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为了减少对化石燃料的依赖,减轻环境污染,迫切需要寻找新的清洁能源。生物质作为地球上最为丰富的可再生资源,已经成为能源研究的热点。对生物质废弃物的利用,不仅可以改善废物管理,还可以生产工业化学品和燃料,从而实现可持续发展。餐厨垃圾和椰壳是两种难处理,但有资源化价值的生物质废弃物。若采用水热氧化的技术处理这些生物质废弃物,不仅可以实现这些高含水量的生物质废弃物不需干燥预处理直接处理,而且可以避免其他一些处理方式带来的环境污染问题。本文提出了在温和的水热条件下,简便快速地将这些生物质废弃物转化为甲酸和乙酸的方法。具体的研究内容与结果如下:首先,研究了蔬菜废弃物水热转化产乙酸。结果表明,二段法水热转化产乙酸是有效的。第一段反应添加NaOH溶液可以增加乙酸的产率,土豆产乙酸的最佳条件为:反应温度300 ~oC,第一段反应时间60 s,第二段反应时间90 s,NaOH浓度0.5 mol/L,氧化剂用量70%,得到乙酸产率为30.5%。另外,把原料换成胡萝卜,生菜,乙酸产率分别为28.3%和27.5%。其次,研究了餐厨垃圾水热转化产甲酸。结果发现,经过酸预处理再氧化可以有效地提高产物的选择性,显著增加甲酸的产率。预处理的最佳条件为:1.2 mol/L盐酸,反应温度160 ~oC,反应时间30~60 min;氧化反应的最佳条件为:反应温度250 ~oC,氧化剂用量140%,NaOH浓度1 mol/L,反应时间60 s。用模型化合物淀粉,纤维素,进行实验,得到甲酸的产率分别为78.0%和46.0%,进而用餐厨垃圾的主要成分大米,面粉,土豆,胡萝卜和纸巾进行实验,除了纸巾的甲酸产率为30.0%,其他的成分得到甲酸的产率都在40%以上。用模拟的餐厨垃圾进行实验,得到甲酸产率为42.0%,说明该方法将含有复杂成分和高含水量的餐厨垃圾水热转化为甲酸是可行和有效的。另外,研究发现甲酸的产率和预处理后单糖总产率呈正相关,说明甲酸的最终产率主要取决于预处理过程中多糖的水解程度。最后,研究了椰壳水热转化产甲酸与乙酸。结果表明,酸预处理可有效促进椰壳水热转化产甲酸。椰壳预处理的最佳条件为:1.2 mol/L HCl,0.31 g/L椰壳,反应温度160 ~oC,反应时间60 min;椰壳氧化反应的最佳条件为:1 mol/L NaOH,反应温度300 ~oC,反应时间120 s,氧化剂用量140%。甲酸和乙酸的总产率最高为50.2%,其中甲酸产率为25.8%,乙酸产率为24.4%。总之,本研究提出了能够快速高效转化餐厨垃圾和椰壳这两种生物质废弃物为高附加值有机酸甲酸与乙酸的途径,为高含水量、成分复杂的生物质废弃物的资源化提供了新思路。