随着世界经济日新月异的发展,化石能源应用在越来越多的领域中,能源短缺和环境污染问题开始逐渐显露,成为了当今社会一大热点问题之一,随之而来的生物质利用技术也成为了目前能够有效缓解能源问题与环境问题的方法之一,得到了广泛关注,而在众多生物质处理转化途径中,生物质液化被认为是目前最有前景的生物质转化途径之一,它的深入研究是能源领域发展所不可避免的。中国在世界范围内是一个农业大国,自然界又具有十分富饶的生物质资源,其中农业生产和林业生产的过程会产生大量的物质废弃物资源(农业残留物,木质废弃物等),这些废弃固态资源作为生物质资源的一种,由于尚未充分利用而造成了大量环境污染问题。若能找到合理的方法将这些废弃物生物质加以高效利用,:不仅能够减缓它们带来的种种环境问题,更能够大大减轻能源短缺在能源领域带来的危机,一举两得,创立崭新的里程碑。本文利用脉冲放电等离子体技术进行生物质废弃物松木锯末的液化,以聚乙二醇200、丙三醇为体系的主要液化剂,使用98%的浓硫酸为催化剂,从原料粒径、催化剂含量、液化剂比、固液比等方面对脉冲火花放电等离子体液化废弃物生物质松木锯末的研究进行了探讨,发现在以聚乙二醇为主要液化剂时,加入适量的丙三醇可以有效提高液化率,且H+对液化反应具有明显的催化作用,但这里需要重点注意的是,过量的H+也可能会导致缩聚反应的加速,因此浓硫酸的含量需要适中。实验过程中通过单因素影响实验参数比较,建立了最佳的反应体系:固液比1:20,频率50Hz,聚乙二醇200/丙三醇比27:13(V:V),酸体积分数0.1875%,放电时间12min,充分证明了脉冲火花放电等离子体技术在液化生物质废弃物方面的可行性,可以在操作简单、条件温和、低能耗的情况下达到较高的液化率。另外,为了研究脉冲等离子体液化木质废弃物的普适性,本文以放电时间为变化量,在相同实验条件下选用了三种不同种类的木质废弃物进行了实验,并将脉冲等离子液化生物质的方法与传统的油浴液化法进行了对比,最后,通过对实验后的固体、液体产物进行多种手段表征,推测出了液化的反应机理与产物特征,且从环保角度出发,通过计算放电反应前后松木锯末木质素、纤维素的含量变化计算出了反应前后木质素、纤维素的转化率,并进一步通过FTIR光谱验证了液化后的液体产物含有羟基基团、甲氧基、醚类、酚类、芳香族等多种官能团。除此之外,等离子体放电后的液体产物热值与放电前相比也有所提高,因此可以成为高效生物质燃料,这一点也十分符合循环经济的理念,必将对能源利用产生深远影响。综上所述,脉冲火花放电等离子体技术液化生物质即为一种可以高效处理松木锯末这一生物质固体废弃物的方法,这项研究不仅为生物质资源的处理利用提供了一条新思路,还首次应用了脉冲等离子体技术液化生物质,为今后的相关研究奠定了理论基础与实验基础,此外,还对脉冲等离子体液化生物质的技术进行进一步的展望。