煤与生物质热重分析及动力学研究

利用热重分析仪对稻秆、麦秆、木屑和煤单独及混合热解特性进行了研究。通过对不同混合比例热解与单独热解对比表明,混合热解中不同生物质起始热解温度、生物质挥发分最大析出温度、煤挥发分最大析出温度随着煤混合比例的变化呈规律性变化。对混合热解实验数据与单独热解参数按混合比例后特性参数分析表明,混合热解导致固体产物产率提高。实验通过对稻秆两种方式的脱灰及脱挥发分处理后混合热解分析,脱挥发分稻秆与脱灰分稻秆对煤的热解都起到了促进作用,证明了生物质中的碱/碱土金属能促进煤在较低温度下热解,硅元素对热解速率起抑制作用。推测生物质与褐煤的共热解中存在协同作用。

纳米磁性固体碱催化剂用于合成生物柴油的研究

分别以Na2CO3和NaOH为沉淀剂将CaO负载在Fe3O4磁核上后经过高温煅烧制备出纳米磁性固体碱催化剂,研究了不同的Ca2+与Fe3O4的摩尔比对催化剂催化合成生物柴油反应活性的影响。发现当Ca2+与Fe3O4的摩尔比例达到7∶1时的催化活性最高;以Ca(OH)2-Fe3O4为前驱体的催化剂的催化活性高于相同条件下制备的以CaCO3-Fe3O4为前驱体的催化剂;最佳催化剂以油质量2%的用量,在反应温度70℃,醇油摩尔比为15∶1的条件下,催化生物柴油转酯化反应,80 min后转酯化率达到95%以上,最高转酯化率高达99%。其催化效率和回收率远高于CaO催化剂。采用热重差热分析确定了催化剂前驱体的煅烧温度,分析发现CaO与Fe3O4形成了新的金属复合氧化物Ca2Fe2O5。

超/亚临界水技术处理厨余垃圾的研究

在超/亚临界实验条件下研究了利用湿式氧化法处理装置处理厨余垃圾的代表物米饭生成有机酸的过程中,处理时间、处理温度、加氧量对有机酸(甲酸、乙酸)生成的影响,确定反应的最佳条件为处理时间1.0~1.5 min,加氧量70%~100%,温度280℃。

超低浓度马来酸水解玉米芯纤维素

为考察超低浓度马来酸对玉米芯纤维素的水解性能,该文采用高温液态水预处理和超低马来酸水解相结合的两步法。3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法和高效液相色谱法(HPLC)分析表明,第一步预处理(200℃,10min,4MPa,500r/min,液固比20:1mL/g)玉米芯可获得12.24g/L还原糖,半纤维素转化率91.76%,损失3.61%的纤维素;其残渣进行第二步酸水解(质量分数0.1%,220℃,20min,4MPa,500r/min,液固比20:1mL/g)可获得9.94g/L还原糖,纤维素转化率达95.17%,约1/3转化为糖。气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析表明,第二步水解液中含有多种木质素降解副产物,如苯酚、苯甲酸等,带有多种活泼基团,可能与糖降解物反应,加快葡萄糖降解正反应的进行。改进反应器,使得糖降解物和木质素降解物及时排出,可提升马来酸水解性能,为马来酸在生物质水解领域的应用提供参考。

木质纤维素制取燃料乙醇的研究进展

介绍了木质纤维素预处理、糖化和发酵工艺的研究现状,预处理工艺中目前以化学法最有优势,生物法速率低、;糖化工艺以生物法最有前景,重在降低成本,化学法污染严重,产物复杂;发酵相对预处理和糖化工艺最为成熟,尤其是六碳糖的发酵,五碳糖发酵较难。叙述了生物质合成气制取燃料乙醇中化学法和生物法的研究进展。目前化学法较成熟,但产物复杂,对生产设备要求高,但生物法因产物单一性较好也非常有前景,难点在于微生物难培养,生产周期长。展望了今后木质纤维素制取燃料乙醇的前景与发展方向。