FAO综合粮食能源系统可持续性和可复制性评价指标体系研究

现代生物能源技术的出现和发展,给人类解决能源问题提供了新的、可持续的绿色途径,但发展生物能源对于粮食安全来说风险与机遇并存,对于如何在发展生物能源的同时,兼顾粮食安全,FAO一直致力于研究推广生物能源与粮食安全方面的评价方法与体系。本文通过对FAO开发的综合粮食能源系统分析框架的研究,介绍了综合粮食能源系统分析框架的内容和评价指标体系,针对具体的综合粮食能源系统(IFES)进行可持续性和可复制性评价的步骤和方法,以推动中国生物能源产业的发展,促进粮食安全。

慢速热解条件下生物炭理化特性分析

生物炭可以作为优质燃料、土壤改良剂以及生物有机肥料等,不同用途的生物炭特性差异较大。为此,针对在慢速热解条件下产生的生物炭特性,如固定碳、热值、比表面积、孔隙等进行分析,得出温度是影响生物炭理化特性最重要参数,升温速率、滞留时间等对各特性也有一定影响。同时,结合目前各种类型热解设备综合比较认为:窑式热解设备适合生产质量不高、固定碳含量较高的生物炭;固定床式热解设备根据加热方式不同可以生产各种生物炭,适应范围较广;移动床式热解设备适合生产固定碳、比表面积较高的生物炭。另外,现有各设备在结构参数、自动控制方面、生物炭冷却方面还有待提高,设计出规模化、自动化的成套设备是未来的发展趋势。

生物质固体成型燃料层燃燃烧模型研究现状

介绍了生物质固体成型燃料层燃燃烧的数学模型,从挥发分析和燃烧模型、焦炭燃烧模型、辐射换热模型以及离散相模型几个方面阐述了国内外对生物质燃烧模型的研究。同时,分析了国内外生物质固体成型燃料燃烧数学模型研究存在的问题,并根据我国生物质固体成型燃料的特点,提出了我国固体生物质成型燃料燃烧模型今后的研究方向。

玉米秸秆与小麦秸秆共热解特性试验研究

针对当前多原料混合共热解特性研究不清的问题,采用量大面广的玉米秸秆与小麦秸秆进行共热解试验。通过设定不同的炭化温度、升温速率、保温时间以及原料掺混比进行四因素三水平试验,分析不同工艺条件下的生物炭比表面积、固定碳含量、生物炭得率、热值和SEM等指标。结果表明:在炭化温度为550℃、升温速率为2℃/min、保温时间为45min、玉米秸秆与小麦秸秆掺混比为3∶7时,比表面积、固定碳含量、生物炭得率、热值四项指标综合较优。该研究可为生物质共热解工艺优化和设备开发提供参考。

蒸汽爆破预处理降解香蕉茎秆纤维素组分的研究

分析测试香蕉茎秆总固体含量(TS)和挥发性固体含量(VS)及香蕉茎秆固体剩余物中纤维素、半纤维素、木质素含量;采用蒸汽爆破法对香蕉茎秆进行预处理,探讨不同压力及维压时间下对香蕉茎秆中半纤维素、纤维素、木质素组分的降解程度,分析蒸汽爆破预处理优缺点。试验结果表明,经过蒸汽爆破预处理后,香蕉茎秆的组分被不同程度破坏,当压力为3.5 MPa,维压时间为4 min时,香蕉茎秆中半纤维素含量由预处理前13.33%降至4.36%,降解率高达67.29%,纤维素含量由48.33%降至39.15%,降解率为18.99%,木质素含量由14.62%降至6.52%,降解率为55.40%,总体含量由76.28%降至50.03%,降解率为34.41%。说明蒸汽爆破技术对香蕉茎秆固体剩余物的预处理效果比较显著,有一定的优越性。

我国生物质炭化技术装备研究现状与发展建议

介绍生物质炭化技术的基本原理、主要特征和不同分类,论述我国生物质炭化技术装备方面的最新研究进展,分析典型炭化技术与装备的工艺过程与结构原理,在此基础上探讨我国在生物质炭化技术装备开发方面存在的主要问题,并提出发展对策与建议。