不同加热方式对蔗渣三组分热解特性的影响

采用常规热解和微波加热两种方式研究了蔗渣三组分热解的过程,探讨了不同加热方式对蔗渣三组分热解的影响规律。实验结果表明,不管采用何种加热方式,随加热温度的升高,纤维素、半纤维素和木质素三相产物的分布规律基本一致,固体产率和液体产率均随裂解温度的升高逐渐降低,气体产率则逐渐升高。微波独特的体加热方式,加热效率高、裂解更彻底,产物中具有更多的富氢气体(H_(2)+CO)。采用微波加热方式,纤维素与半纤维素裂解气体产率较高,900℃时纤维素与半纤维素热解的气体产物产率分别高达65.88%和63.51%;而木质素热解表现出较好的碳化特性,在600℃热解固体产物产率高达43.61%。

两步法制备蔗渣基碳纳米管

通过两步法制备蔗渣基碳纳米管(CNTs),首先利用微波热解蔗渣得到生物质热解气,再将热解气作为碳源通入负载Fe基催化剂的管式炉中制备CNTs,利用XRD、SEM、Raman光谱等方法表征CNTs的微观结构。实验结果表明,生物质热解气通过化学气相沉积制备CNTs是一种较好的方法,制备的CNTs管壁光滑完整,Raman光谱中D峰与G峰的强度比小于0.5,2D峰与G峰的强度比大于0.8,说明制备的CNTs石墨化程度较好、纯度高,为蔗渣废弃物资源化提供了新思路。

纤维素连续催化水解研究

以氯化铁和氯化亚铁为催化剂，在液体连续流动的条件下研究了木屑在稀盐酸中的水解过程。考察了水解时间和温度、催化剂浓度和组成及液固比等对糖产率的影响。证明氯化亚铁的催化效果比氯化铁显著，在适当的水解条件下，木屑的转化率可达７１％以上。

城市生活垃圾能源利用探讨

报道了城市有机废弃物转化为能源的几种途径。在管式反应器内甘蔗渣裂解气化制煤气以及在高压釜内湿式裂解气化制煤气与液体产品，可得到中值煤气。也研究了甘蔗渣二步法糖化和糖发酵，当ＰＨ为３．６，酵母浓度为１．３３％，乙醇产率可达理论值的６４．８６％。

木屑水解残渣制燃料气研究

在常压和９７３—１１７３Ｋ下进行木屑水解残渣的水蒸气气化研究。证明该过程可分为残渣的快速热解和热解生成的木焦与水蒸气反应两个阶段。在第一阶段已可达到较高的总转化率，但只有在第二阶段才能具有高的产气量。提高温度和延长时间有助于增加产气量，但生成气热值稍有下降。碱金属催化剂的应用对提高产气量也有一定作用。

提升管三相流化床内的气液传质系数

采用溶氧电极法测定了以牛顿和非牛顿流体为液相的提升管三相流化床的气液传质系数（ｋｌａ）。证明其值受床层流动特性的影响显著，那些能提供高气含率和增大液体循环速率的操作条件也有助于ｋｌａ的提高。

两种褐煤快速脱挥发分行为

用电加热金属丝网装置在氮气气氛下进行快速热解实验,考察了温度、加热速率、压力、加热时间和煤样粒度对霍林河和义马褐煤脱挥发分的影响。结果观察到,挥发分析出率(V)随着温度的增高而增加,两种煤样的极限产率均超过了工业分析挥发分产半。加热速率对最终挥发分析出率(FV)的影响不仅因煤种而异,而且与终温有关,对于霍林河煤加热速率没有影响;对于义马煤,在600℃下,加热速半亦无影响,而在800℃下,FV随加热速率的提高呈现上升趋势。煤样粒度的影响类似于加热速率。没有观察到压力对FV的明显影响。

荧光光谱法分析煤焦油组分

研究煤焦油组分时,为了防止组分相互之间的干扰,在测定前用几种不同极性的溶剂:石油醚;80%石油醚-20%甲苯;60%石油醚-40%甲苯;40%石滑醚-60%甲苯;20%石油醚-80%甲苯;甲苯;氯仿;50%氟仿-50%甲醇;甲醇进行洗提,从煤焦油中得到9个级分。然后用荧光法从9个级分中鉴定出28个组分:茶、苊、联苯、三甲基酚、菲、异喹啉、芴、对氨基酚、联苯胺、蒽醌、四氢萘、2,5-二甲酚、蒽、咔唑、间苯二酚、二乙基苯胺、喹啉、吲哚醌、1,3,5-三甲苯、1,2,4-三甲苯、萘醌、菲醌、窟、苾、氧芴、1,2-苯并蒽、2,3-苯并蒽、3,4-苯并苾。同时定量了氯仿和甲醇级分中氧芴、(艹屈)、联苯胺、苾、菲、蒽、咔唑、四氢蔡咔、四氢萘、苯醌、喹啉、8-羟基喹啉等12个组分的含量。

泥炭水解制木糖的研究

泥炭稀酸水解制木糖是泥炭综合利用的有益探索。通过对水解反应条件的研究，其最佳工艺条件为：泥炭粒度１２０目，液固比Ｌ／Ｓ＝１１，反应时间ｔ＝１５０ｍｉｎ，反应温度Ｔ＝１００℃，盐酸浓度ＣＨＣｌ＝５．０％，助催化剂ＦｅＣｌ３·６Ｈ２Ｏ浓度Ｃａｌ％＝１．５％。

生物质能源开发——Ⅳ.泥炭的催化水解法

以半纤维素含量较高的泥炭为原料,在常压和加压(200℃左右的水蒸汽压)条件下,研究了水解法中反应时间、液固比、反应温度、酸浓度、催化剂等工艺条件对糖化率的影响。并比较了一步法和二步法的转化率。实验结果表明:可用常压一步法水解。其工艺条件为:泥炭粒度100目,反应温度100℃,盐酸浓度1.0～1.5%,液固比10.5～12.0,反应时间80～100min。添加催化剂能提高水解反应速度,FeCl_3有较高的催化活性。在上述条件下有近70%的可水解物水解为还原糖。水解后的残渣可以用于气化。

生物质快速裂解液体产物的分析

应用萃取及柱层析的分离方法将生物质快速裂解油分离成 4种组分 :烷烃、芳烃、极性组分和难挥发性组分 ;并应用气相色谱、气相色谱 -质谱、核磁共振等现代分析测试技术 ,对水相和油相中各分离组分分别分析和鉴定 。

流化床生物质快速裂解制液体燃料

在流化床反应器内进行生物质快速裂解制液体燃料的研究。实验装置包括加热、反应、分离和控制等部分。设计生物质最大处理量为 5kg/h。反应在常压和 4 2 0～ 5 2 5℃的温度范围内进行 ,以木屑为生物质原料 ,以二氧化碳为流化气 ,石英沙为加热介质。在适当的裂解条件下液体产率可达 70 % ,气体和焦的收率均为 15 %左右。研究了反应温度 ,流化气流量。

煤中氢键类型的研究煤中氢键类型的研究

采用真空红外光谱技术清晰地观察到了碳含量７３～８８ｗ％（ｄａｆ）的四个煤样及其溶剂抽出物中的五种羟基的不同氢键缔合类型，并通过原位热解红外光谱技术研究了它们的热稳定性。结果表明，它们的热稳定性顺序为：ＯＨ…π＜ＯＨ…Ｎ＜ＯＨ自缔合≈环状四聚体ＯＨ＜ＯＨ…醚氧。

生物质裂解油催化裂解精制

在HZSM-5催化剂存在的条件下,生物质裂解油在固定床反应器内进行了催化裂解. 实验研究了精制生物油的产率受温度、催化剂粒度、质量空速、溶剂诸因素的影响程度. 在较佳的反应条件下,即质量空速3.7 h-1、温度380oC时,获得了较高的精制生物油产率(44.68%). 产物分析表明,精制油中的含氧化合物如有机酸、酯、醇、酮、醛的含量大大降低,而不含氧的芳香族碳氢化合物和多环芳香碳氢化合物含量有所增加.

氢键在煤大分子溶胀行为中的作用

选择对氟苯酚（ＰＦＰ）做为煤中羟基的模型化合物，考察了煤与溶剂间氢键强度对煤大分子溶胀行为的影响。发现煤在溶剂中的溶胀率随着ＰＦＰ与溶剂间氢键生成热的增大而增加；煤的溶胀率随煤化程度的提高而降低以及煤经碱、酸处理后溶胀率增加。这些结果表明，煤中羟基与溶剂间的氢键力是决定煤大分子溶胀行为的关键因素。

渣油加氢处理对渣油胶体稳定性的影响

利用向渣油中加入正构烷烃引起沥青质沉积起始点的变化以及渣油热反应生焦诱导期的变化,证实了加氢处理对渣油胶体稳定性的影响。适当的加氢处理能提高渣油胶体稳定性,深度加氢处理降低渣油胶体稳定性。根据渣油体系热反应生焦诱导期和渣油组成与结构的关系导出了渣油胶体的稳定性函数为:S(Re/(fA-As.As),Ar,Sa)=12.57Re/(fA-As.As)+1.07Ar-1.65Sa。该函数指出:胶质组分是影响胶体稳定性的主要因素,芳香分组分对胶体稳定有保护作用,饱和分组分破坏胶体的稳定性。

煤与木屑共液化

在３００ｍｌ带搅拌的高压反应釜内，考察了煤和木屑共液化反应的规律及工艺条件。结果表明：在煤和木屑共液化过程中，木屑能够有效地促进煤的转化，提高油收率，改善油品质量。

分子筛改性对一步法合成二甲醚的影响

采用浸渍法制备了MgO、CaO、ZnO改性的HZSM-5分子筛,并以改性HZSM-5为脱水剂与JC207甲醇合成催化剂组成双功能催化剂,在固定床反应器上考察了其对一步法合成二甲醚影响。结果表明,适量碱性氧化物的引入,引起分子筛表面的B酸中心(强酸中心)向L酸中心(弱酸中心)转变,而弱酸和中强酸中心是甲醇脱水生成二甲醚的活性中心,强酸中心会造成二甲醚进一步脱水生成烃类副产品,所以改性后产物中二氧化碳和烃类的选择性下降,二甲醚选择性升高。这种趋势在CaO/HZSM-5脱水剂上表现的更为明显。

纤维素制取乙醇技术

以纤维素为原料生产燃料乙醇由于其原料来源广泛及环保效益良好而被认为是最有前景的生产燃料乙醇的方法之一。以纤维素为原料生产乙醇主要包括水解和发酵两个转化过程。本文介绍了纤维素生产燃料乙醇的原理及工艺过程,同时讨论了各工艺过程需要解决的关键技术问题,分析了过程的经济性,最后介绍了国内外的应用现状,展望了纤维素生产燃料乙醇的产业化前景。