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。     

Charcoal and smoke extract stimulate the soil microbial community in a highly weathered xanthic Ferralsol

The influence of charcoal and smoke condensates (pyroligneous acid, PA) on microbial activity in a highly weathered Amazonian upland soil was assessed via measurements of basal respiration (BR), substrate-induced respiration (SIR), and exponential population increase after substrate addition. PA extracts are commonly used for fertilizer or as pest control in Brazil, where phosphorus (P) availability and nitrogen (N) leaching are among the most severe limitations for agriculture. Microbes play an important role in nutrient cycling and solubilizing of phosphate. BR, microbial biomass, population growth and the microbe's efficiency (expressed by the metabolic quotient) increased linearly and significantly with increasing charcoal concentrations (50, 100 and 150 g kg⁻¹ soil). Application of PA caused a sharp increase in all parameters. We suppose that the condensates from smoke contain easily degradable substances and only small amounts of inhibitory agents, which could be utilized by the microbes for their metabolism.     

生物质燃油燃烧器的研究与设计

随着生物质热裂解制油技术的发展,为适应其工业化大规模生产,需要一款可以提供稳定的且高效率的生物燃油燃烧器,而传统的燃烧器很难将生物燃油充分燃烧,因此笔者设计一种生物燃油燃烧器,通过对燃烧器的工作原理和主要技术参数研究与确定,对燃烧机的结构进行了重新设计.该燃烧器结构简单,装配方便,可以将生物燃油进行三级雾化,燃烧效率高.     

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。     

新型喷动循环流化床落叶松木材快速热解实验研究

笔者对新型喷动循环流化床落叶松木材快速热解过程中反应温度和物料粒径对快速热解产物产率的影响进行了研究.结果表明:快速热解反应温度500-600℃时生物油产率有最大值,新型喷动循环流化床适宜的物料粒径范围为0.2～1.2mm.     

竹炭对生物油模型组分的吸附特性试验

以竹子为前躯体热解制得竹炭,选取糠醛、乙酸、苯酚、葡萄糖为生物油模型化合物,研究竹炭对生物油模型组成各单组分的静态吸附特性及双、四组分混合下的竞争吸附行为。结果表明：竹炭对不同组分的吸附特性存在较大差异;单组分吸附24h,竹炭对糠醛的吸附量最大,乙酸次之,对葡萄糖的吸附量最小;吸附平衡时,竹炭对苯酚的吸附量将超过乙酸;糠醛-葡萄糖双组分竞争下,竹炭对糠醛显示出强烈的选择性吸附特征;4种组分竞争下,各组分吸附量相对单组分均有所下降,其中乙酸降幅最大,且乙酸等物质在吸附过程中出现浓度突变现象,这可能是因为吸附性能较好的糠醛将已经吸附的乙酸从竹炭上置换下来;在选用的所有试验工况下,竹炭对葡萄糖均表现出低的吸附态势。     

大蒜秸秆的热解及其催化剂研究

针对大蒜秸秆难利用的问题,对其进行了热解研究,发现生物质内的无机盐确实可以起到热解催化的作用.同时研究了没有催化剂和有催化剂两种情况下的热解行为,发现无催化剂时大蒜秸秆在500 ～600℃间失重百分比最大,且裂解产油率随着温度升高而增加,在550℃时产油率最高,随后随着温度增加,二次裂解加剧,产油率降低;而在KOH的催化作用下产油率明显增加,产油率几乎增加了15％,但产油率峰值仍在500 ～600℃.并发现KOH促进大蒜秸秆表面皮下细胞及皮下纤维层进行分解是主要的作用.     

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。     

油菜秸秆真空热解蒸气在线催化提质研究

以HZSM-5分子筛为催化剂,在两段式反应器上对油菜秸秆真空热解产生的蒸气进行了在线催化提质研究。考察了催化温度、催化剂用量和HZSM-5硅铝比对产物产率的影响;并以油相产物产率为指标,采用响应面法对工艺参数进行了优化,并对在最优条件下制取的油相和水相产物进行了理化特性分析。研究结果表明,催化温度、催化剂用量和硅铝比对产物产率影响显著;获得最高油相产率的工艺参数为:催化温度为491.0℃、催化剂用量为33.2 g(生物质与催化剂质量比为0.301)、硅铝比为53,此时,油相产率达9.80%,与预测值9.90%较为接近;油相产物的H/C摩尔比、p H值和高位热值分别为1.518、5.15和33.80 MJ/kg,可用作动力机械燃料;水相产物(干基)的H/C摩尔比和高位热值分别为1.269和29.69 MJ/kg,同样具有较高的燃料品质。     

大蒜秸秆热解及催化剂的研究(英文)

针对大蒜秸秆难利用的问题,对其进行了热解研究,发现生物质内的无机盐确实可以起到热解催化的作用。同时研究了没有催化剂和有催化剂两种情况下的热解行为,发现无催化剂时大蒜秸秆在500~600℃间失重百分比最大,且裂解产油率随着温度升高而增加,在550℃时产油率最高,随后随着温度增加,二次裂解加剧产油率降低;而在KOH的催化作用下产油率明显增加,产油率几乎增加了15%,但产油率峰值仍在500~600℃。并发现KOH促进大蒜秸秆表面皮下细胞及皮下纤维层进行分解是主要的作用。