生物油重质油醇类添加剂提质研究

通过加入不同质量分数(5%~25%)的甲醇、乙醇、辛醇及其混合醇对松子壳热解重质油进行提质研究,考察醇添加剂对重质油理化特性影响及其存储稳定性。研究发现加入醇添加剂超声处理后能显著降低重质油的粘度、含水率和p H值,并提高其热值;同时使多环芳烃、酮类等物质含量降低,脂肪烃、芳香烃等含量增加。混合醇处理重质油的品质更好,存储56 d后性质仍较稳定,粘度和含水率随储存时间延长稍有增加。加入甲辛醇56 d后重质油的粘度为980 m Pa·s,含水率为21.02%,增长速率仅均为原始重质油的一半;且添加量越高,油的热值越高,添加量25%时热值为32.66 MJ/kg。但从热重分析发现甲辛醇添加量为20%时燃烧性能最好,其燃烧段的失重速率最大并且燃烧后的灰分最少。     

粒状生物质炭基尿素肥料制备及其性能研究

利用沙柱间歇淋溶试验研究评价粒径、尿素和生物质炭质量比、高岭土添加量对肥料缓释性能及颗粒,承受最大破坏力影响规律。当高岭土添加量为10%,在尿素与炭比为1??1~1??5时,可获得80%以上的最大成型率,颗粒的最大破碎压缩力可达10 N以上。随着生物质炭含量增加和肥料颗粒粒径增大,颗粒缓释肥缓释性能提高,当颗粒粒径为5~6 mm,尿素与生物质炭质量比由1??1变化至1??5时,第1次淋溶其累积释放率由43.35%下降至15.64%,比纯尿素颗粒肥下降33%~60%,纯尿素颗粒肥养分到第2次淋溶已完全释放,而缓释肥的尿素的累积释放到第5次淋溶才基本完成。可见缓释肥的缓释性能可通过改变炭粉添加量调节以满足不同作物生长需求。通过对生物质炭基尿素肥料生产流程和经济性分析,说明生物质炭基尿素肥料生产工艺简单、运输方便、价格合理。     

NiO/HZSM-5催化改性生物油模拟物研究

以HZSM-5为载体,通过浸渍法制备不同NiO负载量的NiO/HZSM-5催化剂并进行表征,发现负载量为8%的催化剂表面形貌相对平整,比表面积、酸位等特性较理想。通过生物油模拟物催化试验对催化剂性能进行评价,试验结果表明负载量和反应温度都对催化剂活性有明显影响。在反应温度为400℃时,负载量为8%的催化剂使模拟物中甲苯和愈创木酚具有较好的转化率,分别达到83%和88%;较HZSM-5催化的情况分别提高60%和70%。改性后生物油的热值也可增加约30%。负载物NiO的加入使催化剂表面强酸位降低约45%,同时提高了催化剂的稳定性和抗积碳能力,延长了催化剂使用寿命,其中8-ZSM-5催化剂在反应6 h后仍保持较高活性。     

松子壳热解重质油的催化改性

以红松松子壳为原料,采用连续热解装置研究了热解反应温度和时间对生物油得率的影响规律,在反应温度为450℃、反应时间为6 min时,生物油得率可达到40.74%,热值可达到22.66 MJ/kg。采用气相色谱质谱联用仪对生物油成分进行了分析,其成分以酚类为主,质量分数约为33.5%;选用HZSM-5及NiO/HZSM-5分子筛催化剂对热解重质油部分分别进行催化改性试验,结果表明:经NiO/HZSM-5分子筛催化剂催化后其中高沸点有机物质量分数降低约13个百分点;其黏度由原来的约3 290 mPa·s大幅度地降低至450 mPa·s,热值则由原来的约26.16 MJ/kg增加到30.33 MJ/kg,增加了16%,同时提高了重质油的燃烧性和稳定性;负载物氧化镍(NiO)的添加提高了HZSM-5催化剂的抗积碳能力。该研究也为后续生物油改性提供了参考。     

生物油分级冷凝研究进展

对生物油分级冷凝的最新成果进行了总结和分析。在分级冷凝装置方面,阐述了通过多种复合式分级冷凝系统在线分离收集生物油的研究现状与进展;从生物油分级产物的理化性质角度分析了生物油高品质利用、提取高价值化工原料的可能性;同时指出了生物油分级冷凝研究中仍存在的问题及未来的研究趋势。     

基于图像处理技术的玉米秸秆弹性模量研究

文章针对黑龙江地区四种常见玉米品种秸秆的弹性模量进行研究.采用数字图像处理技术对秸秆不同生长部位进行面积测定,通过标准块进行检验计算,该方法精度可达到2％,单点像素代表面积达6.41E-8 m2;并通过万能试验机对秸秆进行平行纤维生长方向的压缩试验,经数据分析得出玉米秸秆的弹性模量自根部向上、经过果实区后明显变小,变化梯度最大可达0.136 MPa·mm-1.     

油茶壳连续热解炭粉成型及其燃烧特性研究

以油茶壳炭粉为原料,纤维素和氧化淀粉为添加剂,采用万能试验机研究成型温度、成型压力、原料含水率对燃料成型品质的影响。研究发现成型温度在60～100℃时成型燃料的品质较好,成型温度提高对燃料的松弛密度影响不明显,但比能耗增加,对径向抗压强度影响与添加剂种类有关。提高成型压力,成型燃料的松弛密度、比能耗和径向抗压强度都随之增大,在6～8k N压力下成型后燃料品质较好。提高含水率对降低能耗有显著作用,但含水率过大将不利于成型,控制在15%～20%时成型燃料品质较好。对成型燃料燃烧特性研究,发现纤维素和氧化淀粉的加入能降低着火温度分别至362.5℃和324.5℃,添加氧化淀粉后燃料品质和燃烧特性最好;但添加纤维素的混合成型燃料热值降低更少且品质受成型因素影响较小。     

不同添加剂油茶壳炭粉成型性能与燃烧特性研究

以油茶壳炭粉为原料,纤维素和氧化淀粉为添加剂,采用万能试验机研究成型温度、成型压力、原料含水率对燃料成型品质的影响。研究发现,成型温度在60~100℃时成型燃料的品质较好,提高成型温度对燃料的松弛密度影响不明显,但比能耗增加,对径向抗压强度影响与添加剂种类有关。提高成型压力,成型燃料的松弛密度、比能耗和径向抗压强度都随之增大,成型压力在6~8 k N时成型燃料品质较好。提高原料含水率对降低能耗有显著作用,但原料含水率过大不利于成型,原料含水率在15%~20%时成型燃料品质较好。对成型燃料燃烧特性研究发现,纤维素和氧化淀粉的加入,着火温度能分别降低至362.5℃和324.5℃,添加氧化淀粉后燃料品质和燃烧特性最好;添加纤维素的混合成型燃料热值降低更少,且品质受成型因素影响较小。     

纤维素单独成型及燃烧特性研究

以纤维素为成型原料,利用万能试验机进行纤维素成型试验,研究物料含水率、成型温度及成型压力对成型颗粒品质影响,利用扫描电镜观察纤维素成型颗粒内部结构,热重分析仪分析纤维素粉末及成型后颗粒燃烧特性。结果表明,一定范围内增加纤维素含水率、成型压力及成型温度,可提高颗粒品质,含水率为14%~29%、成型压力为3~4 k N、成型温度为100℃时效果最好;纤维素粉末及纤维素颗粒主要失重部分在挥发分燃烧阶段,纤维素成型后会升高燃烧反应起始温度,提高燃烧最大速度时温度。建立燃烧动力学模型,结果表明,纤维素活化能较低,且遵循动力学一级和二级规律。     

改性木质素粘结生物质炭包膜尿素肥料性能试验

采用包膜造粒的方法,分别以乙醇和木醋液溶解木质素作为粘结剂制备生物质炭包膜尿素肥料,并通过扫描电镜、傅里叶红外光谱和差热分析对其性能进行表征。发现木质素没有发生化学变化,但是木醋液溶剂使木质素团状结构更好地展开,差热分析结果显示木质素木醋液粘结剂玻璃化温度阶梯状态消失,能在较宽温度范围保持黏流态,黏度比乙醇处理后高300%。对2种粘结剂制备的生物质炭包膜尿素肥料的成粒性能进行比较,发现以木质素木醋液粘结剂制备的生物质炭包膜尿素肥料具有269.4%的包膜率和94.83%的成粒率,粒径分布均匀且合格粒径比重高达80%;所有粒径的力学性能均满足要求,缓释性能也更优异。木质素溶于木醋液粘结性能比溶于乙醇性能好,更适用于生物质炭包膜尿素肥料的制备。