基于Gibbs自由能最小化原理的生物质催化气化模拟

利用Aspen Plus软件,结合吉布斯Gibbs自由能最小化原理,对生物质催化气化过程模拟。考察温度、压力等操作条件及生物质与CaO的配比对气化过程的影响,并结合实验数据对模拟结果进行验证。结果表明:温度升高,产品气中CO和H2以及CH4含量逐渐降低,CO2含量逐渐升高;提高催化剂CaO含量,有利于H2产生;压力升高H2含量增加。总体来说,该模型所得的模拟值与实验值比较吻合。     

西藏生活垃圾掺烧市政污泥的焚烧特性研究

西藏自然环境条件特殊,生态环境脆弱。随城市化和旅游业快速发展,生活垃圾/污泥产量急增。目前,生活垃圾/污泥仍以填埋为主,焚烧处于试运行,总体上缺乏先进的处置技术。本研究分析了西藏垃圾/污泥的特点;利用层燃焚烧炉分析了西藏和天津垃圾/污泥在焚烧过程中的差异,探讨了西藏垃圾和污泥在不同混合比下的焚烧特性。初步确定了西藏污泥与垃圾混合焚烧的最佳掺混比为4∶1,CO排放降低达23.06%,HCl降低达45.51%,颗粒物浓度降低约30.73%。考虑到西藏生态环境的不可逆转性及其作为国家生态安全屏障的战略性,本研究为其固废混合焚烧处理过程的污染物控制提供了指导,为混合焚烧处理的工程化应用提供参考。     

生物质流化床催化气化制氢系统分析与研究

生物质热化学转化制氢在技术经济性上有优势,但产品气焦油含量高、氢浓度低且产率有待提高.在先前的制氢研究基础上,进行了理论分析和试验系统设计优化,提出了生物质流化床-固定床二级催化制氢技术方案,着重介绍了自动数据采集系统、送料系统、气化介质送入方式以及催化剂的添加方式,给出了循环流化床气化炉的流体特性试验数据并分析了制氢过程的关键影响因素,为制氢热态试验的开展与生物质热化学制氢理论的建立提供指导.     

热解时间对污泥生物炭活化过硫酸盐的影响研究

污泥热解制备生物炭是一种污泥有效处理处置与资源化利用方法。通过控制热解时间,调控污泥生物炭表面的活性位点,改变过一硫酸盐（PMS）体系中的活性物种组成,可实现环丙沙星（CIP）的高效降解。研究发现,热解温度为700℃、热解时间为120 min时,污泥生物炭具有较高的PMS活化性能,对CIP的去除率近90%。机理探究表明,¹O₂在体系中发挥主要作用。C==O、吡咯氮和—OH位点有利于¹O₂产生,C—O、吡啶氮、晶格氧和Fe位点促进·OH和SO₄^·-释放,石墨氮可促进PMS活化产生SO₄^·-。     

大庆罐底油泥热解特性及污染物释放特性

大庆罐底油泥属于高含油污泥,资源回收潜力大,同时具有黏度大、黏结性强、成分复杂、自然沉降慢等特性。本文对大庆油田高含油污泥的热解特性及污染物释放特性进行研究,分别测试了不同热解终温和升温速率下气/液/渣三相产品的品质和成分。结果表明,热解气中C₂H₄的释放量明显高于其余气体。CO₂气体仅在700℃处出现一个峰值,H₂在700℃之前释放量偏低,在700~800℃之间大量释放;热解终温和升温速率的增加会导致热解油低链烃类的大量生成,中链烃类呈现先增加后降低的趋势;热解终温会对固相产物中的SiO₂和CaCO₃产生一定的影响,而升温速率对固相产物几乎无影响。采用在线烟气分析仪测试了气相产物中的N、S、Cl小分子污染物的释放特性。HCN、NH₃在600℃时向NO_x转化;600℃以下绝大部分含氯化合物会发生释放;含硫污染物成双峰释放,600℃以上的峰主要源于硫酸盐的分解。     

生物质二级固定床催化热解制取富氢燃气

针对二级固定床反应器(第一级是热解反应器,第二级是催化反应器),以制取富氢燃气为目标,分别采用稻壳、秸秆、锯末为原料,重点考察了固定床催化反应器在不同反应条件下对产气量、产氢率和焦油含量的影响.与一级热解反应相比,在催化反应器温度为750℃时,稻壳热解的产气量提高了22%,氢气的体积含量提高了50.3%;通过使用煅烧白云石和镍基催化剂,稻壳热解的产气量提高了36.6%,氢气的体积含量提高了76.2%.催化反应器温度为815℃时,秸秆和锯末的热解实验结果与温度为750℃时具有相同的趋势,且催化固定床能够有效降低燃气中焦油的含量,可降至原来含量的1%.催化剂负载量和燃气空速对产气量和氢气浓度都有影响.催化剂负载量为生物质送料量的30%、燃气空速为0.9×104h-1时,实验结果相当满意.     

基于互换性原理的生物质燃气配制方法

对生物质低热值燃气的互换性配气方法进行了研究和探讨,比较并分析了不同的配气组合.研究发现:对于生物质类低热值燃气,按照控制燃烧特性关键参数的原则,需要根据基准燃气的具体特点,选用CH_4、H_2、N_2或C_3H_8、H_2、N_2等不同组合,实现精确配气;其互换性控制参数,一般选择华白数和燃烧势两个指标,进行生物质燃气的配气设计就可达到相当精度.     

湿式烘焙技术研究进展

湿式烘焙是指180~260℃下在过热水中进行生物质预处理的技术，因其适用范围广、能耗低、预处理效果显著等优势，受到了广泛关注，但也因其发展尚处于起步阶段，存在诸多问题。文中综述了湿式烘焙技术的定义、反应机理及其优点，重点关注湿式烘焙固体产物物理化学特性的变化（最优条件下，产物质量密度升高33.2%，能量密度升高48.2%，研磨能耗降低25.6倍，平衡含水率降低2.9倍，球团耐久性升高33.0%，热值升高45.1%，燃点升高67℃）。讨论了湿式烘焙反应条件对于处理效果的影响，探究了湿式烘焙条件和燃料性能之间的内在联系，对生物质燃料湿式烘焙预处理及工艺耦合应用进行了全面概述，对湿式烘焙技术的经济可行性进行了综合分析。最后，明晰了湿式烘焙技术的缺陷及相应的应对措施，并对其未来的应用场景进行了分析展望，为提高湿式烘焙技术环境友好性和经济可行性提供一些理论基础。     

发酵沼液深度处理与资源化利用技术研究进展

伴随我国沼气工程的大规模发展，大量沼液面临无法消纳的问题，系统总结了现有沼液深度处理及资源化利用技术，包括生物处理技术、物理化学处理技术、组合工艺处理技术和无机组分资源化技术。此外，展望了可能的有机组分资源化技术，以期为沼液同时满足达标排放要求并实现资源化利用提供新思路。     

我国供暖区热电厂集中供冷探讨

分析了我国一些城市使用电空调制冷所引发的问题,认为在一定条件下将热电联产改造为热电冷联产,利用热电厂的热量作为城市集中供冷的驱动能源会带来较好的社会综合效益。探讨了我国供暖区热电厂集中供冷的影响因素、限定条件、经济性、实施要点等内容,并提出了技术建议和政策建议。