TG-FTIR联用下生物质废弃物的热解特性研究

采用TG-FTIR(热重-傅立叶红外光谱)联用的分析方法对红松锯屑的热解失重特性和产物生成特性进行了研究.结果表明,红松锯屑热解失重的主要阶段发生在200～450℃间,反应符合一级反应动力学模型,活化能在70～80 kJ·mol-1之间.小粒径有利于热解反应的进行,且该现象随着升温速率的增大而变得显著,但在本实验的梯度水平下粒径对热解特性的影响相对较小.升温速率对热解特性的影响相对较大,高的升温速率导致热解起始温度和失重峰温度向高温区移动,加快了热解进程,且升温速率达到50 K·min-1时,在735℃左右观察到特殊失重峰.FTIR的实时分析结果表明,热解的气态产物主要有CO2、CO、CH4和其他低分子烃类,通过对产物浓度变化的半定量分析,验证了粒径对热解特性的影响效果以及735℃左右特殊失重过程的存在.     

污泥热解特性影响因素的研究

[目的]研究污泥的热解特性及其影响因素。[方法]采用热分析的方法研究升温速率、试验终温、污泥组分、颗粒粒径和氮气吹扫量等因素对污泥热解特性的影响。[结果]污泥热解可以划分为3个阶段:第一阶段是水分析出阶段(50～150℃);第二阶段是污泥失重的主要阶段(150～530℃),热解失重是由于有机物的分解引起;第三阶段(530～800℃)失重是由于无机物和残余有机物引起。污泥热解在第二阶段是放热过程。升温速率对污泥热解特性的影响主要表现在起始温度方面,而对峰温和失重率的影响较小;试验终温的影响则主要表现在污泥的失重率上,试验终温越高,污泥的失重率越高,而对热解起始温度的影响则可以忽略;污泥组分不同,表现出的起始温度、峰温和失重率等反映污泥热解特性的主要参数不同;污泥的粒径不同,反映热解特性的主要参数起始温度、终止温度、峰温和失重率等都存在明显的差异;氮气吹扫量对污泥热解参数基本没有影响,但随着氮气吹扫量的增加,污泥的失重率增加。[结论]该研究可为污泥的热处理方法研究提供理论依据。     

滇池水葫芦的热重分析

[目的]明确水葫芦的热解特性。[方法]采用热重分析方法对滇池中的水葫芦进行热解试验,绘制水葫芦叶、根、整株的热重曲线。[结果]水葫芦热解从易到难的顺序为整株、叶、根,整株水葫芦在289~531℃的热解失重率为55.52%,叶在279~497℃的热解失重率为54.11%,根在288~488℃的热解失重率为40.88%。[结论]试验结果为水葫芦的燃料和发酵利用提供了参考。     

烟草木质素的热解特性及与纤维素、木聚糖热解协同作用规律研究

应用热重分析法考察了烟草木质素、纤维素、木聚糖的热解特性,并对烟草木质素与纤维素、木聚糖之间的协同作用规律进行了初步研究。热失重行为研究发现,烟草木质素、纤维素及木聚糖这3者的热解行为及热解深度存在明显差异:从室温至900℃,失重峰值对应温度从木聚糖(233℃)、烟草木质素(314℃)到纤维素(331℃)依次升高,纤维素的总失重约为97.2%,木聚糖总失重约76.9%,而烟草木质素的总失重仅为75.3%。热解协同作用研究表明,纤维素与烟草木质素的热解反应具有双向抑制作用,而木聚糖与烟草木质素的热解反应具有单向抑制作用。     

杨木热分析

为对使用木材及预测和扑灭火灾提供理论依据,文章通过对杨木进行热重分析（ＴＧ）及差示扫描量热分析（ＤＳＣ）,得知杨木热解的初始温度约为２００℃,热解速率最大的温度为３０９℃,整个热解的温度范围为２００～５２０℃。杨木热解分三个阶段进行,首先在２００～３２０℃区间,为热分解阶段,此阶段失重速度快,失重率高,达６０％;在３２０～４３５℃期间为失重仍较明显的阶段,此阶段失重２０％左右;在４３５℃之后,失重不再明显,为灰化阶段。在整个热解过程中,杨木的热效应值为１２７ｋＪ·ｇ－１。利用不同升温速度下的三条ＴＧ曲线,根据三处不同类型的动力学近似方程,求解得出杨木热解的平均活化能约为１５０ｋＪ·ｍｏｌ－１。     

富钾商陆的化学成分与热解特性

对商陆茎的木质素、纤维素、灰分、钾元素等主要化学成分进行了分析.结果表明,野生商陆茎的全钾含量高迭4.58%,木质素和纤维素含量比其他木质原料低,与秸秆类植物相当.利用热重-差热分析仪(TG-DTA)对商陆茎的热失重和热解特性进行了研究,分析了商陆茎热解炭化的机理.发现,商陆茎主要的热失重区间在200～400℃之间,控制这一失重阶段是商陆茎热解炭化的关键.在N2气氛中,热解温度为1 000℃时商陆茎热解炭化后的固定碳含量为19%.此研究结果为进行商陆茎生物质转化研究和活性炭制备的可行性提供依据.     

黑龙江地区10种常见树叶的热重分析

应用热重分析方法研究了黑龙江地区10种常见的树叶的热解行为。随后利用TG-DTG曲线分析它们的热解特性,了解到木质素、半纤维素及纤维素的热解特性和温度、失重量以及失重速率之间的关系。结果表明:在空气气氛下10种树叶的热解均经历水分析出、快速热解、炭化3个主要阶段;可以利用所学的Arrhenius反应方程和Coats-Red fem模型求出样品在主要的快速热解期间的热解动力学参数,计算得出樟子松、黑皮油松具有较好的防火性能,着火温度、活化能分别是:274.69℃、39.420kJ/mol,274.90℃、42.9110kJ/mol。     

4种生物质秸秆的热解特性及其动力学分析

为比较不同种类生物质秸秆热解特性的差异,探讨地域对生物质秸秆热解特性的影响,以四川、湖北和云南产区的油菜、小麦、玉米和水稻秸秆为试材,采用SDT-Q600型同步热分析仪,通入高纯氮气后,对样品进行热解与测定(加热速率为20℃/min,终止温度为1 000℃),最终获得不同种类和不同产区生物质秸秆的TG曲线和DTG曲线,并对各曲线进行比较与分析。结果表明:4种生物质秸秆热解过程呈现相似的变化规律,但由于样品种类的组分不同,样品呈现出失重程度和失重速率上的差异;地域对同种生物质秸秆的失重程度有影响,对失重速率影响不明显。采用Coats-Redfern法,对不同种类和产区的生物质秸秆热解过程进行动力学计算,得出表观活化能和频率因子动力学参数。结果显示,在主要失重阶段生物质秸秆活化能为89~144kJ/mol。     

工业碱木素热裂解特性研究

用热重分析法和热解色谱质谱联用技术(Py-GC-MS)对工业碱木素热解行为进行了初步研究,分析了工业碱木素在不同升温速率下的热分解特性。结果表明,工业碱木素的热解过程主要分为4个阶段,在200℃以下的低温区和300～500℃的中温区各有1个强烈失重峰。工业碱木素热裂解产物非常复杂,Py-GC-MS分析表明,在300℃下的热解产物中,以源于工业碱木素的聚糖热解产物为主,含有一定量的低分子木素热解构产物;在450℃下的热解产物中,以木素大分子的热解构产物为主,例如各种酚类化合物、愈创木基丙酮等酮类化合物及源于木素-碳水化合物复合体的阿魏酸等化合物。      

烟丝掺配输送及卷制过程中的热解特性变化分析

为研究烟丝在掺配输送及卷制过程中的热解特性变化规律,利用热重分析技术和热分析动力学方法跟踪分析了不同加工环节烟丝的热失重特征参数变化和差异。结果表明：(1)不同加工环节烟丝整体热解失重规律一致,均包含脱水干燥、挥发性成分损失、半纤维素和纤维素分解、木质素分解与炭化、无机盐分解等阶段,各样品不同热失重阶段的温度区间一致,但阶段失重率有差异;(2)JXQ、JXH和CPS样品在无机盐分解阶段的失重率接近,并明显高于其他样品,不同烟丝样品的综合热解指数CPI范围为4.10×10^-5%·(min×℃²)^-1～4.65×10^-5%·(min×℃²)^-1,BZS样品的CPI最低,CPI随着加工环节的进行呈现逐渐降低的趋势;(3)样品在脱水干燥和纤维素分解阶段的热分解过程均符合F1.5级化学反应模型,但不同样品的热解动力学参数存在一定差异。本研究揭示了烟丝在热解过程中的化学反应动力学参数存在一定的差异,在加工过程中烟丝的配方成分可能存在一定程度的波动。     

高效长链烷烃降解菌ZKNU01的选育及其降解特性

通过富集分离筛选出1株高效长链烷烃降解菌,采用形态学、生理生化试验、16S r DNA序列比对和BBL Crystal AutoReaders进行菌种鉴定,并通过UV和GC-MS检测菌株对长链烷烃的降解特性。结果表明,分离到的1株长链烷降解烃菌,经鉴定为Achromobacter xylosoxidans ZKNU01。该菌能高效降解长链烷烃C15~C32,生长温度范围0~45℃,最适生长温度37℃,在接种量为106 CFU·m L~(-1),原油质量浓度为0.5 kg·L~(-1),振荡培养7 d时,降解率可达82.06%。石油中长链烷烃C15~C32以单末端氧化方式被完全降解。     

加剂BZ28-2S混合原油的析蜡特征与流变性

实验评价了BZ28-2S混合原油加剂前后的析蜡特性、流变特性与粘温特性,结果表明：BZ28-2S混合原油对SW3流动改进剂具有良好的感受性,扩大了管道输送的安全温度范围。在高温段（35-65℃）混合原油加剂前后的粘温曲线基本重合,均表现为牛顿流体;在低温段（15-30℃）,混合原油表现为非牛顿流体,此时,在同一温度下,加剂后混合原油的表观粘度和反常点显著降低,低温流动性得到明显改善。此外,通过添加流动改进剂,混合原油的静屈服值大大降低,提高了海底管道停输再启动的安全性。     

碳化温度对2种畜禽粪便水热炭热重特性的影响

[目的]考察碳化温度对水热炭热解特性的影响。[方法]采用热重法对不同碳化温度下的猪粪和牛粪水热炭的热解特性及反应动力学进行研究。[结果]水热碳化温度达到180℃时,猪粪水热炭热解DTG曲线出现2个峰,特性参数也发生显著变化,且180℃的猪粪水热炭的热解残留率最低。猪粪水热炭热解反应活化能(E)和指前因子(A)均随水热碳化温度的升高而降低,牛粪水热炭热解特性参数和动力学方程中的E和A随碳化温度的增大而增大。[结论]该研究可为猪粪水热炭的制备条件化及应用提供科学依据。     

电感耦合等离子体发射光谱-质谱法测定鸡蛋中镉的含量

建立电感耦合等离子体发射光谱-质谱法测定鸡蛋中镉的含量。样品用硝酸经180℃微波消解后,在160℃将酸挥发至近干,用2%硝酸溶液定容后,电感耦合等离子体发射光谱-质谱仪测定。镉在0.2～50 ng/mL浓度范围内呈线性相关。在空白样品中添加10～50 μg/kg浓度范围内,平均回收率在88.5%～957%范围之内,批内变异系数为1.8%～3.4%,批间变异系数为1.8%～6.1%,检测限为3 μg/kg,定量限为10 μg/kg。本方法具有较好的灵敏度、准确度和精密度,能完全满足鸡蛋中镉含量的检测。     

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.     

玉米交链孢叶枯病病原菌鉴定及生物学特性

对玉米交链孢叶枯病的病原、症状、生物学特性等进行了初步研究。结果表明:该病的病原菌为细交链孢叶枯病菌(Alternariatenuis Nees)。主要危害叶片,病斑椭圆形或近圆形,中央灰白色至枯白色,边缘红褐色。病菌生长的温度范围为5～35℃,适宜温度为25～30℃;分生孢子产生和萌发的温度范围分别为10～35℃和8～40℃,适宜温度分别为15～30℃和20～30℃;病菌生长和孢子萌发的pH值范围均为3～10,最适pH值均为8。分生孢子萌发要求95%以上的空气相对湿度。紫外光对分生孢子的杀灭作用较弱。     

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。     

塔里木河流域叶尔羌高原鳅热耐受性的初步研究

为了研究不同温度对叶尔羌高原鳅热耐受性特征的影响,在水温分别为10、20、30℃的条件下,对叶尔羌高原鳅进行2～4周的驯化,以1℃/h的变温速率连续观测试验鱼的耐受温度.结果表明:各驯化温度下的最高临界温度(CTmax)、最高致死温度(LTmax)分别为35.0、36.0、36.5℃和37.4、38.0、38.5℃,最低临界温度(CTmin)和最低致死温度(LTmin)分别为;6.7、7.0,7.5℃和0.3、0.5、1.0℃.随着驯化温度的提高,致死温度的上限和下限也提高,即耐高温的能力增强,耐低温的能力减弱.经计算,叶尔羌高原鳅在各驯化温度下的温度耐受幅分别为28.3、29.0、29.0℃;在10℃～20℃的驯化温度范围内高、低温驯化反应率分别为0.10和0.05,而在20℃～30℃驯化温度范围内高、低温驯化反应率分别为0.03和0.05;热耐受区域面积为576.5℃;表明叶尔羌高原鳅的热耐受性明显有赖于驯化温度.     

白灵菇天山2号的菌丝培养特性

研究了温度、pH值、营养物质对天山 2号菌种菌丝生长的影响。试验结果表明 :菌丝生长的最适温度是 2 5℃ ,在 2 5～ 2 7.5℃范围内 ,菌丝生长较快 ,健壮程度均优于 2 2 .5和 3 0 .0℃ ;在pH 4.5～ 8.5范围内菌丝均可生长 ,但在 2 5～ 2 7.5℃范围内 ,菌丝生长得更好。蛋白胨和硫酸锌有利于菌丝生长 ,但硫酸锌的促生作用更明显。