[发明专利]一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法

权利要求书

1.一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将微藻与粒径小于120目的农林废弃物分别干燥后混合，获得混合原料，微藻包括拟微绿球藻、螺旋藻中的一种或多种，

S2：将混合原料置于固定床反应器中，在惰性气氛下进行热解反应，热解温度为400～800℃，反应时间为20～60min，

S3：采用液氮冷却步骤S2获得的热解挥发份，收集热解挥发份得到富含长链脂肪酸的液体产物，反应完的固体产物为热解炭，热解炭 自然冷却至环境温度，

S4：将热解炭负载上KOH，然后将负载KOH的热解炭干燥，接着放入反应器中进行升温，升温至设定温度后进行活化反应，升温速度为10～30℃/min，活化反应温度为700～900℃，保温时间为30～60min，

S5：将步骤S4获得的热解炭进行酸洗，然后用过量的去离子水过滤冲洗，直到滤液成中性，再干燥，获得掺氮碳。

2.根据权利要求1所述的一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，其特征在于，步骤S4中，将热解炭负载上KOH的具体方法为：

用KOH溶液浸渍热解炭 ，将热解炭 和KOH溶液的固液混合物经水浴震荡加热足够长时间，以使热解炭与KOH充分混合，同时将水份蒸发，获得负载有KOH的潮湿热解炭 。

3.根据权利要求2所述的一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，其特征在于，步骤S5中，将热解炭进行酸洗的具体过程为：将经过活化反应的热解炭浸渍在盐酸中，通过水浴震荡充分搅拌，进行酸洗，以使过量的KOH及反应过程中生成的金属K及含K物质与盐酸溶液充分反应。

4.根据权利要求1所述的一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，其特征在于，所述步骤S1中的农林废弃物包括：竹子、木屑、玉米秆中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，其特征在于，所述步骤S1中的农林废弃物与微藻的干燥温度均为100～105℃，干燥时间均为24～26h，农林废弃物与微藻混合质量比为：1:3～3:1。

6.根据权利要求1所述的一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，其特征在于，所述步骤S2中惰性气氛载气为氮气或氩气，流量为200～250mL/min。

7.根据权利要求1所述的一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，其特征在于，所述步骤S3中得到的长链脂肪酸包括：棕榈酸、棕榈油酸、油酸及十四烷酸。

8.根据权利要求2所述的一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，其特征在于，所述步骤S4中，KOH与热解炭的混合质量比为1:2～2:1，水浴震荡的温度为40～80℃，干燥温度为100～105℃，干燥时间为20～24h。

9.根据权利要求1所述的一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，其特征在于，所述步骤S4中，活化反应在惰性气体中进行，载气为氮气或氩气，流量为200～300mL/min。

10.根据权利要求3所述的一种利用农林废弃物制备长链脂肪酸和掺氮碳的方法，其特征在于，所述步骤S5中，酸洗的盐酸浓度为0.5～2mol/L，干燥温度和时间分别为100～105℃和20～24h。