生物质定向快速热解制备左旋葡聚糖和芳烃的研究进展

木质纤维素快速热解转化为高价值的左旋葡聚糖和芳烃是国内外的研究热点之一。目标产物的选择性低是限制其工艺发展的关键问题。本文介绍了木质纤维素的组分,并讨论了其组分对热解产物的影响,提出预处理-催化热解的生物质炼制技术,可实现快速热解产物的灵活可调,定向转化为左旋葡聚糖和芳烃。

生物流化床中附着生物浓度与生物膜厚度的关联式研究?

附着生物浓度是衡量生物流化床效率的重要参数之一,研究通过理论推导和实验数据检验,证明了附着生物浓度与生物膜厚度关联的可行性。研究结果表明:生物膜厚度是关联附着生物量和流态化床层膨胀特性的重要参数;对于以形状规则尺寸均匀的微重颗粒作为生物载体,在壁面效应可忽略的生物流化床中,附着生物量、堆积床层膨胀率、流化曲线的斜率和截距都可以跟生物膜厚度及其相关参数进行线性关联,研究考察对象的关联式分别为m=0.154 9δ+0.161 8,ε0=0.005 5δ+1.128 1,n=0.028 9δ+1.212 6,logut=?7.370 6logdp+27.148,以上关联式中δ> 5μm。因此,附着生物浓度可表达为以生物膜厚度和表观液速为变量的函数,理解生物膜厚度和操作液速对附着生物浓度的影响规律,有利于实现生物流化床的稳定控制。

生物炭模板构筑Fe-Ni复合载氧体及其化学链制氢反应性能研究

采用松木热解生物炭为模板构筑Fe-Ni复合载氧体((Fe-Ni/BC),并与溶胶-凝胶法制备的NiFe_2O_4载氧体(NiFe_2O_4/SG)对比,采用SEM、XRD、XPS、BET、H2-TPR、TG-redox循环等表征方法考察载氧体的物理、化学性质,并在固定床上进行化学链制氢循环实验。结果表明,Fe-Ni/BC载氧体为Ni_(0.6)Fe_(2.4)O_4与Fe_2O_3的混合晶体,保留了生物炭骨架并形成了大孔结构。与NiFe_2O_4/SG相比,Fe-Ni/BC平均粒径更小,比表面积更大,吸附氧含量更高,更有利于氧的释放。在固定床实验过程中,Fe-Ni/BC表现出更强的化学链制氢与抗积炭性能,其最大产氢速率是NiFe_2O_4/SG的1.58倍,制取H_2的相对浓度可达到99.5%以上。

铁基载氧体的污泥化学链气化过程中氮迁移热力学模拟与实验研究

基于吉布斯自由能最小化原理,采用HSC Chemistry6.0软件,对污泥化学链气化过程中NOx前驱物(NH3和HCN)与Fe2O3载氧体的氧化还原行为进行了热力学模拟。基于污泥热解实验中NOx前驱物的含量,计算载氧体与污泥的摩尔比(OC/SS)对NH3、HCN以及NH3和HCN混合气氧化过程的影响。热力学模拟结果表明:Fe2O3能显著促进NOx前驱物的氧化和裂解,主要生成N2,几乎无NOx生成;当NH3、HCN以及混合气(NH3和HCN)分别作为还原剂时,其最优OC/SS分别为0.02、0.04和0.05;由于HCN还原性强于NH3,其氧化速率较快。基于Fe2O3/Al2O3混合物(FeAl)载氧体,实验对比了污泥化学链气化与污泥热解过程中NOx前驱物的释放特性,发现Fe2O3能显著降低烟气中NOx前驱物的产率,NH3和HCN产率分别下降32%和62%。实验结果与热力学模拟结果一致。

有机酸预处理对桉木解构组分热解特性的影响

采用甲酸、乙酸及甲酸和乙酸的混合酸三种有机酸溶液对桉木进行预处理,考察有机酸预处理对其解构组分热解特性的影响。采用元素分析、红外光谱分析、热重–质谱联用等手段对预处理之后的固体残渣(富纤维组分)与未经处理桉木进行比较分析。采用热裂解器连接气质联用仪对预处理得到的富纤维素组分与木质素组分进行快速热裂解实验分析。实验结果表明:对桉木进行有机酸预处理,能有效地将纤维素、半纤维素、木质素分离,得到富纤维组分、高纯木质素和木糖。对富纤维素组分和木质素进行快速热解,左旋葡聚糖和苯酚类化合物的产率及选择性显著提高,其中乙酸与甲酸的混合酸预处理效果最好。

CeO_(2)/LaFeO_(3)用于甲烷化学链重整制取合成气反应性能研究

甲烷化学链重整是一种利用载氧体(金属氧化物)的部分氧化能力以实现甲烷重整制取合成气的工艺,同时氧化过程中利用水蒸气氧化,还原态的载氧体在恢复晶格氧的同时分解水蒸气制氢。利用溶胶-凝胶法制备载氧体CeO_(2)/LaFeO_(3),通过X射线粉末衍射和程序升温还原等材料表征方法分析该载氧体的结构特点以及供氧能力,借助于固定床反应实验探讨了组分比例、反应温度对该载氧体反应性能的影响。实验结果表明,CeO_(2)的含量对该载氧体的供氧能力有着显著影响,合适的反应温度不仅有利于甲烷活化,而且能够促进载氧体中晶格氧的迁移,从而提高载氧体的选择性。当CeO_(2)的添加量为10%,反应温度为850℃时,该载氧体的反应性能最优,甲烷转化率可以达到94%,H_(2)选择性和CO选择性分别可以达到90%、83%。在连续的氧化-还原循环中保持稳定的反应性能和结构。

Grey Relational Analysis on the Effects of Rainfall Factors on Runoff and Sediment in the Sloping Farmland with Different Plants in the Central South of Shandong Province

[Objective] The aim was to study the main rainfall factors influencing runoff and sediment in the sloping farmland with different plants in the central south of Shandong Province.[Method] Through grey relational analysis,the effects of different rainfall factors on runoff and sediment with different plants in the central south of Shandong were studied.[Result] In the sloping farmland with different plants,the effects of rainfall factors on runoff and sediment weren’t consistent.Rainfall was the dominant influencing factor of runoff,but PI30 had the greatest influence on runoff in natural grassland.Meanwhile,rainfall intensity was the main influencing factor of sediment,but PI had the greatest influence on sediment in Astragalus adsurgens Pall.plot.The compound factor had the minimal influence on runoff and sediment in Arachis hypogaea plot and natural grassland.In A.adsurgens Pall.plot,rainfall intensity had the minimal impact on runoff,but the compound factor had the least effect on sediment.[Conclusion] The study could provide theoretical references for the comprehensive control of slope soil erosion,the optimum utilization and sustainable development of land.