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1.
玉米秸秆热解生物油特性的研究   总被引:17,自引:2,他引:15       下载免费PDF全文
基于为生物油开发利用提供基础数据的目的,在等离子体流化床热解实验台上利用粉碎的玉米秸制取生物油,并对生物油的物理化学特性进行了分析研究。生物油的最高得油率为37%,显酸性,密度在1100~1200 kg/m3之间;动力粘度的总体趋势是随温度的升高而降低;灰分百分含量小于0.1%。同时使用色质联用仪(GC-MS)对生物油进行了组分分析,生物油的主要成分有乙酸、羟基丙酮、水、乙醛、呋喃等。高含水量和含氧量使得生物油热值低,容易发生反应,需要对生物油进行进一步的分析和改性才能用于高端技术。  相似文献
2.
秸秆微生物降解过程中不同预处理方法的比较研究   总被引:16,自引:5,他引:11  
在中国,每年秸秆产量为6亿t左右,其中作为生活燃料和饲料的比例日益减少,致使很多秸秆被露天焚烧。实际上,秸秆是一种很好的生物质能源,微生物分解秸秆具有广阔前景。本论文中进行的实验研究以玉米秸秆为对象,将其进行四种不同的预处理后,采用复合纤维素分解菌系对其进行发酵培养,研究不同的预处理方法对秸秆发酵的影响。实验中分别对碱处理、汽爆处理、酸处理、未处理四个不同方法的pH动态、生物量变化、发酵产物的数据分析对比,结果表明有两种使得秸秆分解率较高的方法:碱处理及汽爆处理,汽爆处理又由于对环境污染很小,具有得天独厚的发展前途。此外,通过发酵过程中上述四种变量的变化趋势,还发现秸秆在接种后的0~3 d发酵速率非常快,产酸量较多,未处理的秸秆在前3 d的发酵速率、产酸情况及生物量变化情况均比碱处理及汽爆处理的秸秆高,具有应用于实际沼气工程的前景。  相似文献
3.
玉米秸秆的催化微波裂解及生物油成分   总被引:15,自引:4,他引:11       下载免费PDF全文
近年来,生物质热化学裂解已引起了越来越广泛的兴趣。但常规的生物质热裂解技术(如流化床等)要求细小的生物质原材料,因此粉碎能耗大。而且裂解所得的生物油和合成气产物易受生物质粉末污染。微波裂解虽然能帮助解决这些问题,但目前的微波裂解所得的生物油成分和其他热裂解技术一样,仍然过于复杂,因此尽管生物质热解获取生物油的成本低于生物质发酵所获得的燃料,生物质热解技术也仍未在工业上得到推广应用。该研究旨在帮助解决这一难题。利用玉米秸秆颗粒为原料,采用了4%的硫酸或磷酸的预处理,或者采用氯化物等催化剂直接混入原料,然后利用微波进行催化裂解,并获得气态、固态和液态生物油3种产物。利用气质联用设备(GC-MS),对所得到的液态产物(生物油,Bio-oil)进行成分分析。在大量的试验基础上,该文筛选出的酸预处理,MgCl2、ZnCl2、及AlCl3直接催化是可以使所得的生物油成分简化的实用技术。  相似文献
4.
响应面法优化玉米秸秆蒸汽爆破预处理条件   总被引:10,自引:4,他引:6       下载免费PDF全文
在木质纤维素利用研究领域,高浓度还原糖的获得是实现其能源转化的基础。基于Box-Behnken试验设计,选取维压时间、蒸汽压强和碳酸氢铵浓度为主要影响因素,采用响应面分析法优化了玉米秸秆蒸汽爆破预处理的工艺条件,并建立了工艺数学模型。结果表明:最佳蒸汽爆破预处理条件维压时间227?s,蒸汽压强3.08?MPa,碳酸氢铵2.11%。爆破后的物料经48?h糖化,还原总糖浓度达到60.04?g/L,糖化率达到理论值(71.7%)的83.7%,并验证了数学模型的有效性。试验结果表明蒸汽爆破预处理可以有效提高还原糖浓度。  相似文献
5.
农田不同肥力条件下玉米秸秆腐解效果   总被引:10,自引:4,他引:6       下载免费PDF全文
为了探讨农田不同肥力对玉米秸秆腐解转化和能态变化的影响,该文采用砂滤管法在陕西关中高、中等、低3种肥力塿土上进行了480 d的玉米秸秆腐解试验,研究了腐解进程中玉米秸秆的分解率以及有机碳组成和能态变化。结果显示,随着腐解进行,腐解产物中的苯–醇溶性、水溶性组分下降,半纤维素和纤维素含量先上升后下降,而木质素增加;腐解物的能态呈现上下起伏、下降和相对稳定3个阶段的变化,总体是一个放能过程。腐解产物的热值与其有机碳、苯–醇溶性组分、水溶性组分、半纤维素和纤维素呈显著正相关,但与其灰分、木质素、腐殖物质含量呈显著负相关。腐解480 d,3种肥力间比较发现,玉米秸秆在中等肥力田块上矿化率最高,低肥力田块上的最低;中等肥力土壤能够促进玉米秸秆中的水溶性有机组分和木质素的分解,而高肥力土壤能够促进苯–醇溶性组分和半纤维素、纤维素分解,并有利于腐殖物质的形成,而且腐解物的能态最高。  相似文献
6.
窦森  于水强  张晋京 《土壤学报》2007,44(3):458-466
以往人们较多的研究了土壤有机碳与温室气体的源、汇关系问题,却很少研究温室气体对土壤有机碳本身分解转化和各组分性质的影响。为了探讨CO2浓度升高对腐殖物质形成转化的作用,本文通过室内人为高浓度CO2的培养试验,用腐殖质组成修改法研究了玉米秸秆分解期间(1~180d)土壤总有机碳(TOC)、水溶性物质(WSS)、碱提取腐殖物质(HE)、胡敏酸(HA)和胡敏素(HM)数量的动态变化规律及不同CO2浓度对有机碳各组分形成与转化的影响。结果表明:玉米秸秆分解期间,“新形成”的净TOC逐渐降低,净HE表现为先增加而后下降的趋势,HM的绝对数量逐渐下降。可提取腐殖物质中HA的比例(PQ)先增加后下降,最终趋于平稳,说明最初富里酸(FA)的形成速度大于HA,随培养时间的延长,FA和HA经历了一段相互转化的过程,最终达到动态平衡。30%CO2浓度(V/V)处理的TOC、WSS、HE和HM数量明显高于3%CO2浓度处理和正常CO2浓度(0.0375%)处理,其中WSS和HM反应更为敏感。但3%CO2浓度处理与正常CO2浓度处理的差异不明显。可提取腐殖物质的PQ的顺序是30%CO2浓度处理〉3%CO2浓度处理〉正常CO2浓度处理,说明CO2浓度增加更有利于FA而不利于HA的形成和稳定。  相似文献
7.
碎玉米秸秆卷压过程的流变行为试验   总被引:8,自引:8,他引:0       下载免费PDF全文
为青贮圆捆打捆机的设计和工艺提供基础的力学数据,需要探明碎玉米秸秆卷压过程的流变规律,在分析卷压成型原理的基础上,搭建了碎玉米秸秆卷压试验台,对碎玉米秸秆进行了卷压试验和应力松弛试验。研究了卷压过程中碎玉米秸秆的流变学特征,采用线性黏弹性理论,构建了伯格斯模型,用残数法对应力松弛曲线进行拟合,获得了应力松弛模型及其参数,计算其决定系数。利用相关公式求解,进一步得到伯格斯模型中的黏弹性参数E1=18.33kPa、k1=994.81kPa、E2=27.64kPa、k2=2342.49kPa。由于黏性系数远大于弹性模量,可以初步判断碎玉米秸秆卷压过程的流变行为偏向于流体,这对于深入研究碎玉米秸秆的卷压工艺,实现工艺和装备的优化设计,具有积极作用。  相似文献
8.
小麦和玉米秸秆热解反应与热解动力学分析   总被引:7,自引:7,他引:18  
为了对生物质快速热解液化设备进行分析和计算,该文用热重、差热分析仪分别对小麦和玉米秸秆在不同升温速率下进行了热分析研究。结果表明:小麦和玉米秸秆的热解特性基本一致,热解过程可以用同一种模型描述;随升温速率的提高,热解最高速率时的温度和热解最高速率明显提高。分析了小麦和玉米秸秆热解反应过程,提出了平行一阶反应动力学模型并计算出模型中各参数,将该模型的计算结果、现有一阶反应模型的计算结果分别和试验数据进行了对比,结果表明,平行一阶反应模型的准确程度比现有一阶反应模型有很大的提高。  相似文献
9.
玉米秸秆热解动力学分析(简报)   总被引:7,自引:3,他引:4       下载免费PDF全文
该文采用耐驰STA449同步热分析仪,研究了玉米秸秆在升温速率为5、10、15、20、30 K/min,反应终止温度1273K的热分解反应,结果表明玉米秸秆热解过程可分为失水预热解、热解和碳化3个阶段,随着升温速率增加,反应的特征温度和最大失重速率增加,差示扫描(DSC)曲线整体向下倾斜,升温速率过大时,出现失水滞后现象。分别用FWO法、FRL法和Kissinger法对玉米秸秆热解进行了动力学计算,其热解活化能为(161±23)kJ/mol,通过Malek法确定了玉米秸秆热解满足J-M-A方程,反应机理为随机成核随后生长,确定了反应级数n和指前因子对数lgA的范围,并利用Matlab软件对实验数据进行拟合,验证了机理的正确性,并确定了玉米秸秆热解反应的动力学参数。该文结果对工程应用有指导意义。  相似文献
10.
玉米秸秆颗粒燃料致密成型电耗测试   总被引:7,自引:0,他引:7  
本文对玉米秸秆颗粒燃料冷态致密成型系统的不同工艺设备,在不同条件下的吨料电耗进行测试,找出了玉米秸秆不同因素对成型电耗的影响,从而找出了生物质成型时所用粉碎机的筛网孔径、原料含水率、颗粒密度等。  相似文献
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