碳中和目标下黑龙江省生物能源生产技术路线研究

基于黑龙江省碳达峰、碳中和目标,依托黑龙江省丰富的生物质资源,结合黑龙江省统计年鉴的相关统计数据,计算了黑龙江省不同地区的生物资源存储量,在分析黑龙江省典型的生物能源生产技术路线的基础上,提出了切实可行且符合黑龙江省产业结构的生物能源产业发展的技术路径。研究结果表明:黑龙江省秸秆资源主要类型为水稻秸秆和玉米秸秆,畜禽粪便主要来自于大牲畜、黄牛及肉牛。黑龙江省资源丰富地区为哈尔滨、齐齐哈尔和绥化3个地区,较丰富地区为鸡西、双鸭山、大庆、佳木斯、牡丹江和黑河6个地区,不丰富地区为鹤岗、伊春、七台河和大兴安岭4个地区。黑龙江省典型的生物能源为生物乙醇和生物柴油。黑龙江省需要依托现有成熟的生物质转化技术,大力发展生物燃气和纤维素乙醇产业。发展时应根据资源分布情况进行合理布局,推进以秸秆等非粮生物质为原料的生物制醇示范工程,完善以秸秆制醇为核心的多产品联产成套工艺体系;有序开发利用废弃油脂资源和非食用油料资源生产生物柴油,完善原料供应体系,重点突破油脂回收、高效酯交换等关键技术。

黑龙江省能源环境协调发展存在的问题及对策

为实现能源环境协调、可持续发展,明确黑龙江省能源环境协调发展方向,分析了黑龙江省能源环境现状,指出了其中存在的问题,提出能源环境协调发展建议:优化能源供给侧改革,积极发展可再生能源,优化能源消费结构,调整优化产业结构,建设智能电网,促进清洁能源消纳利用,促进清洁能源高效开发,全方位加强国际合作,构健全绿色低碳循环发展的经济体系,进一步优化能源结构。

北方农村冬季清洁供暖的现状、问题及对策分析——以黑龙江省为例

“十三五”期间,黑龙江省积极探索适宜于农村地区的清洁供暖方式,先后尝试了“煤改电”、“煤改气”和“煤改生”等,示范和引领作用卓有成效。立足于“碳达峰碳中和”和推进绿色宜居村镇的国家战略背景,从北方农村供热的实际情况出发,阐述了在现有政策支持和清洁供热模式下北方农村清洁供暖方式的发展现状及存在问题,得出应继续因地制宜地发展生物质燃料作为黑龙江省农村清洁供暖的主要方式,并对如何加快推广清洁供暖的可行措施提出了相关建议。

工业固废基材料用于污染治理领域的研究进展

工业固废富含硅铝等有价值组分,且具有潜在胶凝性能,通过预处理、水热合成、碱融、碱激发、烧结等方式可将其制成吸附过滤材料。本文综述了近年来工业固废基材料用于重金属污水、印染废水、含油废水治理等领域的研究进展,总结了工业固废基沸石分子筛、地聚合物及陶瓷膜的制备/改性方法以及对污染物的吸附过滤机理及应用效果,并提出了工业固废基材料在未来应用中面临的问题,对其未来发展方向进行了展望。

超声耦合TiO_(2)/UV光催化处理对玉米秸秆组分影响研究

本文采用超声耦合Ti O_(2)/UV光催化处理玉米秸秆,探究处理条件对玉米秸秆组分及结构的影响。研究结果表明,在Ti O_(2)投加量为0.25g·L^(-1)、pH值为8.25、超声强度为0.625W·m L^(-1)、处理1h的条件下,玉米秸秆中木质素和半纤维素含量分别由未处理前的26.06%、20.58%降低到22.85%、18.39%,纤维素含量由37.67%增加到40.39%。超声耦合Ti O_(2)/UV光催化处理可以破坏玉米秸秆的结构,玉米秸秆断裂破碎成细小碎片,表面粗糙有褶皱。本研究可为超声耦合Ti O_(2)/UV光催化技术在玉米秸秆预处理中的应用提供技术参考。

多孔秸秆碳磺酸催化纤维素水解研究

以玉米秸秆为原料、NaOH为造孔剂,采用碳化-活化制备多孔秸秆碳磺酸(PSCSA),用于纤维素的水解。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、N_(2)吸脱附分析(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等对PSCSA进行表征分析,表明PSCSA为不定形碳结构并有部分微弱的石墨结晶,含有羟基(-OH)、羧基(-COOH)、磺酸基(-SO_(3)H),且表面为多孔形貌。在多孔秸秆碳磺酸添加量为2.5g·g^(-1)(纤维素)、底物纤维素浓度为3mg·mL^(-1)、190℃水解1h的条件下,多孔秸秆碳磺酸催化纤维素水解还原糖得率可达60.61%。

黑龙江油页岩铝甄分析研究

油页岩又称油母页岩，国际上把每吨含油率大于3．5％的页岩称为油页岩。本研究采用铝甄分析方法对黑龙江四个矿区的油页岩样品进行低温干馏，测得四个矿区的含油率，考察干馏终温、持温时间两个因素对含油率测定的影响，提出了油页岩含油率测定的理想条件，干馏终温为520℃、持温时间为20min。

干式厌氧发酵失稳调控机制及策略研究进展

干式厌氧发酵技术是一项有机废弃物处理与资源化利用技术,在处理有机废弃物的同时既可产生清洁的甲烷能源,又可实现区域环境的改善,但其反应过程中极易出现酸化和氨氮抑制现象,进而导致反应体系产气效率降低甚至崩溃。综述了干式厌氧发酵体系失稳调控机制,总结了酸化和氨氮抑制两类失稳情况的调控策略,分析了外源添加导电材料(生物炭、磁铁矿等)、添加微量元素(铁、镍等)和生物强化以及各项调控策略之间的混合协同调控。以期为缓解干式厌氧发酵过程中出现的酸化和高氨氮抑制现象,从而实现高效稳定运行提供相应的理论参考。

单组分碱激发胶凝材料的研究进展

碱激发胶凝材料(AACM)是普通硅酸盐水泥(OPC)的潜在替代品,可减少二氧化碳的排放,实现工业固废的综合利用。单组分碱激发胶凝材料(OP-AACM)有克服激发剂溶液的危险性、刺激性和腐蚀性方面的优势。综述了国内外关于OP-AACM的前驱体、激发剂、反应机理、力学性能与耐久性能等研究进展,并讨论和探索了OP-AACM面临的现实问题与尚需解决的问题。

粉煤灰基碱激发胶凝材料的制备及应用的研究进展

煤炭燃烧会产生大量的粉煤灰,如何实现这种工业固体废物的高附加值、高效利用是亟待解决的问题。制备碱激发胶凝材料是提高粉煤灰附加值的有效途径之一,可实现废弃物的资源化利用。介绍了粉煤灰的种类及性能,综述了粉煤灰基碱激发胶凝材料的制备及其应用,展望了其发展前景。

改性汉麻秸秆炭吸附亚甲基蓝性能研究

以汉麻秸秆为原料,分别以NaOH、NaHCO_(3)、NaCl作为改性剂制备了3种改性汉麻秸秆生物炭,研究了其对亚甲基蓝的吸附效果,考察了改性剂种类、添加量、pH值、吸附时间、吸附温度、金属离子等因素对改性汉麻秸秆炭吸附水溶液中亚甲基蓝的影响。结果表明,NaHCO_(3)改性的汉麻秸秆炭对水中亚甲基蓝的去除效果最好,在100 mL的10 mg·L^(-1)亚甲基蓝水溶液中加入150 mg吸附剂,氯化钠浓度为0.2 mol·L^(-1),pH=8,40℃下吸附90 min,水中亚甲基蓝去除率可达95.35%。

碳基材料应用的研究进展

碳基材料因结构多样、表面化学性质丰富、可调控性强、比表面积大、孔结构丰富、热稳定性好、机械强度高及吸附容量高等优点被广泛应用于催化及储能领域。分析了石墨烯、碳纳米管、碳纳米线及碳化硅等碳基材料的制备方法、改性方法及应用领域,综述了碳基材料的研究进展,对其未来发展方向进行了展望。

玉米秸秆低温降解菌研究进展综述

我国东北是种植玉米的主要地区,玉米秸秆产量丰富。东北地区全年平均气温较低,因此筛选在低温环境下能够有效处理玉米秸秆的微生物尤为重要。综述了在低温环境下处理玉米秸秆的微生物,为我国东北地区复配高效降解玉米秸秆菌剂提供参考。

生物质基碳球材料研究进展综述

生物质碳球材料作为新型的可再生能源材料具有来源丰富、绿色环保、结构多样等优势,已被广泛应用于多种研究领域。概述了生物质碳球材料的分类、制备方法及应用领域,介绍了不同类型碳球材料的结构特征,分析了各种制备方法的优缺点,对生物质碳球材料的发展与应用进行了展望。

铁氧化细菌及其在化工环境领域的研究进展

铁氧化细菌(Fe-oxidizing Bacteria,FOB)具有极大的代谢可行性和潜能,在自然环境中存在数量巨大,近年来受到国内外研究者的广泛关注。本文归纳总结了近年来铁氧化细菌及其在化工环境领域的理论和应用研究进展,并指出存在问题,对今后的研究方向进行展望。

严寒地区沼气工程高效增温技术——以黑龙江省为例

分别设计了发酵反应器外部加热工艺和沼液余热回收工艺。反应器外部加热工艺较常规罐内换热能够增加沼液与加热面的接触面积,加快换热速度,提高系统换热效率。沼液余热回收工艺能够将排出沼液的70%以上余热进行回收,作为新进物料的热源,使其温度快速提升至正常发酵温度。通过两种技术共同实施,可使发酵系统冬季总体节约近一半的能耗,有效解决了现有寒区沼气工程冬季加温能耗高、热流失大等行业共性问题,为严寒地区沼气工程冬季增温提供一种节能、环保、经济的增温技术。

碳纳米管分散研究现状

为了更好地发挥碳纳米管(CNTs)的优势,需控制碳纳米管均匀分散在水泥基材料中。介绍了碳纳米管在水泥基质中的分散方法,包括物理法、化学法、综合法等。虽然相关研究较多,但一直未形成高效稳定的统一方法。未来碳纳米管的分散将向着高效、绿色、可操作性方向发展。

煤矸石CFB锅炉内气固两相流动特性模拟研究

煤矸石的利用是我国能源资源综合利用的重要工作,为了改善煤矸石循环流化床锅炉运行时出现的出力不足和热效率下降,基于计算流体力学方法,探究煤矸石颗粒粒径、入口气体速度对炉膛内气固两相流动特性的影响,得到了不同颗粒粒径、入口气体速度时颗粒速度和体积分数分布。结果表明:流化床在稳定运行时,颗粒体积分数沿轴向呈现出低大高小的S型分布,沿径向呈现出壁面大中间小的凹型分布;颗粒轴向速度呈现出中间高两边低的“环核”流动特征;在空气流速不变时,炉膛内平均颗粒体积分数随炉膛高度增加而减小,颗粒的轴向速度随粒径增大而减小;在颗粒粒径不变时,颗粒速度随流化速度的增大而增大。

LIBs正极材料钒氧化物的研究进展

钒氧化物具有独特的层状结构,有利于离子的嵌入和脱出,具有较高的理论容量和较宽的电势窗范围,是一类理想的储能电极材料。根据其结构与应用,综述了国内外钒氧化物制备方法的研究进展,对其未来的发展方向进行了展望。

秸秆能源化利用对策研究

我国经济发展方式的转变和环境保护要求的提高,使得能源利用与开发工作变成社会普遍关心的问题,政府和公众越来越重视秸秆的综合利用。本文立足于秸秆综合利用的相关研究,将黑龙江地区秸秆能源化利用现存的问题,对秸秆能源化利用的企业纷纷成立,使秸秆综合利用呈现良好态势。秸秆能源化利用在我国各地发展步伐各有不同,本文提出了促进秸秆能源利用的对策和建议。