旋转锥反应器生物质热裂解工艺过程及实验

本文介绍了旋转锥反应器工作原理及旋转锥反应器生物质闪过热裂解装置的工艺流程，并以废木屑为原料进行了热裂解试验。试验结果表明，热裂解产物为生物油、不可冷凝气体和木炭。在反应器温度以600℃条件下，生物质喂入率为26.42kg/h小时，生物油得率达53.37％　装置正常运转时，反应器压力小于0．12bar。对产物成分及性能测试表明，生物油成分复杂，热值为16595kj/kg，不可冷凝气体主要由CO．CH4、．CO2，H2及水蒸汽组成。     

双孢菇菌糠生物炭吸附Pb2+机制及其环境应用潜力

为了有效去除水体中的重金属Pb~(2+),开发利用菌糠生物炭吸附剂,以双孢菇菌糠(MS)为原料,在350、550、750℃下限氧热解制备生物炭(MS350、MS550、MS750),并利用FTIR、XRD等技术对吸附前后的生物炭样品进行表征;通过批量吸附、定性和定量分析以及萃取实验,研究菌糠生物炭对Pb~(2+)的吸附特性、机理及吸附后样品的稳定性能。结果表明:随着热解温度的升高,样品的产率降低,pH值升高,芳香性增强。准二级动力学方程和Freundlich模型能够较好地符合MS350、MS550的吸附过程,而MS750以准二级动力学和Langmuir模型较好符合。相较于MS350和MS550,MS750吸附性能最好,经Langmuir模型拟合,MS750的最大吸附量为266.23 mg·g-1。溶液pH值影响生物炭的吸附性能,在pH值2.0～7.0的范围内,吸附量随溶液pH值升高而增加。机理分析表明:吸附机理包括矿物沉淀、阳离子交换、含氧官能团络合以及π电子配位;其中,矿物沉淀(CO_3~(2-), SO_4~(2-))是主要的吸附机制,其贡献率随热解温度升高而增加。萃取实验表明:经吸附后,3种生物炭上的Pb~(2+)均以酸溶态铅和非生物利用态铅为主,说明吸附后的铅具有较好稳定性能,两种形态的铅占总吸附量的大小顺序为:MS750(98.65%)MS550(95.91%)MS350(86.51%)。综合分析表明,MS750较其他温度生物炭不仅吸附性能更好,而且吸附后稳定性更强,故在环境应用上具有更大的潜力。     

生物质成型燃料的热解燃烧特性试验研究

研究了棉杆成型块等生物质固体燃料在小型移动层上吸式热解燃烧炉中的热特性.结果表明,密度较大的棉杆成型块升温速率和降温速率均较低,挥发份的逸出时间增加,高温燃烧时间延长,炉子的热效率提高.棉杆成型块在炉胆中的充填量对可燃气体的稳定燃烧和高温火焰的持续时间影响显著.填满炉胆的棉杆成型块的燃烧性能优于棉杆,其燃烧热效率达39.3%,为棉杆的1.72倍.     

Forms and solubility of plant nutrient elements in tropical plant waste biochars

Thailand is an agriculture‐based country which produces large amounts of agricultural waste. Making biochar from this waste can reduce pollution, decrease costs of production, and increase C sequestration. The agronomic benefits of biochar are partly derived from the available plant nutrients in biochar. This study investigated the fertilizer value of biochars manufactured by slow pyrolysis. Pyrolysis temperature and feedstock type affect nutrient concentrations and nutrient element speciation in biochar. The physio‐chemical, mineralogical and structural properties of biochars made from 14 agriculture wastes (soybean cake, corncob, lemon peel, sugar palm fibre, durian shell, tamarind wood, coconut fibre, coconut shell, bamboo wood, rice husk, eucalyptus wood, oil palm fruit, coffee waste, and bagasse) were investigated. The plant nutrients in biochar mostly occurred in crystalline minerals which were present on the surface and inside the cell structure of biochar. Most biochars examined in this research contained calcite (CaCO₃). The presence in biochars of several K‐minerals [archerite (KH₂PO₄), chlorocalcite (KCaCl₃), kalicinite (KHCO₃), pyrocoproite (K₂MgP₂O₇), struvite‐K (KMgPO₄ · 6 H₂O), and sylvite (KCl)] encourages the use of biochar as a K‐fertilizer. Fibre, fruit and wood biochars contained considerable amounts of K, Ca, and P. Sugar palm and coconut fibres also contained high level of Na in halite. This study recommends the utilization of biochars manufactured from sugar palm fibre, coconut fibre, durian shell, and oil palm fruit as fertilizers. With their appreciable contents of plant nutrients in highly to moderately soluble compounds these biochars should be effective fertilizers, especially for use by organic farmers who cannot use any chemical fertilizers.     

傅里叶红外光谱技术在生物质能源研究中的应用

傅里叶变换红外光谱是灵敏度高、波数准确、重复性好,用以确定分子组成和结构的定性和定量分析技术。主要对傅里叶红外光谱技术在生物质固体燃料、生物质热解、生物质液化等研究中的应用进行分析和阐述,介绍了傅里叶变换红外光谱及其联合分析技术的应用。     

阻燃木粉-聚丙烯复合材料的热解特性及热解动力学研究

采用热重分析仪分析阻燃木粉鄄聚丙烯复合材料的热解特性,并研究不同升温速率对添加聚磷酸铵(APP)、 改性聚磷酸铵(M-APP)的阻燃木塑复合材料热解行为的影响,通过热重曲线建立热解动力学方程和分布活化能模 型,揭示了阻燃木粉鄄聚丙烯复合材料的热稳定性、热解反应活化能。结果表明:APP 和M-APP 2 种阻燃剂相比,M- APP 降低了复合材料的起始分解温度,并提高了木塑复合材料的残炭量;M=APP 使木粉最高分解温度由344.8 c 降低到334.1 c,使聚丙烯的最高分解温度由518郾5 益提高到525.6 c,残炭量由19.4% 提高到21.7%;添加 M鄄APP木塑复合材料的活化能比添加APP 的低。所以作为木粉鄄聚丙烯木塑复合材料的阻燃剂,M-APP 的阻燃效 果优于APP。      

棉秆催化热解的TG-MS分析

[目的]利用热重-质谱联用（TG-MS）技术,分析了棉秆在催化条件下的热解过程.[方法]采用活化热解区与消极热解区法、热解特性指数法,比较了CaO、MgO对棉秆热解的影响,通过质谱分析研究了CaO、MgO对棉秆热解过程中焦油组分析出的影响.[结果]CaO、MgO对棉秆的活化区和消极区均有催化作用,且CaO、MgO对棉秆的挥发分析出特性具有改善作用;棉秆热解产生的焦油组分主要为苯、甲苯、苯酚,CaO、MgO的加入使焦油组分的析出温度范围变窄、离子强度下降.[结论]该研究为棉杆的催化热解研究提供了科学参考.     

苦水玫瑰油的热解产物分析

采用在线热裂解—气相色谱/质谱联用技术(Py-GC/MS),模拟卷烟燃吸状态,研究了苦水玫瑰油在无氧条件下的热裂解行为,为其在卷烟中应用提供了理论依据。将苦水玫瑰油样品分别在不同温度(300,600,900℃)下进行热裂解,将热解产物直接引入气相色谱—质谱仪进行定性和半定量分析。结果表明,苦水玫瑰油裂解产物中主要包括醇类、酯类、萜烯类、脂肪烃类和醚类等致香成分,其中含量较高的物质包括香茅醇、香叶醇和芳樟醇等有具有浓郁而持久的玫瑰香气的化合物,这些物质有助于增进卷烟甜香、玫瑰香,使烟气柔和。     

脲醛树脂及三聚氰胺改性脲醛树脂对桉木热解液组分的影响

为了有效利用热解技术处理废弃人造板,采用气质联用技术对比分析桉木、添加质量分数10% 脲醛(UF)树 脂的桉木、添加质量分数10%三聚氰胺改性脲醛(MUF)树脂的桉木、UF 树脂、MUF 树脂的热解液组分。结果表 明:桉木热解液成分复杂,其中2,5-二甲基呋喃的相对含量达到27.56%,3-甲基-2-羟基-2-环戊烯-1-酮和4-(2-氧 代)-2-环己烯-1-酮的相对含量分别为7.04%和7.02%,2,6-二甲氧基苯酚的相对含量为9.48%。添加UF 树脂的 桉木热解液检测到含氮物质的相对含量比桉木热解液增加22.93%,该热解液有望用于肥料生产和土壤改良;添加 MUF 树脂的桉木热解液出现了木糖、丁内酯等桉木热解液中未检测到的产物。