生物能源发展及科技创新机遇

能源是经济增长和发展的动力,能源安全问题关系到政治稳定、社会发展和国家安全。目前,世界各国从保证国家能源安全的角度考虑,都在不遗余力地发展包括生物质能在内的可再生能源,以减少能源进口,降低能源对外依存度。该文利用大量数据分析了中国能源利用的特点、现状和问题,指出科学利用生物质能源是解决中国能源问题的出路之一,并提出了建设中国生物质能持续发展体系的构想,为中国生物质能源可持续发展提供科学依据。

生物炭在农业上的应用

针对生物炭问题,着重介绍了生物炭在农业上的应用模式和意义。

车用生物能源的研究现状及展望

提出了常见的三种生物能源:燃料酒精、生物制氢和生物柴油作为车用燃料所具有的优势、生产技术、应用状况和存在的问题;认为,合理发展生物能源作为车用替代燃料将具有广阔的前景。

新能源产业投资分析

在对新能源投资效益分析的基础上,介绍我国新能源领域的产业政策及拓宽投资渠道的意义,分析新能源投资机会及投资风险。

大粒径生物质成型燃料物理特性的研究

以华北产量较大的玉米秸秆、大豆秸秆为原料,采用H PB-III改进型生物质秸秆成型机,就大粒径秸秆粒度、含水率等对成型密度、抗水性影响因素进行了研究。结果发现,原料含水率在8%～15%时均很容易压缩成型,在12%左右成型效果最佳,成型密度接近或大于1g·cm-3。经抗水性试验发现其耐水浸蚀性能好,玉米秸秆成型燃料最长达300h,便于储存、处理及运输。从成型燃料专用燃烧设备燃烧试验看到,该成型燃料燃烧充分,燃烧效率超过98%,最高燃烧温度1100℃以上,燃烧过程飞灰少,不结渣或轻微结渣。

汽爆预处理青玉米秸秆厌氧发酵特性

为了研究青玉米秸秆未汽爆和汽爆预处理后厌氧发酵产沼气特性,该文采用汽爆压力为2.5MPa,保压时间为90s,加入质量分数为30%的沼液,未气爆青玉米秸秆的TS(总固体物)质量分数为6%,汽爆预处理青玉米秸秆厌氧发酵的TS质量分数分别为1%、2%、3%、4%、6%、8%、10%和15%,考察了厌氧发酵过程中pH值和产气量随时间和TS质量分数的变化。结果表明:未汽爆秸秆在TS质量分数为6%时能够顺利厌氧发酵,但汽爆秸秆厌氧发酵液极易酸化,且无法调节,适宜的TS质量分数最大为4%;未汽爆秸秆挥发性固体产气率为214.6mL/g,汽爆秸秆在TS质量分数为3%时产气率最大,为334.8mL/g,比未处理秸秆提高了56%;未汽爆秸秆的产气速率为3.3mL/(g·d),汽爆秸秆产气速率随TS质量分数增大而减小,在TS质量分数为1%时最大,为14.8mL/(g·d)。青玉米秸秆经汽爆预处理后其厌氧发酵产沼气的产气率和产气速率大大提高,可以节约发酵时间,缩短发酵周期,有利于秸秆能源化利用的工业化生产。

利用菜籽油酶法生产生物柴油的初步研究

生物柴油作为可再生能源,对环境友好,引起了世界范围内的广泛关注。该文利用固定化脂肪酶-N ovo435,在无有机溶剂存在的情况下,催化菜籽油与甲醇酯交换反应制取生物柴油,对影响酯交换反应过程的因素:甲醇与油脂的摩尔比、反应温度、反应时间、脂肪酶用量、转速、水分等进行深入研究,得到了菜籽油间歇酯交换反应的适宜工艺条件:转速200 r/m in、醇油摩尔比1.5¨1、反应温度50℃、酶用量10%(与油脂的质量比)、反应10 h后菜籽油的酯交换率达到47%。水分的存在不利于固定化酶在无有机溶剂系统下催化菜籽油的酯交换反应,使酯交换率降低到30%。反应所需理论甲醇量分两次加入,反应26 h后,油脂的酯交换率达到80%。

微波辐射预处理高粱秸秆对酶水解的影响

以100目高粱秸秆为原料,采用微波辐射为预处理手段,通过测定微波辐射预处理以及微波辐射联合酸和碱预处理方式中高粱秸秆酶水解的还原糖含量,研究不同预处理条件对酶水解的影响.结果表明,单一采用微波辐射预处理对高粱秸秆的酶水解促进作用不大,微波在中低火功率处理条件下对酶水解有较大的促进作用.微波联合碱处理要比微波联合酸预处理对高粱秸秆酶水解的促进作用较大,微波联合碱预处理酶水解在NaOH含量为3%,微波辐射时间为9 min时,得到了还原糖含量为34.42 g.L-1.

太阳能光合生物制氢光转化效率的影响因素研究

介绍了国内外光合生物制氢光转化效率方面的技术现状,从理论上分析了影响太阳能光合生物制氢光转化效率的主要因素及其局限性,提出了高效利用太阳能提高光合生物制氢光转化效率的途径和方法.

负载型Cs_2O固体碱催化剂的制备及催化酯交换反应性能

以Cs2CO3作为催化剂前驱体,利用γ-Al2O3、TiO2、MgO、SiO2、CaO和NaY型分子筛6种不同的载体,在700℃下焙烧,制备Cs2O固体碱催化剂,并用其催化菜籽油酯交换反应制取生物柴油。结果表明,以γ-Al2O3、MgO和CaO均能制备出超强固体碱,根据制备出的固体碱催化酯交换反应的酯交换率和产物分离性能分析,γ-Al2O3是最适合的载体。以Cs2CO3为前驱体,以γ-Al2O3为载体开展的催化剂试验结果表明:固体碱的最佳制备工艺条件为:煅烧温度700℃,煅烧时间5h,煅烧气氛为N2。在此工艺条件下,制取的催化剂用于催化菜籽油的酯交换率达到了95.5%。

固定化酶催化桐油酯交换反应的研究

【目的】本文以桐油为原料,研究固定化脂肪酶催化桐油与甲醇酯交换反应的工艺条件。【方法】Novo435脂肪酶为催化剂,在无有机溶剂存在的情况下,利用响应面研究方法,对桐油酯交换反应的工艺条件进行研究和优化。【结果】得到了桐油酯交换反应的最佳工艺条件:醇油比2.2﹕1、温度43℃、脂肪酶用量14%(与油脂的质量比)、搅拌转速200 r/min,反应18 h后,桐油的酯交换率达到了67.5%(理论为73.3%)。脂肪酶经有机溶剂洗涤后连续使用120 h,桐油酯交换率减小了6%。理论甲醇量不能一次加入,分两批加入,共反应36 h后,桐油的酯交换率达到85%(理论为100%)。【结论】影响桐油酯交换反应的显著因素为醇油比、脂肪酶用量、反应温度和反应时间,各因素间有一定的交互作用。

响应面法优化酶催化酯交换反应研究

为了利用植物油生产可再生的绿色能源——生物柴油,文章利用Novo435固定化脂肪酶,在无有机溶剂存在下催化菜籽油与甲醇酯交换合成生物柴油。利用响应面实验设计和分析方法对菜籽油的酯交换反应条件进行优化,得到了最佳工艺条件:醇油摩尔比1.5∶1,反应温度52℃,搅拌转速200 r/min,脂肪酶与油脂的质量比为10%,反应时间10 h,在此工艺条件下油脂的酯交换率达到48%(理论为50%)。理论甲醇量分3批加入,反应36 h后菜籽油的总酯交换率达到95%(理论酯交换率为100%)。每批试验后利用有机溶剂对脂肪酶进行清洗,然后继续反应,连续使用10个批次,油脂的酯交换率基本未变。

利用动物脂肪酯交换反应制备生物柴油的试验研究

该文以牛油为原料,在KOH的催化作用下与甲醇酯交换反应制备生物柴油。采用正交试验与人工神经网络相结合的试验方法,考察了醇油摩尔比、催化剂用量、反应时间和反应温度等操作条件对酯交换反应的影响,得到了最优工艺条件,即反应温度70℃,醇油摩尔比10.5︰1,催化剂用量1.1%(占油脂质量的百分数),反应时间90min。经试验验证,利用神经网络优化后的酯交换率达到94.16%,高于正交试验的结果93.17%。

生物质成型燃料炉具

农作物秸秆、糠渣、谷壳等农林废弃物是宝贵的生物质能资源。生物质成型技术为高效再利用农林废弃物、农作物秸秆等提供了一条很好的途径。文章介绍了一种使用生物质成型燃料的炉具及其设计方法。

玉米秸秆生产燃料乙醇的经济性分析

为了分析目前秸秆纤维乙醇的经济性,该文基于生产运行的300t/a玉米秸秆纤维乙醇示范厂作为案例,在对生产工艺的技术指标分析的基础上进行了生产成本估算研究,以及过程单元所占生产成本的比例。结果表明:玉米秸秆糖化率达到51.6%,乙醇质量浓度达到23g/L,乙醇产率达到18.1%,生产成本约为7385元/t,能耗为3.26×107kJ/t,水耗为12.8t/t;纤维素酶成本是影响秸秆乙醇成本的关键性因素之一。随着秸秆纤维乙醇关键技术研究不断深入和技术工程化研究循序完善,秸秆纤维乙醇生产成本将进一步降低,呈现广阔的发展潜力和应用前景。

农村生活污水排放量及特性分析

文章就目前农村生活污水排放特征进行了分析,为探索农村生活污水的新型分散处理模式和研发分散处理设备提供基础数据。

洗浴中心节能系统模式

对洗浴中心的用能现状进行了分析,寻找一种可行的节能系统模式。系统模式采用了技术可行的设备,配置了余热回收装置,提高了系统能效。此模式对洗浴污水加以处理回用,使热量和水量同时回收利用,是污水资源化利用的一种有效途径。

影响生物质成型燃料点火性能的因素分析

针对影响生物质成型燃料点火性能的4个因素,利用正交试验法合理安排试验,找出了影响生物质成型燃料点火性能的显著性因子。试验表明,燃料密度是影响点火性能的最显著因素,其次为燃料含水率、炉膛初始温度和通风状况。

农村生活污水处理现状与分析

文章就目前农村生活污水处理的现有技术和模式进行总结与分析,为探索农村生活污水的新型分散处理模式提供参考。

太阳能集能器自动跟踪装置

太阳能集能器自动跟踪装置采用了光电自动控制的原理与技术。当信号探测器接收到太阳光线发生偏转的信号后,传给电子自动控制电路;通过模数转换对信号进行分析,给出指令,电机通过减速机构转动集能器,使其精确地对准太阳,从而实现了对太阳方位角和太阳高度角的二维自动跟踪,大大地提高了太阳能利用率。