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城市污泥/褐煤共水热碳化产物的热化学转化特性及规律研究 被引量:12
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作者 宋艳培 庄修政 +3 位作者 詹昊 徐彬 阴秀丽 吴创之 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期2320-2332,共13页
污泥和褐煤通过共水热碳化预处理以制备高品质固体燃料,为污泥和低阶煤的有效处理提供了一种可行方案。本研究主要考察了城市污泥(SS)和褐煤(LC)在不同温度下(120,180,240和300℃)进行共水热碳化制得的固相产物(水热炭)的热化学转化特... 污泥和褐煤通过共水热碳化预处理以制备高品质固体燃料,为污泥和低阶煤的有效处理提供了一种可行方案。本研究主要考察了城市污泥(SS)和褐煤(LC)在不同温度下(120,180,240和300℃)进行共水热碳化制得的固相产物(水热炭)的热化学转化特性和规律,包括燃烧、热解和半焦CO2气化过程,并分析了这些过程中的协同作用。结果表明,共水热碳化预处理对城市污泥和褐煤的热利用行为有显著影响。一方面,共水热碳化处理后的水热炭相对其计算值具有更高的产率、煤化程度、热值等,同时具有更低的灰分含量。另一方面,混合物水热炭在燃烧、热解和半焦CO2气化过程均表现出一定的协同作用(促进燃烧和热解行为,降低气化活性),且水热温度在240℃附近时,这种作用最为明显。鉴于热解和气化过程的协同效果均低于燃烧过程,共水热碳化产物被认为更适合用于燃烧。这些发现表明,将共水热碳化改性提质处理与后续热化学工艺相结合,对于能源的产生和有机废弃物的利用都有一定的积极意义。 展开更多
关键词 城市污泥 褐煤 共水热碳化 燃烧特性 热解反应性 半焦CO2气化 协同作用
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生物质炭的制备工艺参数与吸附性能分析 被引量:7
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作者 简秀梅 蒋恩臣 +3 位作者 宋艳培 李治宇 王熊 李伯松 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期557-564,共8页
生物质炭的理化性质主要受生物质炭的原材料和制备条件如温度、热解时间的影响。在预备性试验基础上,采用正交实验法对生物质炭的制备工艺参数进行工艺研究。根据生物质炭的特性,分析了稻壳,油茶内壳,鸡粪3种原料在不同热解时间和热解... 生物质炭的理化性质主要受生物质炭的原材料和制备条件如温度、热解时间的影响。在预备性试验基础上,采用正交实验法对生物质炭的制备工艺参数进行工艺研究。根据生物质炭的特性,分析了稻壳,油茶内壳,鸡粪3种原料在不同热解时间和热解温度的组合上对制得生物质炭液相吸附性能的影响。结果表明,在试验设计取值范围内,原料种类对生物质炭吸附性能的影响较显著,其次热解温度,最后是热解时间。因此在此实验条件下,就生物质炭的液相吸附性能而言,较佳的制备工艺参数为:原材料为鸡粪,热解温度为700℃,热解时间为2 h。研究结果对提高生物质炭的经济效益和环境效益具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 生物质炭 工艺参数 吸附性能 正交试验
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纤维素降解菌的筛选、鉴定和糖化水平研究 被引量:10
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作者 郑丽 张海鹏 +5 位作者 宋艳培 刘孟浩 何时雨 马旭东 覃新导 李伯松 《广东农业科学》 CAS 2017年第2期104-111,共8页
将前期从木薯生境中分离、保存的298个菌株,通过平板测试,筛选到57个可产纤维素酶活的菌株,其中酶活性效果最好的菌株(水解圈最大,将其赋值得分为3)所占比例为40.9%,酶活性依次减弱的菌株所占比例(赋值得分为2和1)分别占27.9%和24.6%。... 将前期从木薯生境中分离、保存的298个菌株,通过平板测试,筛选到57个可产纤维素酶活的菌株,其中酶活性效果最好的菌株(水解圈最大,将其赋值得分为3)所占比例为40.9%,酶活性依次减弱的菌株所占比例(赋值得分为2和1)分别占27.9%和24.6%。采用DNS法测定57个菌株的糖化水平和酶活力,结果显示,10株细菌具有较好潜力降解纤维素,其中菌株HWY-3-9的糖化和酶活力最好,产糖量为0.1852 mg/m L,酶活力为0.0012 U/m L,经鉴定为解淀粉芽孢杆菌。 展开更多
关键词 细菌 纤维素酶 糖化水平
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富N生物质原料气化过程NOx前驱物生成特性及规律 被引量:4
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作者 詹昊 张晓鸿 +2 位作者 宋艳培 阴秀丽 吴创之 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期34-44,共11页
基于水平管式反应器气化条件,结合化学吸收-分光光度法和X射线光电子能谱(XPS)分析,研究了四种富氮生物质(豆秆(SBS)、稻秆(RS)、玉米秆(CS)和中密度纤维板(MDF))气化过程NO_x前驱物生成特性及规律,对比考察了燃料特性(燃料N官能团、N含... 基于水平管式反应器气化条件,结合化学吸收-分光光度法和X射线光电子能谱(XPS)分析,研究了四种富氮生物质(豆秆(SBS)、稻秆(RS)、玉米秆(CS)和中密度纤维板(MDF))气化过程NO_x前驱物生成特性及规律,对比考察了燃料特性(燃料N官能团、N含量)及气化条件(温度、气化介质)的影响。结果表明,NH_3-N为主要NO_x前驱物并伴随一定量的HCNN,绝大部分形成于初次裂解和二次反应同时进行的挥发分析出阶段。各因素通过影响NO_x前驱物组分生成路径而改变其产率:燃料特性对产率的影响主要体现在N官能团(胺类-N(N-A)类型)稳定性方面,与N含量关系不大,因不稳定N-A在初次裂解中的关键作用,MDF总产率高达74.7%(质量分数),比秸秆类平均总产率高出15%(质量分数);温度和气化介质会影响二次反应中与NO_x前驱物相关的反应路径(特别是加氢氢化反应),秸秆SBS气化,温度从800℃到1000℃,NH_3-N产率从38.9%(质量分数)增加至47.7%(质量分数),HCN-N产率先增加后减少,峰值为18.3%(质量分数),源于各反应路径受温度影响的平衡性;气化介质改变加氢氢化反应,CO_2主要影响HCN-N,起一定抑制作用,H_2O主要影响NH_3-N,起促进作用,因此,通过调节气化介质比例可一定程度改变NO_x前期物组分的选择性。 展开更多
关键词 富N生物质气化 NOx前驱物 NH3-N 气化介质 加氢氢化反应
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防治木薯细菌性枯萎病的生防菌株筛选和防效测定 被引量:3
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作者 郑丽 张海鹏 +7 位作者 陈阳 刘孟浩 宋艳培 江绍锋 林江 高赛超 何时雨 覃新导 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期1519-1528,共10页
从木薯8个不同生境分离到298株细菌,测定其产酶、次生代谢物和颉颃活性,结果表明,产蛋白酶、纤维素酶、葡聚糖酶和生长素的菌株和比例分别为160(53.69%)、57(19.13%)、11(3.69%)和150(50.34%),产嗜铁素菌株最多203个,比例达68.12%;产几... 从木薯8个不同生境分离到298株细菌,测定其产酶、次生代谢物和颉颃活性,结果表明,产蛋白酶、纤维素酶、葡聚糖酶和生长素的菌株和比例分别为160(53.69%)、57(19.13%)、11(3.69%)和150(50.34%),产嗜铁素菌株最多203个,比例达68.12%;产几丁质酶的菌株最少7株,比例仅为2.35%;其中,9株菌株对木薯细菌性枯萎病菌具有颉颃活性,比例为3.02%。通过赋值选择88个得分较高的菌株,对其16S r RNA测序及ARDRA-PCR和BOX-PCR聚类分析,发现可分成21个簇,且每个簇的种群丰度较高。优选11个菌株进行日光温室大棚盆栽防效测定,其中,HWY-3-1防效为100%,防效在60%以上的菌株有DBS-5(85.96%)、HS-4-3(82.88%)、DHWP-1(79.37%)、HWYT-3-2(77.88%)、HWS-4-3(77.84%)、DHNS-3-5(65.34%)、DHWR-5-1(61.83%),和对照防效相比,差异显著;进一步选择5个防效较好的潜力菌株测定其田间防效,结果显示,HWY-3-1(Bacillus pumilus)平均防效为38.11%,与对照的防效存在显著差异。试验筛选策略可行,初步找到1株对CBB防效较稳定的生防菌株Bacillus pumilus。 展开更多
关键词 木薯细菌性枯萎病 分离和筛选 颉颃 聚类分析 生防效果
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污泥与褐煤共水热碳化的协同特性研究 被引量:7
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作者 宋艳培 庄修政 +3 位作者 詹昊 王南涛 阴秀丽 吴创之 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期3132-3141,共10页
污泥的资源化利用一直是国内外学者研究的焦点,对其进行水热提质处理后作为燃料应用是一种潜在的利用手段。本研究主要探讨城市污泥(SS)、脱墨污泥(DS)分别与褐煤(LC)以不同混合比例(3∶7、5∶5、7∶3)共水热碳化时的协同作用,并分析其... 污泥的资源化利用一直是国内外学者研究的焦点,对其进行水热提质处理后作为燃料应用是一种潜在的利用手段。本研究主要探讨城市污泥(SS)、脱墨污泥(DS)分别与褐煤(LC)以不同混合比例(3∶7、5∶5、7∶3)共水热碳化时的协同作用,并分析其固相产物(水热炭)的燃料品质。结果表明,当LC/SS、LC/DS混合比例为5∶5时,水热炭产率分别为81.08%和86.00%,并获得了最大协同系数(水热炭产率:1.69%和0.18%;有机物保留率:11.90%和2.64%;碳保留率:4.08%和0.77%)。其中,LC/SS的协同作用总是比LC/DS显著。随着LC添加量的增大,水热炭的热值和煤化程度均随之提高,不仅改善了水热炭的燃料特性,还使得燃烧过程更为稳定且充分。由此说明,通过共水热碳化预处理的方式可以制得较高品质的燃料,从而实现污泥/褐煤的有效利用。 展开更多
关键词 污泥 褐煤 共水热碳化 协同作用 燃料特性
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污泥水热液化工艺参数优化的研究进展 被引量:8
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作者 宋艳培 庄修政 +2 位作者 詹昊 阴秀丽 吴创之 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期212-220,共9页
污泥年产量大、处理困难,但因其含有较多的有机物以及较多的氮、磷等营养元素,被认为是一种不可多得的资源。水热液化是针对污泥等高含水废弃物的一种处理手段,其处理过程中各种化合物的形成取决于水热工艺参数。文中介绍了污泥的特点... 污泥年产量大、处理困难,但因其含有较多的有机物以及较多的氮、磷等营养元素,被认为是一种不可多得的资源。水热液化是针对污泥等高含水废弃物的一种处理手段,其处理过程中各种化合物的形成取决于水热工艺参数。文中介绍了污泥的特点和处理现状,总结了近年来国内外关于污泥水热液化处理的发展历程,并重点综述了污泥水热液化处理的反应机理与影响因素,包括原料参数、液化温度、停留时间、催化剂种类、催化剂用量、气氛条件等。最后,对污泥水热液化处理制备生物油的研究前景进行了展望,认为系统研究各类污泥组分水热液化过程的反应路径、提高生物油自身品质同时降低处理成本、寻找可替代的产物应用途径等是今后污泥水热液化处理的发展方向。 展开更多
关键词 污泥 水热液化 油相产物 工艺参数
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生物质直燃发电工程的温室气体减排效益分析 被引量:1
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作者 宋艳培 简秀梅 +4 位作者 庄依杰 陈晓堃 吴宇健 邓颖 朱雄发 《广州化工》 CAS 2016年第12期12-14,共3页
生物质直燃发电工程,可提供清洁能源、减少温室气体排放,缓解全球变暖趋势,越来越受到广泛地关注。本文利用成本有效性分析法和市场价值分析法,分析该项目的技术经济性,研究了温室气体减排的经济效益和销售温室气体二氧化碳减排权的环... 生物质直燃发电工程,可提供清洁能源、减少温室气体排放,缓解全球变暖趋势,越来越受到广泛地关注。本文利用成本有效性分析法和市场价值分析法,分析该项目的技术经济性,研究了温室气体减排的经济效益和销售温室气体二氧化碳减排权的环境效益。结果表明,中型生物质发电成本是每千瓦时人民币0.6225元,每吨碳的减排增量成本是102.1美元,年销售CO2减排权的收益为171.4万美元。温室气体减排对生物质直燃发电工程的发展起到良好的促进作用。 展开更多
关键词 生物质 直燃发电 温室气体 减排效益
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两类药渣的水热提质效果及其燃烧特性研究 被引量:5
9
作者 庄修政 詹昊 +3 位作者 黄艳琴 宋艳培 阴秀丽 吴创之 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期940-949,共10页
以中药药渣(HTW)与抗生素药渣(PMW)为对象,采用X射线光电子能谱、热重分析仪、量热仪与傅里叶红外分光光度计等技术分析两类药渣的差异并探究水热处理对药渣的提质效果与作用机理。结果表明,HTW含有大量木质纤维类成分,而PMW则以蛋白质... 以中药药渣(HTW)与抗生素药渣(PMW)为对象,采用X射线光电子能谱、热重分析仪、量热仪与傅里叶红外分光光度计等技术分析两类药渣的差异并探究水热处理对药渣的提质效果与作用机理。结果表明,HTW含有大量木质纤维类成分,而PMW则以蛋白质与多糖为主;尽管这两类组分在水热提质中的转化途径有所区别,但均能提高药渣的热值(HTW:从19.4到26.2 MJ/kg;PMW:从19.1到29.3 MJ/kg)。同时,药渣的煤化程度随温度的上升而增加,甚至能接近烟煤水平。此外,由于水热过程中的脱挥发分与芳构化作用使得药渣中低能量的碳氢键转变为高能量的碳碳双键,不仅改善了药渣的燃烧性能,还使药渣在燃烧过程更为稳定且充分。 展开更多
关键词 药渣 水热提质 焚烧 燃料特性
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水热污泥与煤在混燃过程中的协同效应特性研究 被引量:11
10
作者 庄修政 宋艳培 +2 位作者 詹昊 阴秀丽 吴创之 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1437-1446,共10页
以城市污泥衍生的水热污泥(SS-derived hydrochar)为对象,结合傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、X射线荧光光谱分析(XRF)和X射线衍射分析(XRD)等对比研究了水热污泥与三种不同品阶煤(褐煤、烟煤和无烟煤)在有机/无机结构与燃料特性上的异同;... 以城市污泥衍生的水热污泥(SS-derived hydrochar)为对象,结合傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、X射线荧光光谱分析(XRF)和X射线衍射分析(XRD)等对比研究了水热污泥与三种不同品阶煤(褐煤、烟煤和无烟煤)在有机/无机结构与燃料特性上的异同;同时,通过热重(TG)与偏差分析(Deviation)考察水热污泥与各阶煤在不同混合比例条件下的协同燃烧行为及其作用机制。结果表明,污泥经过水热处理后其有机结构和燃烧行为均提升至与煤相似的水平,该过程不仅改善污泥的燃烧特性,并增强其与煤之间的协同燃烧效应。水热污泥中适量的轻质组分与(碱)碱土金属能在混合燃烧过程中加速煤的失重速率,其对三种煤的促进作用可达4.4%-16.1%(褐煤)、1.9%-9.4%(烟煤)和4.8%-12.1%(无烟煤)。总体而言,水热污泥与褐煤混合而成的燃料在燃料性能上具有较大的优势,并且其混合比例以30%(水热污泥):70%(褐煤)与50%(水热污泥):50%(褐煤)为宜。 展开更多
关键词 污泥 水热炭化 混合燃烧 协同效应
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有机废弃物在水热-热解耦合过程中NOx前驱物的释放机制研究 被引量:2
11
作者 庄修政 宋艳培 +1 位作者 阴秀丽 吴创之 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期551-561,I0003,共12页
以城市污泥(SS)、中药药渣(HTW)和硅藻(DT)为对象,在水平管式反应器上对比研究了水热处理前后样品在热解过程中NOx前驱物的生成特征,并结合热重(TGA)和X射线光电子能谱(XPS)表征分析了该耦合过程对NOx前驱物的影响机制。结果表明,在240... 以城市污泥(SS)、中药药渣(HTW)和硅藻(DT)为对象,在水平管式反应器上对比研究了水热处理前后样品在热解过程中NOx前驱物的生成特征,并结合热重(TGA)和X射线光电子能谱(XPS)表征分析了该耦合过程对NOx前驱物的影响机制。结果表明,在240℃下进行水热预处理能直接或间接地影响样品燃料N在不同热解阶段时的转化路径,从而在整体层面上降低NOx前驱物的释放量,例如当热解温度为900℃时,源于水热焦燃料N的NOx前驱物为55.0%(SS240)、48.1%(HTW240)和51.2%(DT240),比未经处理样品的NOx前驱物释放量分别少9.5%(SS)、6.0%(HTW)和15.4%(DT),但若以原料燃料N为基准,源于水热焦的NOx前驱物则比未经处理样品的NOx前驱物释放量分别少90.1%(SS)、41.9%(HTW)和59.8%(DT),并且对NH3的抑制效果高于HCN。进一步根据热失重曲线及其半焦N官能团的演变规律可以推测,水热预处理对NOx前驱物的两条影响机制,即含N官能团的脱除(对于初次反应的NH3释放)与含N官能团的稳定化(对于二次反应的HCN释放),可为废弃物的清洁利用提供理论参考。 展开更多
关键词 有机废弃物 水热预处理 热解过程 NOx前驱物 释放机制
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人造板废弃物烘焙热解特性研究 被引量:1
12
作者 王南涛 詹昊 +3 位作者 庄修政 宋艳培 阴秀丽 吴创之 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期283-291,共9页
以具有代表性的两类人造板废弃物——胶合板(PW)和纤维板(FB)为原料开展烘焙实验,结合元素、热值、傅里叶红外(FTIR)、二维相关红外(2D-PCIS)、X射线光电子能谱(XPS)等分析表征手段,探究烘焙预处理对人造板废弃物化学结构及其燃料品质... 以具有代表性的两类人造板废弃物——胶合板(PW)和纤维板(FB)为原料开展烘焙实验,结合元素、热值、傅里叶红外(FTIR)、二维相关红外(2D-PCIS)、X射线光电子能谱(XPS)等分析表征手段,探究烘焙预处理对人造板废弃物化学结构及其燃料品质的影响。结果表明,在200℃和250℃下,PW和FB烘焙固体产物化学结构变化并不明显,但在300℃下,发生明显变化。随着烘焙温度的升高,人造板废弃物中低能态的"—C—H/—C—O/—C==O"键向高能态的"芳香族—C—C/—C==C"键转变,燃料热值显著提高,并在300℃下,PW和FB获得最大脱氮效率,分别为75.04%和72.48%。 展开更多
关键词 生物质废弃物 烘焙 化学结构 预处理
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不同孔径活性炭对镉铅污染土壤的动态修复研究
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作者 罗健豪 宋艳培 +2 位作者 庞锡明 曾敏玲 简秀梅 《广州化工》 CAS 2022年第24期141-144,159,共5页
测定微孔活性炭(MICAC)、介孔活性炭(MECAC)和大孔活性炭(MACAC)的理化性质和吸附特性,以及三者对重金属污染土壤的淋溶和大田原位修复的动态影响。三种活性炭比表面积大小为MICAC>MECAC≥MACAC。经三种活性炭处理后的淋出液的Cd(Ⅱ)... 测定微孔活性炭(MICAC)、介孔活性炭(MECAC)和大孔活性炭(MACAC)的理化性质和吸附特性,以及三者对重金属污染土壤的淋溶和大田原位修复的动态影响。三种活性炭比表面积大小为MICAC>MECAC≥MACAC。经三种活性炭处理后的淋出液的Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)浓度分别降为0.18~0.21 mg/L和0.063~0.067 mg/L。活性炭对大田土壤中Cd(Ⅱ)Pb(Ⅱ)含量影响为:MECAC≥MICAC>MACAC>CK;90 d的大田原位修复,MICAC处理土壤的Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)含量分别较对照组土壤分别下降78.57%和80.57%。适当添加3%的MECAC能有效吸附土壤中的Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)。 展开更多
关键词 活性炭 重金属 土壤 孔径 动态修复
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