添加秸秆类生物质对长平煤灰熔融特性的影响

借助高温热台显微镜、扫描电子显微镜-能谱仪、灰熔点仪和X射线衍射仪考察了添加稻草和棉秆两种秸秆对长平煤灰熔融特性的影响。研究结果表明添加两种秸秆都能有效地降低长平煤灰的熔融温度。在高温弱还原性气氛下,长平煤灰主要矿物组成为耐熔性石英和莫来石,而添加秸秆后产生了白榴石、尖晶橄榄石、钙长石等低温共熔化合物,使长平煤灰熔点降低。不同灰的高温熔融图像表明,煤灰在熔融过程中由于受热而使固相持续软化,形成了不利于难熔物分解的高黏度熔体。而煤和稻草的混合灰在熔融时形成了易发生流动的低黏度熔体,能够促进矿物质发生反应而更易熔融。

秸秆类生物质酶解动力学与光合生物产氢特性研究

采用类分形动力学对4种常见秸秆类生物质的酶水解过程及其光合生物产氢能力进行了实验研究,并分析了各种秸秆类生物质的光合生物产氢能力及其与产氢菌种生长之间的相关关系,得到了秸秆类生物质酶解及光合生物产氢的相关动力学方程。实验结果表明,4种秸秆类生物质的酶解效果与产氢能力从大到小依次为小麦秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、棉花秸秆,酶解后还原糖质量浓度分别达到了19.88、15.72、14.04、9.41 g/L,累积产氢量分别达到了515.7、362、194.8、123.95 m L,且在菌种生长的对数期产氢速率达到最大。同时,利用类分形动力学揭示了秸秆类生物质酶解动力学参数与还原糖质量浓度及累积产氢量成正比例关系,为进一步完善秸秆类生物质光合生物产氢工艺理论和技术提供了参考。

秸秆类生物质灰软化温度的灰预测模型研究

根据秸秆类生物质灰成分和灰软化温度实测数据构成的数据样本,采用灰色关联度分析法研究灰成分对灰软化温度的影响,建立灰软化温度GM(0,8)预测模型。结果表明:该预测模型预测精度较高,适用于预测秸秆类生物质灰软化温度,具有工程应用价值。

秸秆类生物质预处理技术研究进展

秸秆类等生物质是重要的可再生资源,将其制取成燃料乙醇可有效解决当前日益严重的生态和能源问题,而预处理技术是其中制取成功的关键技术。这项技术的不断完善可以不断提高秸秆类中木质纤维素的水解率,从而高效地制取出燃料乙醇,大大降低其生产成本。笔者从预处理关键技术的出发,通过对国内外最新研究进展的分析,对物理法、物理-化学法、化学法和生物法这四种技术的处理效果进行了综述,并对秸秆类生物质预处理技术的发展提出了展望与建议。

秸秆类生物质隧道式沼气发酵技术与装置研究

传统隧道式沼气池由于工艺落后、产气率低,已很难适应现代沼气事业的发展。通过对传统隧道式沼气池中发酵原料的存在状态与运行方式,原料、沼气菌、水三者之间的接触方式以及发酵特点的分析,指出了传统隧道式沼气池存在的问题。针对存在的问题,研究出一种新型隧道式沼气发酵装置,发酵原料在新型隧道式沼气发酵装置中的存在状态由原来的混乱、自然分层、堆集变成了可控、有序排列、悬浮,沼气池的容积率、产气率和原料利用率变得更高,原料适应范围更广,管理更简单,使定量管理沼气发酵成为可能。

农业秸秆类生物质制取生物燃料的研究进展

为了缓解全球能源危机和解决环境污染问题,将农业秸秆类生物质,通过微生物发酵将它们转化为能源及高附加值的化学品,具有重要意义。介绍农业秸秆类生物质的结构成分;综合评述物理和化学预处理方法;重点介绍由农业秸秆类生物质生产乙醇、丁醇的研究现状。指出农业秸秆发酵制取生物燃料工业化进程的关键所在。

秸秆类生物质去除废水污染物的应用

秸秆类生物质是一种来源广泛的低成本吸附材料。本文介绍了秸秆类生物质的基本性质,总结了秸秆类生物质改性处理前后对废水污染物的吸附情况。分析了秸秆类生物质作为吸附剂的原因及不同改性方法的作用机理,对其今后的研究方向进行了展望。

维生素B_(4)对秸秆类生物质光发酵产氢的影响

以玉米秸秆类生物质为产氢原料,研究维生素B_(4)对HAU-M1光合细菌生长和产氢过程的影响规律。结果表明:当维生素B_(4)质量浓度为75 mg/L时,光合细菌生长情况最好,细菌干重最大值为0.934 g/L;维生素B_(4)质量浓度为100 mg/L时,氢气累积产量达178 mL,比对照组显著提高了43.8%,对光合细菌产氢的促进效果最好;添加维生素B_(4)对HAU-M1光合细菌发酵产氢过程的pH值影响显著,可减弱发酵液酸化,有利于光合细菌发酵产氢。可知,维生素B_(4)对HAU-M1光合细菌生长及秸秆类生物质光合产氢具有明显的促进作用,可为进一步研究开发秸秆类生物质光合细菌发酵产氢工艺技术提供科学参考。

掺混生物质对煤灰熔点的影响及混合灰流动温度预测

研究了刘桥一矿煤、青龙矿煤、榆林煤,掺入稻草、棉秆、玉米秆3种秸秆类生物质后混合灰熔融特性的变化规律。结果表明:对于高灰熔点刘桥一矿煤和青龙矿煤,掺入3种生物质后,煤灰的流动温度显著降低,掺混比例为30%左右时灰的流动温度降至1380℃以下。稻草的掺入增加了低灰熔点榆林煤灰的流动温度,但在所有掺混比例下,混合灰的流动温度均未高于1300℃。采用多元线性回归分析的方法对灰流动温度与灰成分参数进行拟合,得到了预测生物质与煤混合灰流动温度的方程,并使用鲍店煤掺混生物质的灰分组成对回归方程进行了检验,结果显示28组样品中,96%的灰样流动温度偏差在80℃以内。

河南乡村生物质和边际土地资源量统计及其能源转化潜力分析——以周口市杨湾村为例

河南是我国主要的产粮大省,生物质资源丰富。文章通过实地调查,走访问卷的方式对河南典型乡村,周口市杨湾村的边际土地分布、总面积和秸秆类生物质、畜禽粪便、农民生活污水等生物质资源量进行资源收集和潜力分析。通过分析调查,杨湾村生物质资源丰富,可转化为多种形式的能源,若简单以可转化沼气量为统计指标,则杨湾村生物质和边际土地可产297819.41 m^(3)沼气,其中,生物质资源可转化为291053.94 m^(3)沼气,充分利用边际土地,可产6765.47 m^(3)沼气。将其进行有效利用,不仅可以提高当地生物质资源的利用率,改变村庄的能源结构,同时还能降低环境污染,具有显著的社会经济和生态效益。

江苏省秸秆类农业生物质能源分布及其利用的效益

分析了江苏省秸秆类农业生物质能源在不同作物及地区间的分布状况,并选择3个典型的秸秆发电项目作为案例,采用成本-收益分析、货币价值折算及CDM(清洁发展机制)项目分析等方法,重点研究了江苏省生物质能源利用的经济、资源和环境效益。研究结果表明:江苏省秸秆资源以粮食作物为主,约占91.8%,全省秸秆资源呈由北向南逐渐递减的阶梯式分布;目前的秸秆发电企业处于亏损状态,最主要的制约因素是秸秆发电等生物质能源产业的资源环境外部性得不到应有的补偿;与燃煤发电相比,秸秆发电节省原煤的同时减少了大量的污染排放,如果其资源环境效益的货币价值得以实现,不仅可以补偿企业的经济亏损,还可为企业带来可观收益;另外,CDM项目为生物质能源产业实现其资源环境价值提供了有效的途径。

秸秆制氢过程中纤维素酶酶活测定方法研究

秸秆类生物质进行酶解糖化,而后进行光合细菌产氢过程中,确定其纤维素酶酶负荷是秸秆酶法预处理的关键步骤。确定其酶负荷首先要对纤维素酶酶活力进行测定,酶活力的测定有多种方法可以选用。将多种纤维素酶活测定方法进行融合,滤纸酶活力可以代表纤维素酶的总体酶活力,且分光光度计法大大缩短了酶活力测定所需要的时间,且具有较高的精确度,因此最终选择DNS(3-5二硝基水杨酸)分光光度计方法进行试验,所选葡萄糖一次性绘制出线性相关系数达0.999 0的葡萄糖标准曲线,利用一种新型的滤纸酶活计算方法计算并加以验证,通过与其他方法的对比,收到了满意的效果,为确定秸秆类生物质酶解产氢过程中的酶负荷起到了关键作用。

农作物秸秆沼气制肥联产发酵设备的研究

对以秸秆类生物质为原料的沼气厌氧发酵和有机肥好氧堆沤联产技术及其设备进行研究,在充分考虑生产规模、操作实用性、造价等因素的情况下,进行快速发酵罐体、吊装设备、水压池、出料区、混合搅拌进料区等设备的设计,并通过小型模拟装置对其进行实验验证和参数优化。结果表明:秸秆沼气制肥发酵罐应采取一体式圆柱形结构、底部开口、弧形顶盖等形式,其最佳顶部预留空间为1/10或1/12,其合适直径为1.5m,高为2.4m;厂房采用聚碳酸酯阳光板材料,可显著提高发酵温度,以河南新郑地区10月份气温为测试背景,平均发酵环境温度比未使用该系统前高18.6℃,对实现秸秆类生物质沼气制肥联产技术的工厂化应用及其高附加值资源化利用具有重要意义。