生物质双相溶剂体系制备5-羟甲基糠醛的过程强化研究进展

5-羟甲基糠醛（HMF）作为一种基于木质纤维素类生物质的重要平台化合物,是多类高价值化学品和液体燃料的前体,但因理化性质不稳定,其高效制备面临巨大挑战。单一溶剂体系中生物质降解所得HMF产率低且副产物多,在原反应相中加入有机溶剂实现反应过程中HMF的原位萃取可大幅提高其选择性,目前采用双相溶剂体系已成为研究主流。本文在介绍双相溶剂体系、有机溶剂、反应原料、催化剂等影响生物质液相降解制备HMF的基础上,揭示优化反应条件强化两相溶剂界面传质对提高产物产率和反应效率的重要作用,并围绕增强相界面扰动和优化溶剂体系两个主要方面,重点综述了基于传质强化的生物质两相溶剂体系降解制备HMF的研究现状,最后对未来发展趋势进行了展望。     

生物质燃料转化利用技术的现状、发展与锅炉行业的选择

介绍了生物质成型、生物质气化、生物质液化及热解多联产等几种常见的生物质转化技术。分析了生物质燃料在锅炉行业中的利用现状及存在的主要问题,并指出锅炉行业未来应立足生物质燃料的发展,并朝着原料绿色化、生产清洁化和产品智能化的方向发展。     

中国农作物秸秆资源时空分布及其产率变化分析

文章利用农作物产量、考虑区域差异的草谷比因子及地理信息系统,分析了我国2000-2015年的农作物秸秆资源总量及其分布特点和不同区域耕地的秸秆产率变化情况及生产潜力。研究结果表明:2000-2015年,我国的可收集农作物秸秆资源量从3.30亿t增至4.47亿t,且秸秆资源的增长速度有逐渐加快的趋势;秸秆资源分布具有区域差异性,2015年,河南、黑龙江及山东等省份的秸秆资源最为丰富,同时,河南、山东及新疆等省份的耕地秸秆产率较高,在这些地区发展农业生物质产业具有原料丰富、收集和运输成本较低等优势;2000-2015年,东北、华中和西北地区的秸秆资源量增长趋势明显,且东北、华北及西北地区的耕地秸秆产率增长超过60%,这些地区具有发展大型农业生物质利用产业的潜力。     

矿物质对沥青岩结渣特性的影响

利用流化床系统对土耳其沥青岩进行结渣特性实验,测定矿物添加剂作用下沥青岩的结渣量,并利用X射线荧光光谱分析(XRF)以及HSC Chemistry模拟软件对沥青岩中矿物质在升温过程中的转化进行分析。结果表明,硫酸钙对沥青岩的结渣特性影响显著,灰中硫酸钙含量越高,硅酸钙含量越低,沥青岩的结渣程度越大。通过添加矿物添加剂可以将灰中的硫酸钙转化为硅酸钙,从而显著降低土耳其沥青岩的结渣倾向。     

氧化温度对沥青岩结构及其燃烧特性的影响

沥青岩是一种挥发分含量高,粘结性强的燃料,采用低温氧化方法可以降低其粘结性,有助于其在锅炉中燃烧。研究氧化温度对沥青岩结构及其燃烧特性的影响,发现沥青岩的粘结性受醚键、脂肪烃和羰基共同作用,其中醚键的作用较大;沥青岩及其氧化样的燃烧过程包括水分脱附和蒸发、吸氧增重反应、受热分解过程、剧烈燃烧和燃烬5个阶段,低温氧化使得热分解阶段延迟,沥青岩的粘结性降低。     

HTW加压流化床煤气化模拟

为深入了解高温温克勒（high-temperature Winkler,HTW）加压流化床煤气化过程,采用Aspen Plus构建相应模型,以氧煤比和蒸汽煤比为变量,对HTW加压流化床气化炉的气化气成分、热值、气体产率和冷煤气效率进行了模拟。模拟结果表明,随着氧煤比的增加,出口温度升高,CO含量增加,H₂含量先增加然后略有减小,CO₂和CH₄的含量降低,气体产率增加,气体热值下降,冷煤气效率下降。HTW加压流化床气化炉的常见运行温度为1 050℃,在此工况下的氧煤比大约为0.71,而水蒸气煤比对HTW加压流化床气化炉的运行性能影响较小。模拟结果对HTW加压流化床煤气化技术的深入研究与实际设计具有指导意义。     

滚筒式冷渣器一维传热模拟

建立了滚筒式冷渣器一维传热模型,对其传热特性进行了模拟和分析,并利用中试试验以及O型冷渣器现场运行数据对模型进行了验证.结果表明：模拟结果与试验数据具有很好的一致性;随粒径增加对流传热减弱,随转速增加和填充度的加大综合传热系数增大,肋板能有效提高冷渣器的传热效率;虽然综合传热系数随转速增加而增大,但因滚筒出力同时也加大,因而出口渣温随转速加大而升高;入口端灰渣降温较快,传热以辐射为主,随着渣温的降低,在出口端对流传热逐渐占据主导地位.     

生物质热转化过程中无机元素的迁移析出规律分析

本文在对生物质的基本物化特性介绍的基础上,对主要无机元素的迁移析出规律以及影响因素进行了分析总结,深入地探讨了无机元素的迁移析出机理,指出了目前研究中存在的问题,为今后的研究工作提出了建议。     

核电站主蒸汽隔离阀气流诱发振动与噪声的数值分析

核电站主蒸汽隔离阀技术要求严、安全系数高,是核电装备国产化进程中的重点攻关项目之一。某些核电站在运行过程中其主蒸汽隔离阀出现过气流诱发振动与噪声,最终导致阀门部件磨损的现象。本文通过数值方法对主蒸汽隔离阀内三维湍流流场进行模拟分析,研究找出产生振动与噪声的流场诱因。本工作的数值分析结果与现场的测量结果相符。     

新型喷雾光学测量仪的研制

饱和器是HAT循环中的关键部件,如何测量其内部水滴粒径、浓度及其变化是现在研究工作中的一个难题。文中描述了一种新型光学喷雾粒径、浓度测量系统,利用该系统对双流体喷嘴在空气中喷雾时水滴粒径及在不同位置的变化进行了测量,同时在相应位置和相同工况下用PDA对喷雾特性进行了比较测量。对得到的实验数据进行定量分析,说明测量结果的准确性。实验测量结果表明,用该系统测量喷嘴喷雾粒径是可行的,可以进一步用于饱和器内部水滴的测量。