃，煅烧4～5h，得到绿色粉末；将20～30g发酵燃料放入装有100～120mL氢氧化钠溶液的锥形瓶中，加热升温至60～70℃，向锥形瓶中以70～80mL/min的通气速率通入空气，通气10～
15min，保温反应20～30min后，将锥形瓶中产物倒入高压反应釜中，向高压反应釜中加入4～5g呋喃甲酸钠、0.8～1.0g上述绿色粉末、10～15g干冰加热升温至80～90℃，保温反应7～8h，得到含氧催化型燃料；将异丙醇和甲醇按体积比为1︰3混合得到液体燃料，再将煤粉、粒径为20～40μm的微米镁粉、含氧催化型燃料按质量比为5︰1︰10混合得到固体燃料，将固体燃料掺入液体燃料中，以400～500r/min的转速搅拌分散，控制固体燃料质量为液体燃料质量5～10%，得到催化放氧清洁燃料。
30份草籽壳、20份玉米芯放入发酵罐中，向发酵罐中加入30份去离子水、20份质量分数为5%的硫酸溶液、4份热纤梭菌粉，密封发酵罐，控制发酵温度为40℃，密封发酵6天，得到发酵产物；将发酵产物过滤去除滤渣，得到发酵液，将200mL发酵液与固体酸催化剂混合放入反应釜中，对反应釜抽真空至80Pa，加热升温至150℃，启动搅拌器，以300r/min的转速搅拌反应
3h，得到反应产物，将反应产物过滤分离得到发酵燃料；将4g五氧化二钒、15mL异丁醇、8mL苯甲醇置于带有冷凝回流装置的三口烧瓶中，加热升温至80℃，冷凝回流12h后，向三口烧瓶中加入10mL质量分数为80%的磷酸溶液，继续冷凝回流6h，得到淡绿色产物，将淡绿色产物放入马弗炉中，加热升温至400℃，煅烧4h，得到绿色粉末；将20g发酵燃料放入装有100～
120mL氢氧化钠溶液的锥形瓶中，加热升温至60℃，向锥形瓶中以70mL/min的通气速率通入空气，通气10min，保温反应20min后，将锥形瓶中产物倒入高压反应釜中，向高压反应釜中加入4g呋喃甲酸钠、0.8g上述绿色粉末、10g干冰加热升温至80℃，保温反应7h，得到含氧催化型燃料；将异丙醇和甲醇按体积比为1︰3混合得到液体燃料，再将煤粉、粒径为20μm的微米镁粉、含氧催化型燃料按质量比为5︰1︰10混合得到固体燃料，将固体燃料掺入液体燃料中，以400r/min的转速搅拌分散，控制固体燃料质量为液体燃料质量5%，得到催化放氧清洁燃料。
7.5h，得到含氧催化型燃料；将异丙醇和甲醇按体积比为1︰3混合得到液体燃料，再将煤粉、粒径为30μm的微米镁粉、含氧催化型燃料按质量比为5︰1︰10混合得到固体燃料，将固体燃料掺入液体燃料中，以450r/min的转速搅拌分散，控制固体燃料质量为液体燃料质量7%，得到催化放氧清洁燃料。
35份草籽壳、25份玉米芯放入发酵罐中，向发酵罐中加入40份去离子水、30份质量分数为5%的硫酸溶液、5份热纤梭菌粉，密封发酵罐，控制发酵温度为45℃，密封发酵7天，得到发酵产物；将发酵产物过滤去除滤渣，得到发酵液，将250mL发酵液与固体酸催化剂混合放入反应釜中，对反应釜抽真空至100Pa，加热升温至160℃，启动搅拌器，以350r/min的转速搅拌反应4h，得到反应产物，将反应产物过滤分离得到发酵燃料；将5g五氧化二钒、20mL异丁醇、
10mL苯甲醇置于带有冷凝回流装置的三口烧瓶中，加热升温至90℃，冷凝回流13h后，向三口烧瓶中加入12mL质量分数为80%的磷酸溶液，继续冷凝回流7h，得到淡绿色产物，将淡绿色产物放入马弗炉中，加热升温至450℃，煅烧5h，得到绿色粉末；将30g发酵燃料放入装有
120mL氢氧化钠溶液的锥形瓶中，加热升温至70℃，向锥形瓶中以80mL/min的通气速率通入空气，通气15min，保温反应30min后，将锥形瓶中产物倒入高压反应釜中，向高压反应釜中加入5g呋喃甲酸钠、1.0g上述绿色粉末、15g干冰加热升温至90℃，保温反应8h，得到含氧催化型燃料；将异丙醇和甲醇按体积比为1︰3混合得到液体燃料，再将煤粉、粒径为40μm的微米镁粉、含氧催化型燃料按质量比为5︰1︰10混合得到固体燃料，将固体燃料掺入液体燃料中，以500r/min的转速搅拌分散，控制固体燃料质量为液体燃料质量10%，得到催化放氧清洁燃料。
以广东某公司生产的催化放氧清洁燃料作为对比例 对本发明制得的催化放氧清洁燃料和对比例中的催化放氧清洁燃料进行性能检测，检测结果如表1所示：
测试方法：
热值测试按GB T 384-2002的标准进行检测；
燃烧率测试采用燃烧率测试仪进行检测；
热效率测试采用锅炉热效率测试法进行检测；
二氧化硫排放量测试采用二氧化硫测试仪进行检测；
氮氧化物排放量测试采用氮氧化物检测仪进行检测。
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