玉米秸秆微波热解研究

为了研究玉米秸秆形成可再生能源,通过热解可转化为液体燃料—生物油,利用微波加热,考察了玉米秸秆热解制备生物油的情况.结果表明:玉米秸秆的影响因素很多,包括微波功率、热解温度、时间、加料量、添加剂等;最优工艺条件为:当热解温度500℃、处理量0.3 kg/kW、热解时间15 min、堆密度大于0.40 kg/m3、碳的添加量为秸秆的5%~10%时,生物油产率最大,达到56%.     

生物质快速热裂解制取高品位液体燃料

提出以生物质热裂解技术为核心、利用产物合成高品位液体燃料的技术路线,并针对路线中的不同途径开展试验研究,得到清洁高品质动力燃料.在优化了流化床热裂解工艺流程的基础上,针对我国生物质种类的特点,选取3大类7种不同生物质物料进行制取生物油的试验研究,考察物料种类对热解生物油产率和性质的影响,并利用色谱质谱联用技术(GC-MS)分析比较不同种类生物质热解生物油的组分差异.进一步研究不同种类生物质热解生物油与柴油的乳化性能,乳化燃料在热值上接近柴油,黏度符合国家轻柴油标准,具有进入商业应用的可能.液体产物生物油经过分子蒸馏预处理后,对不同馏分分别采用酯化、加氢和气化等方法进行生物油精制.     

纤维素快速热裂解试验研究及分析

纤维素快速热裂解试验在石英管反应器内进行，试验发现辐射源低于400℃时纤维素由于受热不足导致不完全反应；400～450℃时以炭化为主1450℃后由于受热增强，生成生物油的反应加强，并在600℃左右得到78％的最高产率；气相挥发份的二次反应使生物油产量明显降低而轻质气体产量大大提高，二次反应主要以二次裂化为主，而环化重整生成焦炭的概率很小，这可以从二次焦炭生成相当之少来说明，随着氮气流量的增加，二次裂化反应受到部分抑制，生物油产量增大，不可凝气体产量降低，但其影响程度远不如温度剧烈，纤维素热解生成的气体主要为CO、CO2、CH4、C2H4以及少量的H2，各成分变化趋势与整体气体变化规律一致，通过GC—MS检测，生物油主要成分为一些含甲基、乙基、甲氧基、羟基等官能团的酮、苯酚及醛、醇类化合物，其中左旋葡聚糖质量分数在600℃左右达到生物油的72％，并随温度升高或氮气流量降低而降低，相应乙醛、甲醇等小分子组分含量则有增加趋势。     

基于分子筛催化剂的玉米秸秆与聚丙烯催化共热解

采用双金属(Zn, Al)改性MCM-41催化玉米秸秆与聚丙烯共热解制备芳香烃,并基于旋转床反应器研究玉米秸秆与聚丙烯催化共热解的产物分布。结果表明：催化剂的添加对热解产物的分布影响显著,在质量分数为1%的Zn和3%的Al共改性MCM-41的催化作用下,芳香烃(24.31%)含量最高,含氧化合物(12.37%)含量最低。旋转床催化共热解实验中,随着反应温度(500～800℃)的增加,生物油的产率逐渐下降,生物油中烯烃和含氧化合物含量的下降使得芳香烃的含量显著增加。随着催化剂添加量(1∶0～1∶10)的增加,生物油的产率逐渐减少。热解油中芳香烃的含量显著增加,烯烃和含氧化合物的含量下降。随着转速(0～20 r/min)的增加,生物油的产率呈现先减小后增大的趋势,生物油中芳香烃、烯烃和含氧化合物含量的最值均在15 r/min时获得。     

玉米秸秆酶解条件优化

考察了玉米秸秆的酶解条件对纤维素酶解率的影响,分析了纤维素酶浓度、温度、pH、酶解时间和固液比对玉米秸秆酶解的影响,比较了分批加酶和分批水解两种方式的玉米秸秆纤维素酶解率.结果表明,采用纤维素酶水解玉米秸秆超细粉,对纤维素的酶解条件进行优化,确定最佳酶解工艺条件为:加酶量30 U/g(对纤维素干重),固液比1∶10,温...     

复合菌群降解玉米秸秆协同产氢特性

为加快生物制氢工业化进程,利用玉米秸秆这类来源广泛、储量巨大和价格低廉的可再生生物质纤维素资源作为发酵产氢的原料,从连续流发酵产氢反应器(ZL92114474.1)中新分离筛选出一株高效纤维素降解产氢细菌Clostridium sp.X9(NCBI注册号:EU434651)和一株高效产乙醇发酵产氢细菌Ethanoigenens harbinenseB2(NCBI注册号:EU639425),通过构建高效降解纤维素发酵产氢复合菌群进行同步降解玉米秸秆发酵产氢.结果表明,对玉米秸秆进行酸化汽爆预处理后可以显著提高复合菌群的产氢能力.复合菌群X9和B2比单一菌种具有更理想的降解玉米秸秆发酵产氢的能力,两菌种间存在协同产氢效应.复合菌群X9和B2降解玉米秸秆发酵产氢获得的最大产氢率和玉米秸秆降解率分别为8.7mmol/g和74%.液相代谢末端产物主要为乙醇、乙酸和丁酸.这说明复合菌群X9和B2在以木质纤维素为发酵底物的工业化生物制氢领域中具有很好的应用发展前景.     

玉米秸秆固体发酵剂的研制

研制了一种发酵玉米秸秆的固体发酵剂。选择能够发酵玉米秸秆的主要微生物菌种,进行分离、纯化、增菌、扩大培养。采用平板菌落计数法进行微生物计数。根据微贮的微生物菌种的选择原则,将这几种微生物混合配制成5个不同比例的发酵剂。将这些发酵剂加入玉米秸秆中,对其发酵后的营养成分进行了研究,得到了最佳的发酵剂比例。     

玉米秸秆的生物降解效果研究

分析不同菌种对玉米秸秆的降解效果,生产出易于消化和吸收的高蛋白饲料.选育白腐真菌、黑曲霉、绿色木霉等分别进行糖化与发酵,最佳发酵条件为温度35℃,时间60h.研究结果表明,白腐真菌＋黑曲霉＋绿色木霉的组合菌发酵效果优于单菌种发酵.     

玉米秸秆气化特性研究

基于AspenPlus模拟平台,对含水率分别为10%,20%和30%玉米秸秆气化过程进行模拟.计算了空燃比在1～2范围内变化时,气化过程的主要性能指标:合成气成分、合成气低位热值、碳转化率和气化效率.并把气化剂空气温度从25℃提高到250 ℃对玉米秸秆气化过程进行优化.结果表明:在空燃比小于1.6时,合成气低位热值和气...     

秸秆生物质燃料燃烧特性分析

通过分析秸秆生物质燃料与煤炭燃料燃烧特性,找出影响其安全稳定燃烧的因素,并比较了具有代表性的秸秆生物质的结渣特性,总结了主要碱金属以及氯对于生物质燃烧设备所产生的不利影响,并提出了相应的对策.     

生物质热解液化技术及其产物利用的研究进展

生物质能是可再生能源的重要组成部分.生物质的开发利用对废弃资源回收、能源结构转换、环境改善和保护等方面具有重大意义.生物质热解液化技术是其利用的主要形式之一.该技术很大程度上能缓解当今社会的能源危机以及环境污染,是人类开发可再生资源的一种非常有效的途径.介绍了目前国内外生物质能源的热解液化技术及其产物利用发展的情况及将来的发展趋势.     

生物质秸秆燃烧动力学特性分析

为探讨生物质秸秆燃烧反应动力学特性,以便加深了解燃料的燃烧特性,为燃烧设备的设计提供指导作用.依据燃烧动力学理论,采用动态热重法和微分热重法联用,在已有相关研究基础上,研究了生物质秸秆失重过程中的燃烧特性和热解特性,分析了失重过程的原因,并针对升温速率、载气气氛对生物质秸秆燃烧动力学特性的影响进行了分析总结.     

麦秸活性炭的制备及脱色性能

在高温流化床反应器中以小麦秸秆为原料,采用二氧化碳活化法制备活性炭。研究了流化数、活化温度和活化时间等操作条件对活性炭吸附性能的影响,通过碘值、亚甲基蓝值和扫描电镜对活性炭进行了表征。确定了制备活性炭的优化工艺条件:流化数1.5、活化温度800℃、活化时间30 min。优化工艺条件下制得的活性炭碘值和亚甲基蓝吸附值分别高达800.71 mg.g-1和292.5 mg.g-1,具有较好的吸附性能;对染料废水吸附符合拟二级吸附动力学模型。     

烟草薄片掺兑烟秆纤维的研究

本实验对制取烟秆纤维和烟杆纤维在烟草薄片的应用进行了研究,实验结果表明:使用烟杆纤维代替漂白针叶木化学浆生产烟草薄片是可行的,因而烟杆制浆拓宽了烟草的综合利用。     

流化床固液两相流水力相似准数研究

在废水处理流化床反应器中,固液两相流的水力相似性,是动力学模型推导、反应吕放大或缩小的基础。据此在扒求流化床反应器内固液两相流水力相似准数的基础上进行了试验,获得了一组相似参量曲线图：（１）Ａｒ△ρ－Ｒｅ－Ｅ曲线;（２）Ｅ－Ｕ－Ａｒ△ρ曲线;（３）Ｅ－Ｒｅ－Ａｒ△ρ曲线,并运用这些曲线对实际操作进行了分析讨论。     

气-固流化床内射流矩的混合特性

实验测试了矩内颗粒的线速度，空隙率分布和颗粒卷吸量。结果表明颗粒瞬时速度高达10m/s且与射流气速有一个数量级的滑移，由此证实了良好的混合与反应机理。     

物体在流化床另的终端末速

对物体在流化床中的终端末速进行了实验研究和理论分析。结果发现,随着流化粒子粒度的增大,床层表观粘度增大,但只引入少量粗粒子对流化床表观粘度影响不大,物体上浮时受到的阻力要比下落时大一个数量级,平躺在气体分布板上的扁平状物体受到的浮力比理论计算值小得多,物体迎流面积大小受床中流化粒子横向流动影响,并非总以最小迎流面积上升和下沉,长条状物体在床层下部偏向于最小迎流面上升和下沉。     

聚合物多孔载体厌氧流化床废水处理运行特性研究

本文研究了ＡＦＢ反应器在中温下处理高浓度有机废水的运行、操作影响因素和基质降解动力学。研究表明：在３５±２°Ｃ下，３０ｄ完成反应器启动；反应器运行１００天后，ＨＲＴ缩短为２．２ｈ，ＣＯＤ容积负荷５３．０ｋｇＣＯＤ／ｍ３．ｄ时，ＣＯＤ去除率可达８０．８％；用Ｍｏｎｏｄ方程近似描述反应器内基质降解特性，其动力学参数ｑｍ、Ｋｓ分别为５．６１ｋｇＣＯＤ／ｋｇＶＳＳ．ｄ，８１６．０ｋｇＣＯＤ／ｍ３。     

改性稻草秸秆对重金属铅的吸附性能研究

采用Na OH预处理和高锰酸钾氧化对稻草秸秆进行改性,通过扫描电镜观测和红外光谱表征分析,平衡吸附法对比实验,探讨在不同固液比、p H、吸附时间、温度、初始浓度、Cu2+、Cr3+等条件下,改性前后秸秆对Pb2+的吸附影响。结果表明,改性使得秸秆分子结构和表观发生了明显的变化,其活性和可及度相应增加;吸附平衡量由6.31 mg·g-1提高至9.11 mg·g-1;吸附过程符合Langmuuir模型和准二级动力学模型;Cu2+、Cr3+对Pb2+吸附起拮抗作用。     

义马煤的流化床热解脱硫研究

在常压惰性气氛中采用流化床反应系统对义马原煤，脱灰，脱黄铁矿煤进行了热解脱硫，效果考察，主要考察了温度，热解时间及气氛对煤中硫变化的影响。结果发现：义马原煤，脱灰煤在700℃左右可得到低硫半焦，而在ψ（O2）为0.6%的N2气氛下，原煤在650℃左右即可得到硫含量更低的半焦，其脱硫率可达到72.9%。且半焦收率变化不大，表明在惰性气氛中配入少量氧气，可大大提高全硫脱除率，在实验所涉及的温度范围内原煤半焦中有机硫含量呈增加趋势，义马原煤中碱性矿物质固硫作用导致原煤半焦中硫含量高于脱灰煤半焦中硫含量，而增加热解停留时间不利于提高脱硫效果。