蒸汽爆破过程麦秆木质纤维素的转化

采用低压蒸汽爆破技术处理小麦秸秆木质素。通过单因素试验,考察蒸汽爆破过程汽爆压力、液固比、物料粒度、维压时间对木质纤维素降解的影响,木质素的降解率达到22.67%。设计L9(34)正交试验,上述因素影响主次顺序为汽爆压力>液固比>维压时间>物料粒度,优化条件为汽爆压力0.6 MPa,液固比为20︰1,维压时间为30 min,物料粒度为20～60目,且对优化结果进一步验证。红外光谱分析表明,经汽爆后麦秆木质素结构受到了一定程度的破坏;扫描电镜观察,麦秆的纤维束受到了破坏,发生了断裂,且出现了多孔的结构。     

甘蔗渣两级快速热解特性研究

利用Py-GC/MS(快速热解-气相色谱/质谱联用)装置进行了甘蔗渣的两级快速热解实验,考察了甘蔗渣一级快速热解的产物分布特性以及一级热解温度对后续二级热解产物分布的影响。实验结果表明,甘蔗渣低温一级热解产物富含4-乙烯基苯酚(4-VP),在250℃热解时4-VP的选择性最高(相对峰面积百分比高达48.11%),而在300℃热解时4-VP的产率最大。一级热解温度对后续二级热解产物分布有着较大的影响,随着一级热解温度的升高,二级热解产物中左旋葡聚糖(LG)含量显著增加,而多数其他产物的含量则显著降低;根据产物组成可以判断,300℃下的一级热解固体产物进行二级热解所获得的生物油,与甘蔗渣直接在500℃快速热解获得的生物油相比,具有更高的燃料品位。由此可确定甘蔗渣两级快速热解的应用方式应为:首先在300℃下进行一级快速热解制备4-VP,随后对固体残渣在500℃进行二级热解获得高品位生物油。     

液化玉米秸秆基固沙剂控制土壤风蚀试验

以室内风洞试验机为主要设备,研究了液化玉米秸秆及液化玉米秸秆基聚氨酯作为固沙剂对建筑渣土的保护效应.研究结果表明,二者均能粘结土样表面的大小颗粒形成保护层,提高建筑渣土的抗风蚀性;当液化玉米秸秆的喷施量较低时,随着风速的提高,对土壤的保护作用逐渐消失,土壤的侵蚀度迅速增加;液化玉米秸秆基聚氨酯作为固沙剂的效果要明显优于液化玉米秸秆,当其喷施量为120.37g/m~2时,起沙风速超过20m/s,当固沙效果相同时,液化玉米秸秆基聚氨酯的用量仅是液化玉米秸秆的50%,而且由于液化玉米秸秆基聚氨酯保护层的机械强度较高,使其在较高的风速下,对建筑渣土仍有很好的保护作用.     

发泡剂对玉米秸秆基聚氨酯泡沫性能影响

以玉米秸秆的液化产物为原料制备聚氨酯泡沫材料,通过改变发泡剂——水的用量,利用万能材料试验机、差失量热扫描仪（DSC）和热重分析仪（TGA）,研究了水用量对聚氨酯泡沫材料机械特性和热特性的影响。研究结果表明,随着水用量的增加,材料的拉伸强度和断裂伸长率都是先增加后降低,最大值分别为1.87 MPa和189.7%;材料的起始热分解温度逐渐降低,玻璃化转变温度逐渐增加,转变温度范围变宽。改变水用量可以得到不同性质的聚氨酯泡沫材料。     

玉米全秆及其不同部位快速热解特性

为了优化玉米秆的热解利用途径,该文通过Py-GC/MS(快速热解-气相色谱/质谱联用)试验,考察了玉米全秆及其不同部位(秆皮、叶子、苞叶、芯部)的快速热解特性与产物分布,以及热解温度对产物分布的影响。试验结果表明,玉米秆不同部位热解特性差异显著,且受热解温度的影响也不同;芯部低温快速热解产物中富含4-乙烯基苯酚(4-vinyl phenol,4-VP),其在300℃下的相对峰面积高达21.27%,同时通过外标法确定其绝对产率为5.05%;秆皮在300℃时的快速热解产物中不但含有大量的4-VP,还含有较多的5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethyl furfural,HMF,相对峰面积达到6.61%);叶子在中温(500℃)下的热解产物中含有较高的小分子醛酮类物质;而苞叶在中温(500℃)下热解产物中的酸含量最低,适用于制备作为液体燃料的生物油。该文的研究成果将为生物质高值化利用提供理论依据,为生物质选择性热解提供新思路。     

飞灰添加量对沼渣、牛粪共堆肥的影响

为改善沼渣、牛粪共堆肥低磷和低钾等问题，向共堆肥肥堆中添加生物质飞灰，对堆肥过程中堆体理化特性进行分析。选取飞灰添加量为8%、12%、20%和25%，按四分法每10天取样记录含水率、电导率、总碳、总氮、总磷和总钾等变化，分析研究飞灰添加量对沼渣、牛粪共堆肥的影响。结果表明：当飞灰的添加量由8%增加到25%，堆体的含水率增加，但是当添加量超过12%时，对含水率影响不大，最终维持在58%左右；飞灰中的碱金属等物质的存在，中和好氧发酵过程产生的酸，提高堆体的pH值，同时还提高堆体的电导率，改善堆体的发酵环境；飞灰中的生物炭和钾等成分提高堆体的总碳和总钾含量，60天腐熟后，堆体的总碳含量由37.37%增加到47.81%，总钾含量最大值为35.74 g/kg，但是对总氮和总磷含量的影响不明显。然而过高的飞灰添加量会抑制微生物的生长，从而降低发酵速率和产品质量。