金属改性生物炭基催化剂催化生物质热解制备生物基芳烃

为了提高芳烃的产率,提高生物油的品质,该研究采用金属改性的生物质来源的活性炭为催化剂,催化生物质热解二维气相重整制备芳烃,探讨了金属的种类(Al、Cu、Zn、Ni)以及金属的负载量(1%、5%、10%)对热解产品的产率以及选择性的影响,同时采用X-射线衍射仪、比表面积和孔径分布仪、化学吸附仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和元素分析等对催化剂进行表征,结果表明:金属改性有效提高了催化剂的活性位点以及酸性,进而通过电子转移和电荷转移相互作用促进脱甲氧基和脱氧反应生成碳氢化合物,不同金属产生的最大碳氢化合物质量分数为:10%Ni/AC催化剂产生的最高为73.78%,其次为5%Zn/AC催化剂,达到了55.14%,10%Cu/AC和5%Al/AC催化剂产生的最少,分别为42.53%和40.75%。高Lewis酸含量的Al促进了烯烃和酚类化合物的生成,低酸性的Cu促进了焦炭含量增加,而高Bronsted酸含量的Zn和Ni促进了单环芳烃的生成,使苯及其同系物、苯酚、烷基酚的选择性增加,脱氧和脱甲氧基效果显著,当Ni的负载量达到10%时,其生成的碳氢化合物的成分占比最高为73.78%,芳烃化合物的成分占比达到67.54%,苯的选择性达到了52.15%,有效提高了生物油的品质。     

Investigation on the reaction characteristics of methane catalytic partial oxidation in a micro-channel

The reaction characteristics of fuel-lean CH4 catalytic partial oxidation over Rh are investigated numerically in a micro-channel, by using detailed elementary mechanism, focusing on the effects of inlet temperature, equivalence ratio of CH4/O2 and added H2O on catalytic partial oxidation of CH4. The results show that over Rh surface reaction of CH4 is kinetically controlled, while that of O2 is controlled by mass transport. Duo to the high reactivity of O2, CH4 is firstly oxidized and both complete and partial oxidation products are generated. After O2 is consumed, steam reforming begins, however, CO2 reforming does not appear. Increase of the equivalence ratio of C/O leads to increase of carbon deposition at reforming zoon, as thus both conversion of CH4 and production of syngas decrease, even the reforming process is stopped. The added H2O could dramatically inhibit carbon deposition, and promote the formation of H2 and CO2.     

催化铁-生物耦合处理草甘膦废水生物出水的可行性研究

[目的]针对草甘膦生产过程中排出的废水有机物和有机磷浓度高、可生化性差,传统工艺难以达标的问题,进行催化铁还原技术的可行性研究,为现有处理工艺的改造提供参考。[方法]通过摇瓶试验和SBR持续试验,对催化铁还原技术和微生物处理过程耦合处理现有草甘膦废水生物出水COD和磷的去除效果进行研究。[结果]将催化铁还原技术与微生物处理过程耦合能够提高草甘膦农药废水的COD和TP去除效果;耦合的SBR系统在微氧条件下对原厌氧出水的COD和TP去除率分别稳定在80.0%和50.0%以上,正磷酸盐浓度在20.00 mg/L以下。[结论]催化铁-生物耦合为草甘膦废水的处理和改造提供了一种较好的处理方法。     

酶催化光度法测定动物性食品中盐酸氯丙嗪残留

[目的]建立了酶催化动力学光度法测定盐酸氯丙嗪的新方法。[方法]在pH 9.8的NH3-NH4Cl缓冲溶液中,利用盐酸氯丙嗪对牛血红蛋白（Hemoglobin,Hb）模拟酶催化体系的抑制作用,研究了该抑制反应的最佳试验条件及动力学行为。[结果]测定的线性范围为0.25～25.00μg/ml,方法检出限为0.026μg/ml。对浓度为2.5μg/ml的盐酸氯丙嗪进行11次平行测定,其相对标准偏差为4.5%。[结论]该方法简单、快速、灵敏,可用于动物性食品中盐酸氯丙嗪残留的检测。     

Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其在松节油催化加氢反应中的应用

以溶胶凝胶法制备Ti O_2-Al_2O_3复合载体,采用超声波辅助浸渍负载Ni制得Ni/Ti O_2-Al_2O_3催化剂,将其应用于松节油催化加氢反应,考察了催化剂制备条件及松节油催化加氢反应条件对催化加氢的影响。结果表明,复合载体中钛铝物质的量之比(钛铝比)值0.4、载体焙烧温度550℃、超声波功率280 W、硝酸镍浸渍液浓度0.5 mol/L和超声波辅助浸渍时间2 h的条件下,制备的催化剂Ni/Ti O_2-Al_2O_3催化性能最高。最佳的加氢反应条件为:反应时间140 min、反应压力4.5 MPa、反应温度150℃和催化剂用量为松节油质量的5%,该条件下原料中α-蒎烯转化率达97.27%,产物顺式蒎烷的选择性为96.15%,顺式蒎烷的得率为93.52%。     

柴油机 NOx选择性催化还原催化箱出口温度特性及其计算模型

在不增加出口温度传感器的条件下,为准确预测SCR(selective catalytic reduction)催化箱温度,该文在柴油发动机台架上开展SCR系统催化箱的进出口温度特性测试。并基于Mtalab/Simulink模块对SCR催化箱开展仿真计算,提出了出口温度的计算模型。结果表明:稳态工况及过渡工况下,催化箱进口温度与出口温度变化并不相同;过渡工况时,催化箱出口温度改变过程滞后于入口温度改变过程;提出的计算模型在稳态和过渡工况下均对出口排气温度有良好的预测性能,可在不增加出口排温传感器前提下,获得催化箱出口温度,从而提升了SCR温度控制精度。同时,该文将提出的算法应用到实际整车试验中,在ESC(European steady-state cycle)和ETC(European transient cycle)标准测试中,NO_x的排放量均低于国IV排放法规限值,试验测试表明该文提出的算法满足了整车的控制需求。     

Design and numerical simulation for flow deflector in the gas flue of selective catalytic reduction denitrification system

Four design schemes of flow deflector in the gas flue of selective catalytic reduction (SCR) denitrification system are simulated based on K ε turbulence model and 2D model by Fluent. By analyzing the speed profile and pressure drop of the import and export, the effects of the flow deflector on the import and export speed profile, pressure drop, and energy dissipation are studied. It can be concluded that flow field distribution could be significantly improved by putting the flow deflector into the gas flue. Reasonable flow deflector design can not only make the flow field distribution uniform but also reduce the pressure drop and the energy dissipation. With the increase of flow deflector dimensions, the flow field distribution will be more uniform. The pressure drop and the energy dissipation will increase because of the increase of resistance caused by flow deflector. The research results are helpful for designing selective catalytic reduction denitrification system.      

新鲜生物质催化热解特性的研究

采用TG/DTG/DTA技术考察了新鲜小麦秸秆(WS)和玉米秸秆(CS)以K2CO3、Na2CO3、ZnCl2和CaO为催化剂时的热解特性,分析了新鲜生物质的热解特性,催化剂种类及用量对新鲜生物质热解特性的影响。结果表明,新鲜生物质的热解特性优于存放一定时间的生物质;加入催化剂后新鲜生物质的热解挥发分在不同温度区间重新分配,主要热解区间向低温推移,生物质的热解挥发分产率增加;其中CaO对于提高热解挥发分产率最有利;K2CO3和Na2CO3对生物质热解特性的影响规律一致;随着K2CO3用量增加,热解挥发分产率增加,起始热解温度向高温推移,主要热解区间温度降低,K2CO3用量为10%～15%时对生物质的热解最为有利。     

催化加氢制备低氯漂白紫胶及其表征

制备和表征了在食品及制药业中广泛使用的天然低氯漂白紫胶.通过在次氯酸钠漂白改性后的紫胶碱性溶液中加入Ni-Fe二元金属催化剂,升温至90℃后,通入氢气,氢气流速为50mL/min,进行加氢离解反应240min,脱除漂白过程中加成到紫胶分子环状萜烯酸双键上的结合氯,从而获得低氯天然漂白紫胶.借助有机元素分析仪、红外光谱及紫外光谱表征了制备的产物结构,探索了催化加氢制备低氯漂白紫胶的反应机理.结果表明:制备的产物氯质量分数为0.44%,同催化加氢脱氯前的2.54%相比不到1/5;在催化加氢过程中主要发生取代反应,漂白过程中结合到紫胶分子上的氯被氢依次取代.     

低温等离子放电与催化剂结合方式对生物油提质的影响

为提高生物油的提质效率,在HZSM-5及Ti/HZSM-5催化的基础上引入低温等离子体技术,分析等离子体协同催化(PSC)和等离子体增强催化(PEC)等不同结合方式对精制生物油产率、理化特性、化学组成及催化剂稳定性的影响。结果表明,Ti改性和等离子体放电使精制生物油产率逐渐降低,Ti/HZSM-5(PEC)催化所得精制生物油产率较低,生物油质量分数为13. 84%,但烃类物质的分布得到明显改善;而Ti/HZSM-5(PSC)催化所得精制生物油中烃类总含量略低,但高氢碳比产物相对含量达68. 89%,理化特性较优,高位热值达到36. 52 MJ/kg; PSC方法等离子体对催化剂表面的冲击作用较强,使催化剂结焦量相对较低,Ti/HZSM-5(PSC)的结焦量较低,积分面积仅为5. 24%,催化稳定性较高。综合而言,基于Ti/HZSM-5的催化作用,PSC方法优于PEC方法。