玉米秸秆炭和木屑炭催化裂解焦油的试验研究

针对生物质热化学转化过程中产生焦油的诸多不利影响,利用催化裂解法将焦其化为小分子燃气,可达到双效降低焦油含量并提高燃气热值的目的。本研究利用500℃条件下慢速热解获得的玉米秸秆炭和木屑炭作为催化剂,在自制的焦油催化裂解装置中,研究裂解温度为700、750、800、850、900、950和1000℃时,两种催化剂对焦油的催化裂解效果。结果表明:两种催化剂对焦油裂解具有良好的催化性能;随着裂解温度升高,裂解气中H_2含量逐渐增加,CO、CH_4、C_2H_4、C_2H_6等含量均逐渐减少,裂解气热值和密度逐渐降低;比较来看,木屑炭对焦油的催化性能优于玉米秸秆炭;焦油裂解产气率随裂解温度升高而增加,在反应温度为1000℃时,玉米秸秆炭和木屑炭催化裂解焦油的产气率分别为91.98%和94.11%。总体来看,玉米秸秆炭和木屑炭既对生物质焦油具有良好的催化性能,又为催化裂解反应提供炭源。     

生物质气化制氢产氢率影响因素研究

介绍了生物质气化产氢机理,分析了生物质材料特性、气化温度、水蒸气含量、催化剂等因素对产氢效率的影响,指出提高反应温度、增加水蒸气含量、使用催化剂及采用二氧化碳吸收剂等措施可提高产氢率,为生物质气化器的设计提供理论指导.     

生物质焦油热物理特性研究

对生物质气化过程伴生的焦油馏程、发热量、粘度、闪点、燃点、碳氢元素含量等热物理特性进行试验研究，结果表明，生物质焦油经过精制分馏后，温度在200℃以下时的馏分为轻质油分，其闪点和燃点均接近于柴油的闪点和燃点，可作为发动机代用液体燃料；在200℃以上时的馏分为重质油分，且发热量和粘度随蒸馏温度增加而逐渐升高，可作为多种化工原料进行资源化高值利用。     

堆肥预处理对生物质厌氧消化特性的影响

[目的]探索通过生物预处理提高富含纤维素、木质素等难降解成分原料厌氧消化的产气率的最佳工艺和生物学特性。[方法]利用好氧堆肥的方式对生物质进行预处理,研究预处理对厌氧消化过程中产气率、甲烷含量、pH值、水解酶活性和COD去除率等特性的影响。[结果]经过3～6d的堆肥预处理,厌氧消化产期率明显提高,气体中甲烷含量达到70%,对提高COD去除率和原料中各种水解酶活性等均有明显促进作用。[结论]生物质堆肥预处理的最佳时间为4～5d。堆肥预处理可通过提高厌氧消化原料的初始温度和各种水解酶的活性,明显提高生物质厌氧消化过程中沼气产气率。     

固相停留时间对干化污泥水蒸气气化产气特性的影响

采用固定床气化装置,在水蒸气流量为0.5kg/h、反应温度为900℃条件下进行了污泥水蒸气气化试验,研究了污泥在气化炉固相停留时间(Solid residence time,SRT)对污泥气化气体产率、气体成分与低位热值、气体能源转化率的影响。结果表明,随着SRT从11s提高到26s,气体产率从0.49Nm3/kg上升至0.61Nm3/kg,气体能源转化率从0.52上升至0.73,产气的低位热值从10083.7kJ/m3提高至11357.9kJ/m3;同时,产气中H2和CO含量随着STR的升高而升高,CO_2含量随STR的升高而降低,CH_4和CnHm含量变化较小。因此,延长污泥在气化炉反应时间是提高污泥气化效率的有效手段,在污泥气化工艺设计时,应适当延长污泥在气化炉中停留时间。     

生物质气化副产物焦油及其馏分的热重分析

对生物质气化过程中产生的副产物焦油进行了馏程试验,并采用非等温热重分析法研究了生物质焦油及其馏分的燃烧动力学过程,分析焦油、馏分及其剩余残留物燃烧的TG/DTG曲线,提出其反应动力学方程,计算出能够反映焦油及其馏分燃烧特性的燃烧特性参数.研究表明,焦油具有良好的燃烧性能,在120 ℃以上的馏分可作为液体燃料加以利用.并根据试验结果探讨了焦油资源化利用的途径,为焦油的综合利用提供了重要的科学参考依据.     

不同吸附剂对生物质气化焦油去除效果的影响

[目的]研究有效去除生物质气化焦油的方法。[方法]选用不同的吸附剂，比较吸附剂去除生物质气化焦油的去除效果。[结果]结果表明，锯末吸附法具有原料经济易得、操作方便、吸附率高等优点，有较高的实用价值和推广应用性。[结论]该研究结果为有效地去除生物质气化焦油提供理论指导。     

基于NiO/MD催化剂的城市生活垃圾原位水蒸气催化气化制氢研究

[目的]利用NiO/MD催化剂对城市生活垃圾原位水蒸气催化气化制氢进行研究.[方法]在自行设计的两段式固定床反应器上,对添加CaO的城市生活垃圾进行原位水蒸气催化气化制氢特性进行研究.[结果]与Calcined-MD和NiO/y-Al2O3催化剂相比,NiO/MD催化剂具有更好的催化活性和催化稳定性,焦油的去除率可达90％以上,氢气含量达52.79vol.％;当催化剂依次为Calcined-MD、NiO/γ-M203和NiO/MD时,焦油中PAHs的含量依次降低,而单环芳烃的含量则增加.[结论]该研究为城市生活垃圾原位水蒸气催化气化制氢提供了理论参考.     

生物质热解液的精制及其理化特性研究

研究了精制方法对生物质热解液理化特性的影响,并将其特性与木醋液进行比较。结果表明,蒸馏法精制的生物质热解液的总酸和可溶性固形物含量比活性炭吸附法低,同时,焦油含量也明显低;蒸馏法中减压蒸馏的生物质热解液总酸量最高,焦油含量最低,且微量元素种类丰富。减压蒸馏法精制的生物质热解液与木醋液相比较,密度、总酸、可溶性固形物等指标相差不大,但生物质热解液的Mg、Al、Ca、Mn、Zn等元素含量高,焦油和挥发性酚含量低。     

不同原料、热解温度对生物质炭化学性质及结构组成的影响

[目的]本文旨在研究热解温度和原料对生物质炭化学性质及官能团的影响,为优化生物质炭的化学性能提供科学依据。[方法]以小麦、水稻和玉米秸秆为原料,在3种温度(350、450和550℃)下进行热解,分别得到小麦秸秆生物质炭(WB350、WB450和WB550)、水稻秸秆生物质炭(RB350、RB450和RB550)和玉米秸秆生物质炭(CB350、CB450和CB550)。分析这些生物质炭的pH值、灰分含量、阳离子交换量(CEC)、全碳和全氮含量,采用红外光谱法和¹³C核磁共振波谱法分析生物质炭化学结构。[结果]当温度从350℃升至550℃时,小麦、水稻和玉米秸秆炭的pH值和C/N值均显著提高,全氮含量均显著降低;水稻和玉米秸秆炭的灰分含量显著提高,而CEC显著降低。从不同原料来看,当温度为350和550℃时,水稻、玉米和小麦秸秆生物质炭的灰分含量依次递减。同一温度下,玉米秸秆炭的CEC显著高于小麦和水稻秸秆炭的CEC。同一温度下小麦、玉米和水稻秸秆炭的全碳含量依次递减;玉米、水稻和小麦秸秆炭的全氮含量依次递减;小麦、水稻和玉米秸秆生物质炭的C/N值依次递减。随着温度的...     

秸秆生物反应堆对温室气温和二氧化碳浓度的影响

[目的]研究秸秆生物反应堆技术的应用对茄子温室内气温和二氧化碳浓度的影响。[方法]以茄子温室为研究对象,通过栽培试验和室内测定分析方法相结合,对玉米秸秆反应堆技术应用过程中的温室内外二氧化碳浓度进行跟踪观测。[结果]秸秆生物反应堆对棚内气温有明显的提高,平均提高1.5～2.3℃,最高可以提高温室温度4℃。应用秸秆生物反应堆可以明显提高棚内二氧化碳浓度。[结论]秸秆生物反应堆技术能够明显改善温室的生态环境,解决日光温室CO2不足的矛盾,为温室蔬菜增产提供基础保证。     

不同型号及CO测试单元的转盘式吸烟机对常规烟气成分释放量测定差异的分析

[目的]了解不同型号及CO测试单元的转盘式吸烟机对常规烟气成分释放量测定结果的影响。[方法]采用RM200A和RM20H吸烟机以及2种CO测试单元对卷烟样品进行抽吸,对主流烟气常规成分的差异性进行分析。[结果]2种型号吸烟机测试烟碱的结果基本一致;RM200A测试水分、总粒相物、焦油和CO的结果要低于RM20H;不同型号CO测试单元的烟气常规成分测定结果有一定差异。[结论]该研究可为卷烟工业企业合理标注卷烟焦油盒标提供科学的数据参考。     

木质活性炭自热过程指标气体产生规律研究

[目的]研究木质活性炭受热氧化过程指标气体的产生规律。[方法]利用程序升温对3种挥发分含量不同的木质活性炭进行加热氧化和尾气在线检测,并对其受热过程中指标气体产生规律进行分析研究。[结果]木质活性炭在受热升温氧化过程中会释放出H2、CO、C2H4和C2H2,当木质活性炭的挥发分含量较高时还会放出CH4指标气体。其指标气体产生规律为:当体系温度达100℃时,样品开始释放出H2;随着温度的升高,依次检测到其他气体,各样品C2H4在140～160℃、CO在160～180℃、C2H2在190～200℃时,分别被检测到;C2H2在体系温度为230℃释放量达最大值,其余各指标气体的释放量则随体系温度增大而增大。[结论]各指标气体随着相应官能团逐步活化而释放,并且前一指标气体释放时产生的热量为后一官能团的活化提供热量。     

壳聚糖-亚铁离子络合物在卷烟滤嘴中的应用

[目的]研究壳聚糖-Fe^2＋络合物对烟气有害成分的吸附作用。[方法]采用相关标准规定的方法检测含壳聚糖-Fe^2＋络合物二复合滤嘴对烟气中总粒相物、焦油、烟碱、水分、CO、酚类、挥发性羰基化合物、HCN等化学物质的滤过作用。[结果]壳聚糖-Fe2＋络合物对卷烟中焦油、烟碱、CO、挥发性羰基化合物、酚类物质、NNK、苯并芘和NH3没有明显的吸附作用,对烟气水分、HCN和苯酚则有较强的吸附作用。[结论]壳聚糖-Fe2＋络合物可以作物卷烟滤嘴的减害添加剂。     

常温下猪场厌氧消化液的亚硝化研究

[目的]探求常温下猪场厌氧消化液亚硝化的最优工艺参数。[方法]在常温（15～30℃）条件下,以模拟低C/N、高氨氮的猪场厌氧消化液为进水,通过反应器启动和运行,研究猪场厌氧消化液亚硝化的最优工艺参数及影响因素。[结果]反应器在常温下作全程硝化启动时,氨氮进水浓度为100 mg/L,COD进水浓度为180 mg/L,之后逐渐增加进水浓度以提高容积负荷,经过25 d的培养成功启动。反应器启动后连续运行70 d,在未控制pH条件下,随着硝化反应产酸的积累,氨氮去除率下降至54.86%,NO2--N下降至0.029 mg/L;在调节pH条件下,氨氮浓度平均去除率为93%,NO2--N平均累积率稳定为90%;pH适宜范围在7.0～8.0,FA适宜范围为3.02～12.1mg/L,曝气量为200 mg/L。[结论]该研究为猪场厌氧消化液亚硝化的后续厌氧氨氧化进一步脱氮奠定了基础。     

土壤中无机钠盐对不同形态锌离子浓度的影响

[目的]研究无机钠盐对土壤中各种形态锌含量的影响。[方法]用Tessier连续提取法进行试验,研究了不同种类、不同浓度的无机钠盐对不同形态的锌离子浓度的影响。[结果]向土壤中加入不同的无机钠盐对于锌的存在形态产生的影响不同。对于可交换态锌,土壤中加入Na2CO3和Na2SO4使其含量减少,加入NaCl使其含量增加;对于碳酸盐结合态锌,NaCl和Na2SO4使其含量增加,而Na2CO3则使其含量减少,该形态锌的含量受Na2SO4影响较大;对于锌的铁锰氧化态、有机态和残余态,加入NaCl和Na2SO4后,其含量均减少,且加入钠盐浓度越大减少越明显,而加入Na2CO3则使铁锰氧化态的含量减少,使有机态和残余态的含量出现不同变化——低浓度使两者含量增加,高浓度使两者含量降低。[结论]该研究为不同地区土壤重金属离子含量的测定提供了指导方法。     

梭梭和多花柽柳幼苗光合特性对不同水分梯度的响应

[目的]探讨不同水分梯度下梭梭和多花柽柳幼苗光合特性的变化情况。[方法]采用Li-6400光合作用测定系统对不同水分梯度下大田栽植的梭梭和多花柽柳幼苗的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度和胞间CO2浓度进行测定。[结果]梭梭和多花柽柳的净光合速率日变化曲线显示2树种均有明显的光合午休现象,相同处理下梭梭的净光合速率日均值大于多花柽柳;随着灌溉量的降低,梭梭和多花柽柳的蒸腾速率呈现无规律性变化,梭梭的蒸腾速率日均值小于多花柽柳;不同水分梯度对梭梭和多花柽柳水分利用效率的影响不显著,在相同处理下,梭梭的水分利用效率总是大于多花柽柳;梭梭和多花柽柳的气孔导度和胞间CO2浓度都是由清晨的最大值逐渐降低,降到最小值后,又逐渐升高。[结论]该研究初步揭示了梭梭和多花柽柳在不同水分梯度下的光合生理特性。     

土壤中无机钠盐对不同形态锌离子浓度的影响(英文)

[目的]研究无机钠盐对土壤中各种形态锌含量的影响。[方法]用Tessier连续提取法进行试验,研究了不同种类、不同浓度的无机钠盐对不同形态的锌离子浓度的影响。[结果]向土壤中加入不同的无机钠盐对于锌的存在形态产生的影响不同。对于可交换态锌,土壤中加入Na2CO3和Na2SO4使其含量减少,加入NaCl使其含量增加;对于碳酸盐结合态锌,NaCl和Na2SO4使其含量增加,而Na2CO3则使其含量减少,该形态锌的含量受Na2SO4影响较大;对于锌的铁锰氧化态﹑有机态和残余态,加入NaCl和Na2SO4后,其含量均减少,且加入钠盐浓度越大减少越明显,而加入Na2CO3则使铁锰氧化态的含量减少,使有机态和残余态的含量出现不同变化——低浓度使两者含量增加,高浓度使两者含量降低。[结论]该研究为不同地区土壤重金属离子含量的测定提供了指导方法。     

卷烟抽吸参数对烟气成分的预测模型

[目的]研究卷烟抽吸参数对烟气成分的预测模型,为预测各种吸烟条件下焦油、烟碱等烟气成分的吸入量提供参考。[方法]采用一次回归正交试验设计方法,考察3个抽吸参数（抽吸持续时间、抽吸频率、抽吸容量）及它们两两之间的交互作用对焦油、烟碱和CO的影响。[结果]得到了抽吸参数与烟气成分（焦油、烟碱、CO）的预测模型,该模型与实际情况拟合得很好。[结论]利用该模型能够快速准确地预测出不同抽吸参数条件下卷烟的常规烟气成分值,为研究改进吸烟机抽吸参数提供了帮助。