调理料对猪粪好氧堆肥特性的影响试验

以猪粪为原料,添加质量分数为10%、15%、20%的小麦秸秆、玉米秸秆、木屑3种调理料进行好氧堆肥试验,5d人工翻堆一次。结果表明:以小麦秸秆和玉米秸秆为调理料的堆置效果比其他调理料效果更好。提高经过处理的玉米秸秆比例能获得更好的堆肥效果,当增至20%,能获得比以小麦秸秆为调理料更佳的堆肥效果;而以小麦秸秆为调理料的好氧堆肥的最佳比例为15%;小比例的木屑堆肥效果相对次之。

富营养化藻的特性与水热液化成油的研究

<正>该文采用水热液化技术来处理滇池富营养化藻(简称滇池藻)。水热液化技术因不用干燥而相对低能耗、能全组分转化等特点,在利用高湿低脂藻类生产生物原油方面特别有优势。该研究中的滇池藻是采用一定规模化收获过程工艺(先絮凝后离心)而获得的一种高灰分(36.6%~45.2%)低脂(0.7%~2.1%,干燥无灰基,daf)藻。对滇池藻的物料特性研究表明,它们相比水体中生长的藻类在基本物化特性和生物多样性上都具有一定的差异性。收获的几个典型水华月份(四月、

旋流导叶式生物质热解反应器内气固两相涡旋流动特性

针对生物质现有热解反应器存在的传热效果差、产物与催化剂不能及时分离导致产率降低等问题,采用计算流体力学方法与脉冲示踪实验测量法对旋流导叶式反应器内的固相体积分数梯度分布、停留时间分布等进行了研究。结果表明气固两相在新型反应器不同区域不同强度涡旋流场内哥氏力、离心力的作用下达到了较好的混合接触和分离效果,为实现反应器内的反应分离一体化过程提供了前提。研究发现,当催化剂粒径为10μm、剂气比为10. 5时,反应器达到最佳混合与分离效果。催化剂颗粒停留时间分布曲线呈平滑的单峰分布,拖尾较小,平均停留时间为1. 055～1. 235 s,催化剂颗粒流动接近平推流。

完全连续式生物质水热转化系统的研发趋势

生物质水热转化技术具有原料适应性好、成本低、转化效率高的特点,使其具有未来工业化生产生物原油和化学品替代化石燃料的巨大潜力。本文综述了目前生物质水热转化连续式系统的研发进展,指出目前研发系统的主要环节部分仅水热反应器基本实现了连续化反应,而其他环节如原料进料、产物分离尚未实现连续化运行。分析表明,未来的生产模式要求具备效率高、能耗低、环保和节能等特点,才能实现商业化。本文提出了一套面向未来的完全连续式生物质水热转化系统模式。该系统可以实现包括生物质原料预处理、喂料/泵送、水热反应及产物分离各环节能完全连续化运行。同时,系统在产物分离过程中通过对关键水相产物反复循环回用进行热交换,实现更高的热效率实现节能;其次,通过水相产物的热量回收和水相产物循环回用实现过程水排放更加环保。通过分析实现此系统所需关键部件的研发进展,对该系统面对未来的商业化可能性提供了一种启示。

水相循环对玉米秸秆水热液化成油特性影响的研究

以玉米秸秆为原料,以去离子水为介质,研究水相循环对玉米秸秆水热液化成油特性的影响。循环过程中不额外添加去离子水,对循环前后的水相产物、生物原油和固体产物进行对比研究发现,水相循环产生有机酸的富集效应,促进酮酚类的转化,两者共同作用提高生物原油和固体产物的产率和品质。具体表现为:水相循环对水相pH值影响较小(3.62-3.91),但可以使乙酸和丙酸等有机酸不断累积,同时使酮类、酚类化合物含量逐渐减少;水相循环可以使生物原油产率从20.42%逐步提高至24.31%,且可略提升油品质;水相循环可以使固体产物的碳含量由60.94%提升至61.74%。

猪体水热液化工艺参数优化及生物油特性分析

以猪体为原料,以高位热值、C元素回收率、N元素残留率作为生物油质量指标,采用响应面法研究反应温度(220~300℃)、反应时间(40~80 min)、固含量(10%~30%)对猪体水热转化生物油产率与质量的影响。研究结果表明:反应条件均会影响水热反应的进行且温度影响最显著,分别在不同反应条件下得到单一指标最优的生物油;生物油的最大产率为76.94%(278℃、64 min、29%固含量),最大HHV值为38.63 MJ/kg(290℃、47 min、30%固含量),最大C元素回收率为93.16%(260℃、60 min、10%固含量),最低N元素残留率为15.52%(220℃、40 min、12%固含量)。生物油的元素分析结果表明水热液化可有效降低生物油中N、O元素含量,提高生物油品质。傅里叶变换红外光谱分析与热重分析结果表明,生物油的化学成分复杂且以分子量较大、碳链较长的有机物为主。

生物原油炼制:副产物内循环及水热自催化

利用高温高压条件模拟石油生成的生物质水热液化技术可用于制备生物原油,以替代日益枯竭的石油资源,然而副产物处置问题制约了其可持续发展。解决该问题的方法首先是通过水热定向催化调控减少副产物,然后集成各种技术将副产物尽可能原位资源化。基于此并依据生物炼制的思想,本文对一种集成几种水热技术炼制生物原油的模式进行了讨论。依据生物质水热液化副产物的特性,通过对固体产物水热合成制备催化剂、水相产物回用产生有机酸、气体产物分离或彻底氧化后水热还原生产有机酸等,可实现副产物内循环并强化自催化生成生物原油。指出该模式符合绿色化工的理念,对于加快规模化生产可替代石油的生物原油、缓解能源危机具有重要的参考意义。

反应条件对玉米秸秆水热液化产物分布及特性的影响

利用间歇式生物质水热液化反应釜,通过正交试验设计考察不同反应条件对玉米秸秆水热液化(HTL)的影响,过程参数包括反应温度(250~350℃),反应时间(0~60 min)和含固量(5%~15%)。从元素组成、官能团分布、主要化学成分以及结构形貌等对玉米秸秆水热液化产物的特性进行了分析。研究结果表明:玉米秸秆水热液化的较优条件为反应温度300℃、反应时间30 min、含固量5%,此时生物原油(BO)、固体残渣(SR)、其他产物(气相和水相产物)的产率以及液化率分别为22.85%、15.02%、62.13%和84.98%。过程参数对玉米秸秆水热液化的产物分布有显著影响。不同反应条件下玉米秸秆组分降解程度不同,生物原油的产率8.31%~22.85%,热值30.56~32.69 MJ/kg,水相产物的总有机碳(TOC)7711.5~12336.0 mg/L,固体产物的组成和表面形貌也不同。FT-IR结果显示:生物原油的官能团分布相似,仅某些峰强度有所差异,表明不同水热条件制备的生物原油中化合物种类相似但含量存在差异。GC-MS分析结果显示:生物原油组成包括酚类、酮类、有机酸类、醛类、醇类、含氮化合物和呋喃类等化合物。

滇池藻水热液化成油特性研究

以滇池藻为原料研究水热液化条件对其液化反应的影响,并分析反应温度对水热液化产物分布及生物油特性的影响。结果表明:在反应温度300℃、反应时间60 min、原料含固率20%条件下生物油产率最高为14.82%,生物油能量回收率最高为54.11%,碳、氢元素回收率分别为49.65%、24.83%,其热值为35.79 MJ/kg。GC-MS分析结果显示:生物油含烃类22.4%,有机酸类34.3%,氮氧化合物21.1%,酯类5.47%。反应温度对生物油组分中含氮氧杂环化合物、酯类、有机酸类、烃类以及酚类化合物GC含量变化有很大影响。反应温度为380℃时转化率最高为83.87%,生物油H/C最高,N/C最低,比值分别为1.39和0.05,热值为36.76 MJ/kg。

工程教育视域下混合式教学模式的构建与实践——以“固体废弃物处理技术”课程为例

混合式教学是现代信息技术与教育教学深度融合的体现。在线教学平台的出现拓展了教和学的时间和空间,有助于充分发挥线上和线下两种教学的优势改造传统教学。结合“固体废弃物处理技术”课程,构建了由课前阶段、线上教学阶段、线下教学阶段、课后阶段、管理与效果评价等环节组成的混合教学模式,并对在线课程与课堂教学有机融合的措施进行了分析。在教学实践中,以学生为主体,以教师为主导,开展了课前自学、课中精讲、课后巩固和优化教学方式及资源等,提高了学生的自主学习能力,为推进专业课程混合式教学改革与建设提供了更有价值的理论和实践指导。