.154 工程科学学报，第44卷，第1期 1.2实验方法与产物收集 气体；待釜体气压示数为零时，打开反应釜 1.2.1实验方法 1.2.2产物收集 实验程序如下：在反应釜里加入150mL水和 水热反应实验时，气体产物可以在装置气体 15g的抗生素菌渣，搅拌均匀后，关好反应釜；高 出口用气袋收集.反应结束后，打开釜盖，将产物 纯氩通气4次，每次使得反应釜中压力示数在 倒进烧杯，可以得到固液混合物.在烧杯中加入适 0.4~0.5MPa之间，在通气完后进行放气：第5次 量水，将固液混合物用带有滤纸的布氏漏斗进行 通气使得压力表示数0.69~0.70MPa之间，关闭通 真空抽滤，溶于水的部分为反应的水相产物，如步 气阀和放气阀；反应温度设定为220~300℃，反应 骤1.将剩余的部分再用丙酮洗，将加入丙酮之后 时长设定在30~240min:开启转子冷却水；反应结 的混合物进行真空抽滤，如步骤2.滤渣干化后得 束后，继续开转子冷却水，将温度设定为20~ 到生物炭，如步骤3.滤液旋转蒸发去掉其中的丙 30℃，打开反应釜冷却水；等待反应釜温度降温 酮得到生物油，如步骤4.水热液化反应产物收集 至40℃以下，关闭冷却水，打开放气阀，缓慢放出 路线图如图1所示. Antibiotic residue Solide liquid Water ② mixture washing Insoluble HTL Filter inwater Acetone washing Dissolve in water Filter Insoluble in Soluble in acetone ① acetone Evaporation ④ Drying ③ Acetone Aqueous Solid Biogas products Bio-oil residue 图1水热反应产物收集路线图 Fig.1 Collection route of hydrothermal reaction products 1.3表征方法 7693气相色谱仪一Saturn2000质谱仪对液化后 (1)元素分析 的生物油中的化合物进行分析.色谱柱为CP9036 采用2400ⅡCHNS/O元素分析仪(Perkin Elmer,. (5%苯基95%二甲聚硅氧烷，20m×0.15mm×0.15um) 美国)对生物质原料和生物油进行元素分析.测试 毛细管色谱柱 之前，使样品在105℃下预先干燥24h,以去除样 样品在分析前于105℃下千燥24h.然后采 品中水分.每个样品测定3次，取平均值 用氨，氧-双（三甲基硅烷基）三氟乙酰胺N,O- (2)热值分析 bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide (BSTFA,Fluka 采用C2000标准氧氨量热仪(KA,德国)测定 15238)]对干燥后的样品进行硅烷衍生化，将硅烷 生物质原料和生物油的高热值.测试之前，使样品 基引入分子中，取代活性氢（如羟基、羧基）.被硅 在105℃下预先干燥24h,以去除样品中水分.每 烷基取代后，化合物的极性降低，氢键束缚变弱， 个样品测定3次，取平均值 形成的硅烷化衍生物易挥发.并且，活性氢的反应 (3)气相色谱分析. 位点减少，加强化合物稳定性.许多被认为是不挥 采用气相色谱-质谱联用仪：Agilent Technologies- 发性的或在200~300℃热不稳定的羟基或氨基1.2    实验方法与产物收集 1.2.1    实验方法 实验程序如下：在反应釜里加入 150 mL 水和 15 g 的抗生素菌渣，搅拌均匀后，关好反应釜；高 纯氩通气 4 次 ，每次使得反应釜中压力示数在 0.4～0.5 MPa 之间，在通气完后进行放气；第 5 次 通气使得压力表示数 0.69～0.70 MPa 之间，关闭通 气阀和放气阀；反应温度设定为 220～300 ℃，反应 时长设定在 30～240 min；开启转子冷却水；反应结 束后 ，继续开转子冷却水 ，将温度设定 为 20～ 30 ℃，打开反应釜冷却水；等待反应釜温度降温 至 40 ℃ 以下，关闭冷却水，打开放气阀，缓慢放出 气体；待釜体气压示数为零时，打开反应釜. 1.2.2    产物收集 水热反应实验时，气体产物可以在装置气体 出口用气袋收集. 反应结束后，打开釜盖，将产物 倒进烧杯，可以得到固液混合物. 在烧杯中加入适 量水，将固液混合物用带有滤纸的布氏漏斗进行 真空抽滤，溶于水的部分为反应的水相产物，如步 骤 1. 将剩余的部分再用丙酮洗，将加入丙酮之后 的混合物进行真空抽滤，如步骤 2. 滤渣干化后得 到生物炭，如步骤 3. 滤液旋转蒸发去掉其中的丙 酮得到生物油，如步骤 4. 水热液化反应产物收集 路线图如图 1 所示. Antibiotic residue HTL Biogas Aqueous products Bio-oil Solide liquid mixture Soluble in acetone Acetone Insoluble in acetone Water washing Insoluble inwater Acetone washing Filter Evaporation Drying Solid residue Dissolve in water Filter ④ ③ ① ② 图 1    水热反应产物收集路线图 Fig.1    Collection route of hydrothermal reaction products 1.3    表征方法 （1）元素分析. 采用 2400 II CHNS/O 元素分析仪 (Perkin Elmer， 美国) 对生物质原料和生物油进行元素分析. 测试 之前，使样品在 105 ℃ 下预先干燥 24 h，以去除样 品中水分. 每个样品测定 3 次，取平均值. （2）热值分析. 采用 C2000 标准氧氮量热仪 (IKA，德国) 测定 生物质原料和生物油的高热值. 测试之前，使样品 在 105 ℃ 下预先干燥 24 h，以去除样品中水分. 每 个样品测定 3 次，取平均值. （3）气相色谱分析. 采用气相色谱‒质谱联用仪：Agilent Technologies- 7693 气相色谱仪—Saturn 2000 质谱仪对液化后 的生物油中的化合物进行分析. 色谱柱为 CP 9036 (5% 苯基 95% 二甲聚硅氧烷，20 m×0.15 mm×0.15 μm) 毛细管色谱柱. 样品在分析前于 105 ℃ 下干燥 24 h. 然后采 用 氮 ,氧 -双 (三甲基硅烷基 ) 三氟乙酰 胺 [N,O￾bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide  (BSTFA,Fluka 15238)] 对干燥后的样品进行硅烷衍生化，将硅烷 基引入分子中，取代活性氢 (如羟基、羧基). 被硅 烷基取代后，化合物的极性降低，氢键束缚变弱， 形成的硅烷化衍生物易挥发. 并且，活性氢的反应 位点减少，加强化合物稳定性. 许多被认为是不挥 发性的或在 200～300 ℃ 热不稳定的羟基或氨基 · 154 · 工程科学学报，第 44 卷，第 1 期