污泥水解残渣烧制陶粒的实验研究

污泥水解残渣具有含水率高、重金属组分热稳定性高且易迁移等特点,若不妥善处理,易对环境造成二次污染。参考陶粒烧制工艺,以污泥水解残渣、细土壤土和粉煤灰为原料煅烧制备陶粒滤料,通过实验探索污泥水解残渣与不同物料掺杂烧制陶粒的可能性。结果表明,使用污泥水解残渣、细土壤土和粉煤灰为原料烧制陶粒滤料的方法可行,物料掺杂比例和烧结温度对所烧制陶粒的物理性状及性能影响较大。经过核算,使用该工艺烧制陶粒具有较高的经济效益。

玉米芯水解残渣木质素的热解特性实验

采用改进的酶解/温和酸解木质素（EMAL）法,从玉米芯水解残渣中提取出残渣木质素。借助热重分析仪对残渣木质素的热解过程进行了分析,结果表明,残渣木质素的热裂解主要发生在200-500℃,在270℃和400℃出现2个明显的热解峰;残渣木质素在主要热解区间遵循二级反应模型。借助傅里叶红外变换仪对残渣木质素的主要官能团进行了研究,结果表明木质素的主要官能团在分离过程中未被破坏。残渣木质素及其热解焦炭的扫描电镜结果表明,木质素分子为多边形贝壳状结构,热解过程中发生了脆性和塑性变形,且随着热解终温的升高,热解焦表面形态趋于有序化。

木屑及其水解残渣快热解特性研究

生物质水解残渣中主要含有木质素和少量未水解完全的纤维素和半纤维素。研究了木屑以及水解残渣在氮气氛围下的TG和DTG曲线,着重探索残渣的裂解特性,并与木屑的热解特性作了比较,给出残渣热裂解一级平行动力学模型及其频率因子和活化能。研究表明:木质素是木质纤维素类热裂解产生焦碳的主要来源。随着升温速率的提高,生物质热裂解温度和速率明显提高。

木粉水解残渣热解半焦结构及反应性研究

以典型的稀酸水解工艺中产生的残渣为原料,通过高温管式炉以慢速升温方式制备了木粉酸水解残渣(AHR)热解半焦。通过工业分析对比分析了AHR与其热解半焦组成的变化。利用XRD和SEM分析方法对半焦样品的晶相结构及表面形貌进行了表征,通过不同热解终温下半焦样的结构形貌变化解释其反应性的差异。在热重分析仪上通过分析半焦在CO2气氛下的失重,表征AHR热解半焦CO2气化反应性。工业分析结果表明随着热解终温的升高,半焦的炭化程度升高。XRD结果分析显示:随着热解终温的升高,AHR热解半焦的类晶相结构的有序化程度增高;SEM结果表明:木粉的纤维结构经酸水解后发生了变化,AHR热解半焦形态与木粉半焦有着明显区别;随着热解终温的升高,半焦样的解构程度增加。对气化反应活性的研究表明:随着热解终温的升高,半焦样的反应活性降低。

木粉水解残渣热解特性实验研究

采用典型的木粉稀酸水解残渣,在热天平和管式炉反应器中进行了热解实验研究,重点考察了反应温度和样品中残酸的存在对热解过程和热解产物的影响。结果表明:水解残渣热失重900℃时的最终固体残留物高于未经稀酸水解的原生物质(达35%);水解残渣的三相产物规律与未经稀酸水解的原生物质类似,但是热解焦产率明显高于原生物质(为32%～45%);残酸对水解残渣热分解起到了催化作用,对气相产物的生成有促进作用;对于固相产物,在620～710℃以前水洗样品的产焦率低于未水洗样品。

CO_2活化生物质水解残渣制备活性炭的正交实验

以玉米秸秆酸水解残渣为原料、CO2为活化剂,制备了一系列活性炭,采用正交试验方法分析了原料颗粒大小、CO2/N2体积比、活化温度、活化时间4个因素对生物质水解残渣原料活性炭的比表面积、孔径和得率的影响。正交试验结果表明,活化温度和CO2/N2体积比是影响该类活性炭吸附性能的主要因素。制备的活性炭产品最大比表面积达到845.4m2/g,对应的制备工艺:原料颗粒50目、CO2/N2体积比1∶1、活化温度1000℃、活化时间210min。

纤维素废弃物稀酸水解残渣制氢研究

对纤维素废弃物水解残渣催化气化制氢进行了研究,考察了气化温度、催化温度、催化剂颗粒粒径和S/B (单位时间内进入气化器中水蒸汽质量与生物质质量之比)4个主要参数对气体组成和氢气产率的影响并和以木屑为原料催化气化制氢进行了比较。在试验范围内提高气化温度、催化温度和S/B的值以及减小催化剂颗粒粒径对提高氢产率有利,其中气化温度和S/B对提高氢产率影响较大。气化温度在800～850℃内较为理想,催化剂颗粒的适宜粒径为2～3mm,S/B取1.5～2.0较佳;和木屑制氢相比,使用水解残渣制取的气体中CO和CO_2的体积百分比小,H_2/CO的值大,氢气含量高,有利于后续处理,且氢产率大,对制氢有利。

玉米芯稀酸水解残渣热解特性

在热天平分析仪上对比分析了玉米芯水解残渣、玉米芯及残渣木质素的热失重特性,借助TGA-FTIR解析了残渣木质素热解过程中主要产物的析出特性,在自制小型快速热解装置上对比考察了水解残渣和玉米芯的热解产物分布,并进一步对比分析了热解气的组分组成及热解焦的气化反应性。TGA结果表明,玉米芯热解主要集中在250～450℃,而水解残渣和残渣木质素的热解温度范围为180～800℃。TGA-FTIR分析显示,甲醇和酚类的主要析出温度区间为200～420℃,而CO和CH4主要在400℃以后析出。在热解温度550～850℃内,水解残渣的固体热解焦产率为30.35%～42.64%,远高于玉米芯热解的固体产率19.18%～26.40%,且残渣热解焦的气化反应性低于玉米芯热解焦;气体组分中CO和CO2产率较高,H2产率在温度高于650℃时明显提高。

污泥水解残渣对植物生长的影响

以生石灰水解污泥所剩残渣为材料,研究该残渣直接使用、被水冲洗后(降低pH)使用以及将残渣与自然土按不同比例混合后再使用对金盏菊(Calendula officinalis L.)、油菜(Brassica napus)、高羊茅(Festuca arundinacea)以及七彩椒(Capsicum annuum)种子的发芽影响以及残渣在自然状态下的pH值变化、残渣的堆放对周围植物生长的影响.结果表明:残渣对种子的发芽实验中,金盏菊种子的发芽比正常状况下的种子发芽慢2 d;油菜和高羊茅种子在被水冲洗后的残渣中的最终发芽率均达到100%;将残渣与自然土按不同比例混合使用,随着自然土比例的加大,植物种子的发芽时间缩短2-4 d,最终发芽率增大20%-40%,差异显著;残渣在室内经过20 d堆放后pH≥7,而室外残渣经过同样时间的堆放后pH≤7;残渣与自然土按不同比例混合后分别装在大小相同的花盆中置于室内,并种不同植物种子,15 d后pH≈7.

升温速率对活化黄姜水解残渣动力参数的影响

黄姜水解残渣是黄姜皂素生产中的固体废物,主要成分为木质素,是一种制备活性炭的优质材料.TG-DTG分析升温速率对活化过程有较明显的影响,运用简化模型Freeman-Carroll微分法和Ozawa及Kissinger积分法考察升温速率对活化黄姜水解残渣动力参数的影响,对集成优化活化过程有重要的指导意义.随升温速率的上升,活化能E与指前因子A基本上呈减小趋势,且E与A符合有关学者提出的“动力学补偿效应”;在同一升温速率下,动力学曲线有两个线性区域,温度较低时,挥发物的析出主要受化学控制,温度较高时,活化过程主要受扩散控制;用不同速率得出的活化能可初步判断原料的活化难易程度.

麦草水解残渣制备活性炭

为充分利用麦草资源,降低利用麦草制木糖成本,对麦草甲酸-盐酸水解残渣制备活性炭的条件进行探讨。结果表明,以麦草甲酸-盐酸水解残渣为原料制备活性炭,较佳的活化条件为:活化温度800℃,活化时间0.5 h,此时活性炭的得率为32.09%,脱色力为16 mL亚甲基蓝,其脱色效果与外购活性炭基本相当,可以用于对木糖水解液的预脱色。

玉米秸秆水解残渣厌氧消化的产气性能

为了考察玉米秸秆水解残渣(Unhydrolyzed solid,UHS)的厌氧消化产甲烷潜力,研究了接种物类型、接种比例以及发酵温度对UHS产气性能的影响。结果表明,餐厨垃圾厌氧消化液作为接种物时,UHS具有较高的产气能力,累积甲烷产量达到208.06 m L·g^(-1)VS;UHS的累积甲烷产量与接种物对底物的比值(Inoculum to substrate ratios,RI/S)有关,其值随着接种比例的减小而逐渐降低,当接种比例RI/S为0.1∶1~3∶1时,累积甲烷产量为111.20~224.48 m L·g^(-1)VS,UHS的生物降解率为27.89%~56.29%,其降解能力随着底物浓度的升高而降低;在高温发酵(55℃)和中温发酵(35℃)条件下,相同接种比例的对照组中,UHS累积甲烷产量较为接近,但高温发酵的产气速率明显高于中温发酵。

玉米芯水解残渣热解焦气化反应性研究

利用热重分析仪研究了玉米芯及其酸水解残渣热解焦的气化反应性,重点考察了热解温度、升温速率、气化温度和气化介质(CO2、H2O)对残渣热解焦气化反应性的影响,并借助SEM观测了热解焦的表观形貌。结果表明,残渣热解焦的气化反应性较玉米芯热解焦有所下降;在热解温度550～850℃,残渣热解焦的气化反应性随热解温度提高而降低,在热解升温速率0.1 K/s下制取的热解焦,其气化反应性低于15.0 K/s下的热解焦;在气化温度850～950℃,提高气化反应温度和使用水蒸气作为气化介质能显著提高残渣热解焦的气化反应性;采用混合反应模型计算了残渣热解焦的气化反应动力学参数。

玉米芯水解残渣热解焦ZnCl_2活化动力学分析

为优化玉米芯水解残渣低温热解、ZnCl2活化制备活性炭的工艺过程，获取活化过程的优化工艺参数，在热分析仪上对残渣热解焦的ZnCl2活化过程进行了研究。通过对比ZnCl2溶液浸渍前后残渣热解焦的热重特性，分析了ZnCl2活化机理，采用分布活化能模型（DAEM）对浸渍热解焦活化过程进行了动力学分析。结果表明，经ZnCl2浸渍后的残渣热解焦热失重区间集中在450～650℃，且失重峰明显增强，固体残留质量大幅降低。DAEM计算结果表明，浸渍热解焦在活化过程中的活化能分布为190～280kJ／mol．在E=210kJ／mol时活化能分布函数达到最大值。

玉米芯水解残渣中纤维素和木素的分离纯化

以玉米芯水解残渣为原料,采用碱性H_2O_2和NaClO_2两段法处理,以纤维素含量与木素脱除率为指标,对纤维素和木素的分离纯化工艺进行了实验探讨。结果表明,碱性H_2O_2处理段较适宜的条件为:混合液中NaOH用量3%,H_2O_2用量0.8%和反应温度80℃;NaClO_2处理段较适宜的条件为:NaClO_2浓度12 g/L,处理温度70℃;经过以上两段处理,玉米芯水解残渣中纤维素含量为84.73%,木素脱除率高达91.11%,分离纯化效果最佳。

厌氧分解木质纤维素水解残渣中难降解性糖类研究

木质纤维素的生物炼制普遍存在纤维素水解不完全的问题。难降解性糖类大量存在于水解残渣中,既降低了纤维素的糖得率,也影响了水解残渣的回收利用。文章利用厌氧微生物来分解水解残渣中的难降解性糖类并将其转化为沼气,研究了不同温度和接种比例条件下难降解性糖类的厌氧降解性能。结果显示,厌氧消化后水解残渣中聚糖含量显著降低;厌氧分解后的聚糖含量随接种比例的增大而降低,聚糖降解率随接种比例的增大而升高,高温条件下的降解程度高于中温条件。优化条件下,厌氧分解后葡聚糖和木聚糖含量分别降低至4%和1%左右,水解残渣的累积甲烷产量可达184.70 mL·g^(-1) VS。研究结果证实了厌氧分解水解残渣中难降解性糖类的可行性,为木质纤维素生物炼制过程水解残渣的回收利用提供了新的途径。

用纤维素废弃物水解残渣催化气化制取氢气的方法

该发明公开了一种用纤维素废弃物水解残渣催化气化制取氢气的方法。以生物质酸水解或酶水解残渣为原料，采用催化气化的方法，在适当的反应温度、反应压力、反应时间条件下，制取富含氢气的合成气。采用该方法得到的粗气体中CO2和CO的含量较低，氢气含量较高，有利于后续处理，对制氢有利。该方法不但为氢气的生产提供了一种方法，而且处理了固体残渣（包括农业废弃物、林业废弃物、林业加工废弃物、水生植物、能源作物或生物质的其他派生物经酸水解或酶水解后剩余的残渣），保护了环境，提高了生物质的综合利用效率。

氧化镁法水解含铬革屑的氨基酸分析

利用氨基酸分析仪 ,对铬革屑的氧化镁法水解产物和水解残渣中的氨基酸组成进行了分析。发现有 8种氨基酸在残渣中的含量高于水解液中的含量 ,其中中性氨基酸比碱性氨基酸的含量高 。

两种木质纤维水解渣的热解特性分析

对木粉酸水解残渣(WAHR)和木糖渣(XR)两种木质纤维水解残渣进行了基本物性分析,采用热重分析仪和自制的管式高温裂解炉探讨了这两种水解残渣及其母料的热解特性.结果表明:两种水解残渣较其母料有更高的碳含量,且WAHR的碳含量比XR高;两种水解残渣的组成和热解特性存在较大差异;XR的气相产物和液相产物产率在整个研究温度区间均高于WAHR,并且H2、CO、CO2、CH4、C2H4和C2H6的产率随温度变化的规律不同;两种水解残渣的液相产物种类相似,但相对含量存在差别;半焦样品的CO2气化反应活性随温度的升高而降低;原料的木质素含量越高,所得半焦样品的反应活性越低.

从文冠果中提取文冠果油文冠果多糖 文冠果水解蛋白肽

该项目属于文冠果深加工技术，具体涉及一种从文冠果中提取文冠果油、文冠果多糖及文冠果水解蛋白肽的方法。制作步骤如下：取文冠果的仁，将文冠果仁粉碎，加水溶胀；连续微波处理，碱性蛋白酶酶解，中性蛋白酶、风味蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶，三相分离，超滤膜超滤浓缩，浓缩液干燥，水解残渣通过真空干燥粉碎获得富含蛋白、脂肪、纤维紊的优质动物饲料。