二氧化碳加氢制甲醇铜基催化剂性能的研究进展

二氧化碳（CO₂）加氢制甲醇对于解决CO₂排放和能源紧缺问题具有重要意义，催化剂的研究是这项技术的关键。铜基催化剂因高效廉价而被广泛研究，但目前的生产效率离实现工业化仍有距离。本文针对铜基催化剂，首先探讨了活性中心的存在形式，然后从活性组分负载量、载体、助剂、制备方法及条件、预处理条件这5个方面，分别分析其对催化剂的活性、选择性以及稳定性等的影响，以期为CO₂高值转化为甲醇的铜基催化剂的制备和筛选提供参考。按照广泛接受的双位点机理可知，CO₂转化率与铜表面积密切相关，甲醇选择性与强碱位点含量密切相关。因此，各方面因素通过影响催化剂比表面积、铜表面积、铜分散度、碱性位点、铜与载体的协同作用等物理化学参数，进而影响CO₂转化率与甲醇选择性。     

对冲锅炉生物质气与煤粉混燃模拟研究

为探究生物质气与煤粉混燃对锅炉燃烧特性和污染物生成特性的影响,采用Fluent软件模拟600 MW超临界对冲锅炉内生物质气与煤粉混燃过程,研究在0、10%和20%三种不同混燃比条件下,稻壳、木屑、麦秆和稻秆混合原料气化450℃的生物质气与煤粉混燃时对锅炉燃烧特性以及污染物生成特性的影响。结果表明:加入生物质气与煤混合燃烧时,混燃比增加,利于促进锅炉的燃烧,但锅炉产生的烟气量增加,使锅炉整体燃烧温度降低;混燃比每增加10%,燃烧温度降低50℃;随着混燃比增加,锅炉内O_2含量整体下降,燃烧更加剧烈,CO迅速发生反应并完全反应,CO_2生成量上升,而SO_2和NO_x体积分数下降,20%混燃比时分别可最大降低21%和48%。模拟研究的混燃结果较为可信,混燃生物质气可显著降低锅炉污染物排放。     

生物质热解研究的进展

通过分析生物质热解的物理特性和运行条件,采用动力学模型和传热、传质模型,对生物质热解进行描述。     

生物质能利用技术及研究进展

对生物质能的概念、利用生物质能的意义及生物质能的转化利用方式进行了介绍。生物质能转化方法分为生物化学转化(发酵和消化)、热化学转化(直接燃烧、气化、热解和液化)、机械萃取等。     

生物质气化中焦油的转化方法

介绍了生物质气化除燃气中焦油的普通方法和催化裂解法，以及各方法的优缺点。重点叙述了各种催化剂在焦油转化过程的效用和特点。     

生物质多联供系统在农村应用的可行性分析

某乡村拥有猪粪、秸秆等大量生物质能,为降低该地区玻璃厂的能源成本及污染物排放量,提出建立生物质多联供系统的改造方案。对改造前后生物质处理利用方式及玻璃厂用能方式进行探讨,比较改造前后玻璃厂二氧化硫、温室气体排放量。生物质多联供系统具有较高的环保、经济效益,在农村地区具有可行性。     

塑料催化热解制备高附加值产品的研究进展

塑料催化热解技术可定向或联产制备低碳烯烃、单环芳烃、碳纳米管（CNTs）和氢气等能源产品,其调控过程简单,且产物选择性好、附加值高,因而受到了广泛的关注。在较短的停留时间（＜1 s）和较高的反应温度（＞800℃）下,塑料热解可得到较高产率的烯烃单体,而芳烃产物的形成更依赖催化剂的酸位点和孔结构。Fe、Co、Ni基催化剂可将塑料热解产生的含碳挥发分转为CNTs和富氢气,其CNTs产率和氢转化效率可分别达到30%（质量）和90%以上。总结了塑料催化热解制备高附加值能源化工产品的研究进展,讨论总结了温度、停留时间、催化剂等因素对产物分布和品质的作用机制,并对各类产物形成机理和制备方法分别进行了回顾与展望。     

生物质低温脱氧中产物特性变化及其反应动力学研究

对棉秆和玉米秆在200～390℃范围内的低温脱氧过程进行研究。分析其产物特性并对脱氧过程进行动力学分析,为进一步探索生物质低温脱氧的反应机理提供理论依据。结果发现与原样相比,390℃低温脱氧棉秆O/C和H/C分别降低78.5%和60.9%,390℃低温脱氧玉米秆O/C和玉米秆的热值分别提高36.4%和31.9%;棉秆与玉米秆在290～390℃时的失重比其在200～290℃时分别提高28.22%和52.28%;棉秆和玉米秆的热解可运用分级反应模型求其动力学参数,低温脱氧过程中棉秆和玉米秆的活化能分别为120.91、109.27 kJ/mol;生物质三组分可运用一级反应模型求其动力学参数,低温脱氧过程中半纤维素、纤维素、木质素的反应活化能分别为77.19、238.99、28.42 kJ/mol。     

纤维素低温炭化特性

为了解纤维素在低温下焦炭的生成及演变过程,在固定床上开展了慢速热解实验,采用元素分析以及二维相关红外光谱技术对焦炭特性进行了分析。研究发现,纤维素慢速热解的分解主要集中于250～360℃。250～300℃时纤维素的炭化以脱水为主,且在炭化初期,分子间氢键断裂生成自由羟基,并使纤维素的大分子结构松散。而随着温度的升高,分子内氢键断裂以及羟基脱水,使得焦炭中生成大量的羰基、烯烃双键以及环醚结构。300℃时吡喃环开环及糖苷键断裂后,含双键及羰基的脂肪烃进一步发生分子重排、缩聚及芳环化而生成苯环、芳基烷基醚等结构。300～460℃的炭化以脱氧反应为主,此时焦炭中脂肪烃的含量逐渐降低,而芳香环含量增加。>460℃ 时的炭化以脱氢反应为主,此时焦炭中存在缩合程度较高的芳烃结构。     

生物质热解气分级冷凝对生物油特性的影响

利用分级冷凝手段对成分复杂的生物质热解气在不同冷凝温度下的分离特性进行研究,将成分复杂的混合物依据自身露点的不同,通过控制冷凝温度,实现生物油的分组富集。对热解气在不同冷凝温度(300℃、100℃、0℃和-20℃)下生成的各级液体产物的物理特性和化学成分进行系统分析。生物质热解气经过分级冷凝处理后得到4组生物油样品,其中0℃时得到的生物油产率最大,超过液体总量的50%;其次是100℃时的冷凝产物,为分子量80~200的有机物,以杂酚类物质为主;300℃冷凝得到的产物为沥青类物质,不含水分,状似固体碳,没有流动性。分级冷凝能够很好地将水分和有机酸成分从生物油中分离出来,几乎所有的有机酸和超过80%的水分都富集在0℃和-20℃冷凝组分中。结合各组分GC-MS的分析结果,对乙酸、苯酚、愈创木酚和多环芳烃等生物油中典型有机组分的分布特性进行分析总结,得到各类物质在分级冷凝过程中的富集规律。