生物质流化床富氧-水蒸气气化制备合成气研究

使用不同含水率的木粉为原料,以180～270kg/h的进料速度在内径0.5m、高9m的常压流化床气化炉上进行了富氧-水蒸气气化制备合成气实验。考察了当量比、水蒸气配比、二次风以及原料含水率对气化温度、燃气组分、低位热值、气体产率、气化效率和碳转化率等参数的影响。结果显示：当量比为0.25～0.27之间,水蒸气配比0.4时,H2含量最高可达28.7%,H2/CO为0.94,燃气热值9.9MJ/m3,气化效率大于75%, 碳转化率大于97%;提高二次风比率可明显降低焦油含量,在总当量比0.29、二次风比率25%时焦油含量为49mg/m3;原料水分增加,气体质量下降,含水率以不超过20%为宜。     

基于AMEsim的果园管理机液压系统动态特性研究

针对果园管理机液压系统工作可靠性问题进行研究分析,利用AMEsim仿真软件分别搭建液压系统行走回路、调平回路和回转回路的仿真模型,并对模型进行动态仿真分析,得到各回路对应的压力、流量、转速等随时间的变化关系。仿真结果表明:在越障过程中,负载转矩呈一种阶跃性变化,由0Nm迅速转换为300Nm,压力由0MPa转换为10MPa,行走系统在越障过程中压力波动小,稳定性好;对于横坡调平系统,通过仿真分析得出2个调平油缸压力和流量曲线始终保持一致,进而验证该回路满足同步动作的实际情况;对回转系统进行液压仿真,可以得出随着节流口开口量的不断增加,回转马达的转速逐渐升高,由1.7r/min上升到7.8r/min,溢流阀的流量不断减少,由48.2L/min下降至40L/min,系统压力小,回转马达运行可靠,果园管理机回转平稳。     

生物质流态化炭气联产初步研究

生物质流态化炭气联产技术是在流态化反应过程中获得生物炭和燃气,其目标是在保证燃气能够稳定燃烧情况下,尽量提高生物炭的品质和产率。为此,以木屑为原料在流化床实验台上进行了生物质在流化床中的停留时间对生物炭特性和燃气特性影响的研究;并在此基础上借助Aspen Plus过程模拟平台进行了扩展预测模拟计算。结果显示:停留时间对生物炭特性和燃气特性有较大影响。在本实验范围内随着停留时间,增加生物炭产率降低,生物炭中固定碳含量升高,固定碳最高含量为72%时生物炭的产率为14%;燃气中CO、H2的含量也会随停留时间的增加而升高,燃气热值最高可达到4 216k J/(Nm3)。     

湿式净化秸秆热解气化机组研制

开发的集喷淋、水浴、水膜及冲击于一体的湿式净化器和横流侧位出气的气化反应炉组成的气化机组,具有燃气热值高、焦油含量低、安装方便、操作简单、安全可靠等特点。气化效率为78％,燃气低位热值为5.4MJ/m^3（玉米秸秆）,焦油含量48mg/m^3,H2S为18.4mg/m^3,O2为0.7%,主要技术指标均超过同类机组。     

利用剑麻废水(叶汁)制取沼气生产性扩大试验报告

本文叙述利用剑麻加工废水制取沼气的生产性扩大试验结果。生产每吨剑麻纤维产品可收集含COD值1700ppm左右的废水15～16吨,可制取含甲皖60％以上的沼气250m~3左右,相当于6000千卡/千克热值的煤220千克左右,按热值计算把废水利用起来制取沼气取得的能量,可相当于现生产上实际干燥纤维所需煤量(350gk/t产品)的60％以上。     

3种吸附剂不同压力下脱除沼气中CO_2对比实验

研究了不同压力下常用几种吸附剂脱除沼气中CO2的效果,以提高混合气体中CH4的浓度,并得出最佳吸附压力,从而为工业生产提供沼气净化的吸附剂。本实验选取工业上常用的ZGA-高强度活性氧化铝、5A分子筛和13X-APG空分专用分子筛3种吸附剂,在不同压力下测定分离后混合气体中的CH4的浓度。实验结果表明:在0.1~0.8MPa压力范围下,5A分子筛吸附后的尾气中CO2和N2的浓度相对ZGA氧化铝和13X-APG分子筛低,且CH4浓度高,说明5A分子筛对混合气中CO2的脱除效果要比ZGA氧化铝和13X-APG分子筛明显;并且在0.7MPa的压力下,尾气中的CH4浓度达到了90.26%。因此,5A分子筛较适合应用于工业化脱除沼气中的CO2。     

超临界CO2萃取芝麻油

通过单因素试验和均匀试验,分别考察了超临界CO2萃取黑芝麻和脱皮白芝麻的最佳工艺条件。结果表明:在CO2流量18L/h、原料粒径范围20～40目,超临界CO2萃取黑芝麻的最佳工艺条件为萃取压力25MPa、萃取温度50℃和萃取时间240min;超临界CO2萃取脱皮白芝麻的最佳工艺条件为萃取压力25.5MPa、萃取温度53℃和萃取时间240min。在最佳工艺条件下,油脂萃取率分别为87.7%和95.3%,脱皮白芝麻油色泽Y12.1、R0.5,酸值<0.6(KOH)/(mg/g),过氧化值2.7mmol/kg均优于黑芝麻油。超临界CO2萃取的芝麻毛油品质明显优于压榨法和浸出法制取油。     

胡柚皮总黄酮超临界CO2萃取工艺

为研究超临界CO2萃取胡柚皮总黄酮的工艺,在夹带剂试验和单因素试验的基础上,采用四因素三水平正交试验设计,以萃取压力、萃取温度、动态萃取时间、CO2流量为考察因素,优选了超临界CO2萃取胡柚皮总黄酮的最佳工艺.结果表明:该试验无需使用夹带剂,各因素对得率的影响大小依次为:CO2流量、萃取时间、萃取压力、萃取温度.最佳萃取工艺条件为:萃取压力35 MPa,萃取温度45℃,静态萃取40 min后动态萃取60 min,CO2流量3 L/min,此条件下胡柚皮总黄酮的得率可达1.01 mg/g.     

中试级沼气膜精制纯化关键部件—膜组件设计与实验研究

文章基于串并联二级膜渗透气回流重脱技术,设计并研制了处理气量为50 m~3·h-1的中试级内压逆流型沼气精制膜组件。研究结果表明:当进气压力为1.0 MPa时,只用一级膜分离纯化时,产品气CH4的含量可高达89.34%,其回收率约71.62%;当采用二级膜分离纯化时,产品气CH4的含量最高可达96.63%,其回收率约85.24%;当其它条件不变时,采用二级膜渗透气回流重脱方案,产品气甲烷回收率比不采用此方案可从71.62%增至85.24%。按某厂日产1万m~3沼气计算,由技术经济分析可知,采用二级膜渗透气回流重脱方案,相当于每天可挽回636 m~3车用压缩燃气,即每天可供4辆出租车用气。该试验为应用沼气膜精制提纯技术装备将低质低值沼气向高品质天然气级燃料转化提供了技术支持。     

餐厨垃圾制沼及沼气纯化系统

文章介绍了将资源性废弃物餐厨垃圾经两相厌氧发酵、膜纯化处理后转化为新能源—天然气级燃气系统;以及该系统中的主要装置发酵罐和膜分离组件的结构设计、相关零部件的选择。本系统采用自行设计的中空纤维聚酰亚胺膜组件作为主纯化脱碳装置,在反应温度为25℃条件下,对0.6 MPa的沼气原气进行初步一级膜纯化试验,纯化前后沼气的组分含量CH4从56.72%升至81.90%,CO2从37.80%降至13.69%。该一级膜纯化试验为大中型沼气工程膜分离纯化系统的开发提供了理论基础和实践依据。     

基于Aspen HYSYS的沼气中CO2气体低温液化分离技术

基于沼气主要成分CH4气体和CO2气体物理性质的差异,利用PR方程,得出不同CH4体积分数下,沼气泡点和露点的温度和压力;在Aspen HYSYS平台中,设计了低温液化分离沼气中CO2气体的流程,仿真分析了低温液化对CH4体积分数和CO2体积分数的影响.根据低温液化分离沼气中CO2气体的流程,对沼气进行纯化实验,结果表明:实验结果与模拟结果相吻合;液化分离后CH4体积分数从58.2％升至82.8％,CO2体积分数由36.4％降至8.8％,N2+ O2体积分数小于4.0％.     

基于炭气原位耦合重整的秸秆热解设备的研制

针对当前生物质热解炭化设备存在产物质量较差、能量损耗严重等问题，采用多级布风搅拌和气体回流重整等方法，提出生物质炭气原位耦合重整工艺路线，并对炉体、压实机构和多级布风搅拌出料机构进行设计，研发立式移动床生物质炭化设备。以花生壳为原料开展热解炭化试验，结果表明，原料处理能力1312 kg/h，生物炭得率27.8%，热解气热值6.3 MJ/m3，焦油转化率71.3%，各项性能指标均达到设计要求。      

牧豆树下吸式气化炉性能评价（摘选）

通过调查生物质发电厂得知,牧豆树常被选为下吸式气化炉的燃料。产气的特性由不同的成分、热值、密度和焦油含量所确定。气化炉的性能通过观察参数如燃料消耗量、比燃料消耗量、当量比、比产气率、比气化速率和气化效率来评价。在负荷20 kW条件下,一氧化碳（CO）、氢气（H2）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氮（N2）体积百分比分别为18.4%、13.8%、11.1%、2.40%和54.2%。随着发动机负荷从5 kW增加到20 kW,气体的热值、密度和焦油含量变化范围分别为4.17～4.85 MJm3,1.16～1.56 kgm3和10.0～10.2 mgm3;燃料消耗速率、比燃料消耗速率、比气化速率、比产气率、当量比和气化效率变化范围为11～28 kgh,1.40～2.20 kg（kW·h）,29.63～75.43 kg（m2·h）,103.7～257.43 m3hm2,0.32～0.47和79.26%～89.90%。      

新型沼气断状秸秆液料潜水电泵设计与试验

针对传统潜水电泵在沼气液料输送过程中存在的缺陷,研制了一种适用于沼气断状秸秆液料输送的新型无堵塞污水潜水电泵,解决了沼气液料输送过程中加料设备易堵塞、成本高和产气效率低等问题。该新型电泵具有良好的物料切割系统,切割装置在泵壳下端固定切割板上,切割板下端设有环状外切割刀,割刀中间设有旋转螺旋刀片,形成了对进口秸秆液料水平和垂直方向的切割作用;固定切割板上端面设有环状切割凹槽,叶轮旋转时对物料形成二次切割,使液料流动更流畅。潜水电机部分设计了内循环冷却装置,改变了传统潜水电泵不能长期在非潜水状态下使用的技术难题。      

中国沼气综合利用潜力

沼气综合利用是农村沼气建设中降低生产成本、提高经济效益的一项综合性技术措施,本文以我国2004年的沼气综合利用情况,分析了沼气综合利用的生态经济效益,在此基础上对中国沼气综合利用潜力进行估算。结果表明,中国沼气综合利用生态经济效益显著,2004年沼气综合利用增加经济效益43.57×108元,保护森林167.1×104hm2,减少CO2排放655.17×104t,减少SO2排放5.94×104t。目前中国沼气发酵产物综合利用程度较低,经济潜力开发率不到1%,生态潜力开发率仅在4%左右,前景广阔。     

太阳能-地源热泵式沼气工程加温系统TRNSYS模拟

利用TRNSYS软件对太阳能-地源热泵式沼气工程加温系统进行仿真模拟,得出该系统某一典型天和全年能量利用效果:在冬季最冷的典型一天,总供热包括热泵耗电量、水泵耗电量、地埋管和集热器总集热量共225.52 MJ/d;总耗热包括沼气池维护结构散热和加温料液负荷共208.57 MJ/d。除去无供热效果的水泵耗电部分,能量输入和沼气池热负荷基本趋于平衡;系统全年共消耗热量46 657.32 MJ,可再生能源(太阳能和地热能)提供74%;其中,太阳能热利用贡献63%,地热能贡献37%,表明该加温系统可高效利用可再生能源。系统全年向地下蓄热总量为7 630.99 MJ,吸热总量为12 954.81 MJ,蓄热量虽不能完全满足供热量的需求,但可以在一定程度上缓解土壤的冷热失衡。     

CO2稀释对生物质燃气燃烧与排放特性的影响

在一台火花点火发动机上,分别进行了CO2稀释对生物质燃气中可燃组分CH4、CO和H2的燃烧及排放性能影响的试验研究。研究结果表明,稀释燃烧能够有效降低NOx排放量;适当的稀释率对发动机的平均有效压力、循环变动以及热效率的影响较小,但过大的稀释率会导致部分燃烧。通过CO2稀释燃烧的手段,可以得到生物质燃气以一定热效率和NOx排放水平为指标的适宜燃料条件范围。     

玉米秸秆生产沼气研究概况及关键技术

我国是农业大国，年产出农作物秸秆量较大，其中玉米秸秆产量最大，但资源化利用率较低。该文在分析玉米秸秆生产和利用现状的基础上，介绍了玉米秸秆生产沼气的研究概况，阐述了玉米秸秆生产沼气的关键技术，包括预处理技术、干发酵技术及混合物料发酵技术，并对玉米秸秆生产沼气前景做了展望，为进一步促进玉米秸秆综合利用提供参考。      

沼气工程中的CO2脱除和回收利用研究

本文介绍了以氨水脱除沼气中CO_2、H_2S及回收利用的试验研究成果。试验表明,采用氨水法同时脱除沼气中CO_2和H_2S具有良好效果,CO_2平均脱除率达90.3％,H_2S平均脱除率达99.9％,提高CH_4含量到90％以上。减少贮气柜和输配气系统投资三分之一左右。本成果还对低浓度氨水法脱除沼气中H_2S单一组分的工艺条件和运行参数等内容作了系统试验,H_2S脱除率达99.9％。     

沼气池太阳能增温技术研究

随着世界范围内的环境意识和节能意识的普遍提高,太阳能利用技术被广泛应用,研究利用太阳能增温技术,高效利用太阳能热以实现沼气发酵料液增温,从节能、环保、节支等角度为解决沼气池在北方地区发酵温度低的问题开创一个新思路.为此,介绍了沼气池太阳能增温技术的研究现状,为沼气池技术的研究提供了参考依据.