微波在生物质转化与利用中的应用研究

结合国内外的微波辅助技术在生物质转化利用中的研究现状,从生物质的预处理阶段、热解阶段以及转化阶段入手,对比微波辅助与常规热解方式的转化条件及产物产率,阐述了微波辅助方式下在提高生物质的加工效率和产品质量方面的可行性,并分析了技术的特性。最后,对构建微波辅助生物质资源转化体系进行了展望,将含量巨大的可再生生物质资源利用起来,实现生物质资源的高效利用和创造巨大的社会经济效益。     

微波强化生物质转化制清洁能源的研究进展

生物质资源是自然界含量最为丰富的可再生有机碳资源,从生物质出发生产清洁能源可以有效缓解能源压力同时降低碳排放。在众多生物质转化利用的途径中,生物质热解制备能源化学品是十分重要的路线之一。概述了微波强化生物质热解进行能源转化技术的研究进展。     

核壳结构Cr-Zn@SiO_2@MSAPO催化剂的制备及协同催化生物质热解气合成低碳烯烃

生物质能源作为一种资源丰富、环境友好的可再生资源,在解决环境污染和能源危机上具有重要的应用价值。然而,我国大部分农林废弃物都是直接焚烧或丢弃,不仅污染了环境,而且造成了巨大的生物质资源浪费。因此,学术界提出了多种生物质能源转化利用技术。其中,生物质无氧热解技术对于实现生物质能源的有效转化而不产生二次污染和二氧化碳零排放具有重要价值。结合生物质催化热解技术的普遍应用和新型费托催化合成技术的优势,实现生物质深度催化热解的热解气转化为重要的工业原料,采用新型费托催化合成技术生产低碳烯烃。     

生物质的微波热解技术研究进展

生物能源化转化技术是当今能源领域的热点之一,生物质微波热裂解技术被广泛认为是该领域中具有超强的发展前景技术。从生物质微波热解制油、生物质微波热解制取生物炭、生物质微波热解制取合成气以及生物质微波热解多联产技术等几个方向总结了国内外生物质微波热解技术的研究现状和趋势,最后提出了生物质微波热解技术的几点建议。     

生物质的微波热解技术研究进展

生物能源化转化技术是当今能源领域的热点之一,生物质微波热裂解技术被广泛认为是该领域中具有超强的发展前景技术。从生物质微波热解制油、生物质微波热解制取生物炭、生物质微波热解制取合成气以及生物质微波热解多联产技术等几个方向总结了国内外生物质微波热解技术的研究现状和趋势,最后提出了生物质微波热解技术的几点建议。     

生物质微波热解制备液体燃料和化学品的研究进展

微波热解是一种高效的生物质转化利用技术,具有独特的热效应和非热效应,可将生物质转化为液体燃料和化学品,能有效缓解能源压力,减少环境污染。本文着重探讨了生物质原料特性、微波吸收剂、催化剂对生物质微波热解制备高品质液体燃料和化学品的影响。原料特性的影响主要从生物质的水分含量、灰分含量和有效氢碳比三方面展开论述,催化剂包括金属盐、金属氧化物、ZSM-5、微波驱动型催化剂以及其他一些催化剂,如HY、MCM-41和碳基催化剂等。简述了生物质的微波热解特性、液体燃料的组成以及转化机理,并对现存的热解机理复杂、产物复杂不稳定、目标产物选择性差、催化剂易结焦失活、重复性差等问题进行了分析,展望了未来的发展方向,以期为生物质的高效转化利用提供依据。     

微波加热技术在生物质能源领域的应用研究进展

生物质能源是目前世界范围内被认为可替代石油和天然气的新一代清洁能源。生物质能源必须经过转化才能成为可利用的能源,微波加热技术由于加热速度快,热能利用率高特点,在生物质能源利用中起到了重要的推动作用。本文简要介绍了微波加热技术的原理及优势,重点综述了其在生物质能源领域的应用情况,最后对生物质能源未来发展进行了展望。     

生物质转化的共性问题研究——生物质科学与工程学的建立与发展

生物质资源的高值转化是研究热点。由于现有的生物质利用技术存在的技术单一,缺乏系统性理论指导等问题,导致原料利用率低,经济效益差,难以实现工业化生产,迫切需要建立新的理论体系。通过深入分析生物质转化过程中的共性问题,在综合多学科知识的基础上,提出了生物质科学与工程学这一理念,从生物质原料工程学,生物质转化过程工程学和生物质产品工程学三方面对生物质利用技术进行了全面、系统的研究,为生物质类可再生资源的高值化利用提供了新的研究思路。     

农林废弃物的能源转化技术及研究进展

农林废弃物是放错地方的可再生清洁生物质资源;回收综合再利用是恢复资源的法宝;能源新技术是资源回收再利用的途径。以生物质中的农林废弃物为主,描述了农林废弃物转化生物质能的可行性和机理,分析、比较、总结了生物质能转化技术及其应用,特别是快速热解技术,并提出了生物质自混合下行循环流化床快速热解技术。     

微波技术在煤矸石资源化应用的研究进展

针对微波技术在煤矸石资源化领域的应用和研究现状进行了介绍,阐述了微波活化煤矸石、微波辅助提取煤矸石中有价资源以及微波辅助制取煤矸石基材料的研究现状,特别是煤矸石中含有大量有价元素可以进行资源化高效提取利用,因此对微波技术在煤矸石提取煤矸石中有价资源方面进行了重点调研,旨在引起广大科研人员利用微波技术对煤矸石进行资源化利用的重视。最后结合微波技术特点和微波辅助加工煤矸石应用过程中存在的实际问题,提出了需要解决的问题,并对微波技术在煤矸石资源化应用领域的发展前景进行了展望。     

微波技术在煤矸石资源化应用的研究进展

针对微波技术在煤矸石资源化领域的应用和研究现状进行了介绍,阐述了微波活化煤矸石、微波辅助提取煤矸石中有价资源以及微波辅助制取煤矸石基材料的研究现状,特别是煤矸石中含有大量有价元素可以进行资源化高效提取利用,因此对微波技术在煤矸石提取煤矸石中有价资源方面进行了重点调研,旨在引起广大科研人员利用微波技术对煤矸石进行资源化利用的重视。最后结合微波技术特点和微波辅助加工煤矸石应用过程中存在的实际问题,提出了需要解决的问题,并对微波技术在煤矸石资源化应用领域的发展前景进行了展望。     

壳聚糖在离子液体中的改性

壳聚糖是储量仅次于纤维素的重要的生物质资源,其清洁转化和综合利用是绿色化学的一项基础性、前瞻性课题。离子液体作为一类新型绿色介质,在生物质资源利用研究中受到国际学术界和工业界的高度关注。以离子液体替代传统溶剂有望为壳聚糖的转化利用带来巨大的经济和社会效应。综述了壳聚糖在离子液体中的降解、酯化、接枝以及复合材料制备等改性研究。     

生物质热化学转化制液体燃料的研究进展

生物质是唯一可转化成可替代常规液态石油燃料和其它化学品的可再生碳资源。热化学高效转化利用技术是生物质能源开发利用的最主要途径。本文综述了国内外生物质热化学转化制备液体燃料技术的主要研究途径、产业化进程的现状,论述了生物质液体燃料的产业化发展的可能性和存在的问题。对中国生物质热化学转化的发展趋势提出了研究开发利用的发展前景和建议。     

糠醛的生物炼制技术研究进展

生物炼制是新时代应对能源危机和环境污染的极佳策略,基于生物炼制可以将低值的生物质资源转化为各类高附加值产品。糠醛是一种来自生物质资源的高附加值平台化合物,在能源、医药、化工等领域具有重要应用。糠醛的工业生产已经近一个世纪,工业生产技术已经比较成熟,但是目前工业生产过程中还存在不少问题。为解决糠醛工业生产中存在的问题,研究者对制备糠醛的新技术和新工艺进行了研究与探索。本文首先介绍了糠醛的性质及应用,分析了糠醛的工业生产技术现状和所面临的问题,如利用无机酸作催化剂时会腐蚀设备,催化剂不易回收,存在污染水源等问题。然后详细叙述了水解法和热解法制备糠醛的技术研究现状以及微波加热辅助新工艺的特点,最后展望了糠醛制备技术的未来发展方向。     

深度共熔溶剂预处理木质纤维素生物质研究进展

木质纤维素生物质转化为生物燃料或化工产品一般需经历预处理、酶解及发酵过程,因其复杂的化学结构,在酶解前通常进行预处理以破坏其致密结构,提高酶与纤维素的可及性。深度共熔溶剂（DES）是一类新型的“绿色”溶剂,具有制备简单、价格低廉、性质可调、可生物降解、可循环使用等优势,可有效去除木质素组分,同时保留大部分纤维素,在生物质预处理方面具有巨大的潜力。本文介绍了DES的构成、分类及理化性质,总结了DES预处理对生物质组分的影响,并对预处理效果的影响因素如底物和DES的类型、溶剂黏度、温度、生物载量、微波及超声波辅助工艺和两阶段处理工艺等方面进行分析,探讨了DES和生物的相容性,最后针对DES存在的问题及缺点,提出了理性设计和大规模利用DES的机遇与挑战,本文可为实现生物质的低成本预处理和高价值利用提供新的思路。     

微波热解技术研究进展

综述了国内外关于微波热解技术应用的研究进展,探讨了生物质、污泥、矿物燃料等通过微波加热制取高附加值化学品的方法及其机理,并且微波热解存在非热效应,是一条值得探索的资源有效利用的高效热解方法。     

微波热裂解木屑的基础研究

利用微波热裂解的方法将木屑转化为生物能源,是一种非常有前景的处理和利用废弃生物质转化为能源的工艺,考察了多模谐振腔和单模谐振腔对热裂解的影响,并研究了含水率和加热速率在微波加热下对木屑热裂解的影响,讨论了微波加热与传统加热下生物质热解机理。研究发现单模谐振腔比多模谐振腔更有助于生物质的快速热解。孔隙中的水分是微波热解生物质的主要因素,可以提高加热速率。生物质热解在微波加热与传统加热下的最大差别在于前者是由里及外的加热,可以减少二次反应的发生,提高生物油的收率和质量,固体产物炭的性质也得到了改善。热解油主要是由脂肪族含氧化合物和芳香烃类物质的复杂混合物,热解气体产物主要为CO、CO₂、甲烷和乙烷。     

生物质三组分热解特性研究

在可再生能源的利用过程中,生物质因其储量巨大和"碳中性"而获得国内外学者的广泛关注。生物质热解是一种将生物质能转化为高附加值的烃和燃料的热化学转换技术。讨论了木质纤维素生物质的热解,主要集中在其三组分的不同热解特性。进一步讨论了生物质热解所面临的挑战以及提出未来的研究方向。     

金属基离子液体催化生物质转化研究进展

生物质是自然界中含量丰富且唯一可再生的有机碳资源,可以经过化学反应转化为高附加值碳基化学品和燃料,被认为是传统化石资源的理想替代品。催化材料的设计开发是生物质资源开发和利用的关键所在,离子液体因其独特的可设计性,在生物质资源利用过程中得到广泛应用。鉴于金属活性中心的催化活性以及离子液体的可设计性,将金属活性中心引入离子液体中制备金属基离子液体催化剂在生物质领域受到广泛关注,并取得一定进展。基于上述背景,本文综述了近年来金属基离子液体催化剂在生物质催化转化过程中的研究进展,重点介绍金属氯化物型、多金属氧酸盐型金属基离子液体在生物质基碳水化合物、木质素催化转化制备平台化学品,以及油脂催化（转）酯化制备生物柴油方面的研究进展;同时还综述了金属螯合物型金属基离子液体以及离子液体金属盐在生物质催化转化方面的研究工作。此外,对金属基离子液体在生物质资源方面的应用进行了总结和展望,并对金属基离子液体催化剂的设计提出建议,以期有助于生物质资源的开发和利用。     

制氢技术研究进展

发展规模化廉价制氢技术是发展氢能的重要环节.常规化石燃料制氢受到资源、环境多方面的制约.利用丰富、可再生的太阳能和生物质资源,开发光催化分解水制氢和生物质热化学转化制氢技术,极具发展潜力.介绍了利用化石燃料、甲醇、太阳能及生物质制氢的方法,对各种方法进行分析评述,并对可再生资源制氢的发展前景进行展望.