浅谈微波裂解技术在生物质能源中的应用

21世纪是能源的世纪,随着现有能源如石油和煤炭慢慢被消耗殆尽,生物质能源的开发与利用变得越来越重要。阐述了生物质能源的重要利用价值和研究意义,综述了微波裂解在技术在生物质中的应用及其开发利用的发展前景。     

微波裂解稻壳制备生物质油的工艺研究

近年来生物质能逐渐兴起,因此生物质的热解也受到了越来越广泛的关注。为了充分利用生物质废弃物,提供制备可再生新能源的新途径,通过采用微波快速裂解的技术,以稻壳为原料,通过微波裂解技术制备生物质油,结果表明稻壳在微波裂解温度为600℃,微波功率为2 kW,微波吸收剂用量为3%,微波时间为5 min的条件下,生物质油的得率最高。由此可知稻壳可以通过微波裂解技术制备生物质油。     

鸢尾油热裂解产物分析

利用在线热裂解—气相色谱/质谱联用技术(Py-GC/MS),模拟卷烟燃吸状态,研究鸢尾油在无氧条件下的热裂解行为,为其在卷烟中的应用提供了理论依据。将鸢尾油样品分别在不同温度(300,600,900℃)下进行热裂解,将热解产物直接引入气相色谱一质谱仪进行定性和半定量分析。结果表明,鸢尾油裂解产物中主要包括酯类、酮类和有机酸等致香成分,其中含量较高的物质包括十四烷酸乙酯、鸢尾酮、香叶醇和肉豆蔻酸等香味化合物,这些物质有助于卷烟增加甜香味、掩盖杂气和柔和香气。随着裂解温度的升高,裂解产物变复杂,裂解温度对鸢尾油裂解产物的种类和相对含量有明显的影响。     

鸢尾油热裂解产物分析

利用在线热裂解-气相色谱/质谱联用技术(Py-GC/MS),模拟卷烟燃吸状态,研究鸢尾油在无氧条件下的热裂解行为,为其在卷烟中的应用提供了理论依据.将鸢尾油样品分别在不同温度(300,600,900℃)下进行热裂解,将热解产物直接引入气相色谱一质谱仪进行定性和半定量分析.结果表明,鸢尾油裂解产物中主要包括酯类、酮类和有机酸等致香成分,其中含量较高的物质包括十四烷酸乙酯、鸢尾酮、香叶醇和肉豆蔻酸等香味化合物,这些物质有助于卷烟增加甜香味、掩盖杂气和柔和香气.随着裂解温度的升高,裂解产物变复杂,裂解温度对鸢尾油裂解产物的种类和相对含量有明显的影响.     

微波裂解稻壳制备活化炭的工艺研究

为了推动生物质产业链,进一步开发生物质能,从而充分有效地利用农林有机废弃物,通过微波裂解稻壳制得稻壳炭,用化学活化法制备高品质的活性炭。采用碱溶法(NaOH)除去稻壳炭中SiO2,固体碳通过化学活化法来制备高质量活性炭。选取活化剂质量比、浸渍时间、活化温度、活化时间4个因素,每个因素三水平,通过正交试验对最佳活化剂制备活性炭的工艺条件进行优化,提高稻壳的综合利用率。以碘吸附值为主要品质衡量指标。通过单因素和正交实验确定最佳活化工艺条件为以氢氧化钠作为活化剂,炭碱比为1:2,活化温度为700℃、活化时间为2 h,浸渍时间为24 h,稻壳活性炭的碘吸附值为965.22 mg/g,超过了净水用活性炭的国家二级品指标,而亚甲基蓝吸附值为148.50 mg/g,达到了净水用活性炭的国家一级品标准。     

浅谈稻壳的综合利用与开发

阐述了稻壳资源化利用的途径与方法。稻壳的主要成分是纤维素、木质素和二氧化硅。其纤维素可用于制造木糖醇、糠醛、饲料和肥料等;二氧化硅可用于制造高纯二氧化硅、水玻璃和电池材料;利用它的碳、氢元素,通过热解来获得能源。科学开发与利用稻壳,是保护环境,消除白色污染,发展新能源的有效途径。     

微波对毛酸浆籽油提取效率的影响及其脂肪酸分析

以毛酸浆种子为原料,研究索氏微波提取法对毛酸浆籽油提取效率的影响,并以甲酯化脂肪酸为标准品,采用气相色谱法对毛酸浆籽油脂肪酸成分进行分析,通过与标准品比对出峰时间确定试样脂肪酸成分,使用面积归一法确定试样中各脂肪酸含量。结果表明,与普通热风干燥相比,微波干燥法能够提高毛酸浆籽油的提取效率;利用气相色谱法对毛酸浆籽油进行脂肪酸分析,共检测出8种脂肪酸,分别为:肉豆蔻酸1.3%,棕榈酸10.3%,硬脂酸5.3%,油酸14.3%,亚油酸62.7%,亚麻酸4.0%,花生酸1.1%,二十二烷酸1.0%。其中不饱和脂肪酸相对含量占81.0%,说明毛酸浆籽油具有较高的营养价值,开发前景广阔。     

PEG-6000模拟干旱胁迫对亚麻种子萌发的影响

为了解决亚麻在干旱环境下的有效存活问题,以四种亚麻品种为试验材料,采用PEG-6000模拟干旱胁迫,研究亚麻种子在萌发期对干旱胁迫的生理生态响应及抗旱性评价。研究结果表明,低浓度的模拟干旱胁迫能促进种子的萌发速度和数量,其中5%处理下四种供试材料的种子发芽率均高于对照。随干旱胁迫的增加,四种亚麻品种的株高明显降低,根长变化不大,地上部和地下部含水率均呈下降趋势。根据隶属函数值法计算出四种亚麻品种在种子萌发期的抗旱性为轮选3号＞定亚23号＞轮选2号＞陇亚8号,各指标相关性分析结果表明发芽率与地上部含水率显著负相关,根鲜重与抗旱性呈显著正相关关系。     

玉米棒芯的连续微波裂解制取生物油

摘 要：生物质能的研究和利用当前备受关注,目前推出的生物质能主要集中在淀粉类发酵制取生物燃料乙醇方面,生物质热裂解的规模化利用大都还停留在试验探索阶段,但其利用都因成本效益低等因素而具一定的局限性。研究组在生物质批式微波裂解试验研究的基础上,研制出了一套每小时处理50-70kg生物质原料的连续微波裂解设备。利用自行研制的设备,以未处理和经稀硫酸预处理的玉米棒芯为原料进行微波裂解制取生物油的试验,得到含不同组分的生物油产物。通过GC-MS分析,发现用酸预处理过的原料所得的生物油成分较为简单。研究为利用农林废弃物等生物质原料制取生物油提供理论支持和设备参考。     

稻壳灰提取硅对水稻种子萌发的影响初探

采用碱溶酸析技术将稻壳灰中非晶态分子硅转化为易溶态硅酸盐,通过水稻萌发试验,研究不同浓度硅预处理对种子活力、根系吸收能力及幼嫩叶片叶绿素含量的影响。结果表明,稻壳灰提取硅与常规硅肥对种子萌发影响表现趋势一致。一定硅浓度范围内,种子发芽势、发芽率、发芽指数随硅浓度增加而增加,达一定值后,随硅浓度增加而降低;根系活跃吸收面积与总吸收面积以处理B硅含量8%,稀释300倍最高,其次是稀释400倍,以处理D硅含量16%,稀释100倍最低;常规硅肥处理对水稻叶绿素影响略低于与同一硅浓度稻壳灰提取硅处理,但差异不明显。稻壳灰提取硅含量在8%,稀释300～400倍浸种,具有明显的促进种子萌发作用。     

稻壳的综合利用及研究进展

从4个方面综述了稻壳的利用现状,介绍了国内外开发稻壳的产品及其应用等问题,展示稻壳充分利用的广阔前景。     

生物质微波裂解制备可再生燃油的研究现状与发展分析

可再生燃油是重要的环保型生物质基燃料,但其在制备方法及燃料性质上仍存在一定的缺陷。近年来,发展迅速的生物质微波裂解因其能获得低成本、高热值并且绿色环保的可再生燃油,在未来的能源大战中异军突起。本研究回顾了生物质微波裂解制备可再生燃油技术的发展历程,综述了生物质微波直接裂解及间接裂解（微波吸收剂辅助吸波）2 种热化学转换方式的现状及特点,并探讨了生物质微波裂解技术还存在的问题,指出了目前生物质微波裂解制备可再生燃油的研究方向。     

发芽糙米微波干燥特性的研究

研究了微波功率、装载量和微波比功率对发芽糙米干燥特性的影响。结果表明,微波干燥过程中,发芽糙米的含水率呈线性下降,微波干燥发芽糙米为匀速干燥。     

稻谷微波干燥技术现状及连续式微波干燥机上的干燥试验研究

通过论述干燥技术对于稻谷贮藏的重要作用,分析稻谷微波干燥技术的原理及研究现状,得出稻谷在大型连续式微波干燥设备上的试验方案及结果分析。结果表明,在采用“间歇式”的微波干燥模式下,稻谷含水率下降幅度随着每循环干燥时间的增加而显著增强;稻谷含水率下降幅度随着微波强度的增加而增强;干燥过程中,稻谷籽粒的温度变化可以分为快速上升和趋于稳定2个变化阶段。采用“间歇式”的微波干燥方式对于减缓物料温升有积极作用。     

正交试验法对黑米黑色素的微波提取工艺研究

采用正交试验法,利用微波萃取技术,对黑米中黑色素的最佳提取工艺进行了深入研究。用分光光度法进行测定,以黑米黑色素的得率作为考查指标,对影响黑色素提取工艺的因素进行了优化研究。试验结果表明：乙醇浓度是影响黑米黑色素提取的最关键因子。优化得到黑色素的最佳提取工艺参数为：浸提剂乙醇浓度为80%、料液比1:20、微波作用功率为480W、微波作用时间为120s。在此实验条件下,黑米黑色素的得率达到3.2%,为先前文献报导的2.2倍。     

HPLC同时测定花生壳中绿原酸3,4—二咖啡酰奎尼酸和木犀草素

建立了同时测定花生壳中绿原酸、3,4-二咖啡酰奎尼酸和木犀草素3种有效成分含量的反相高效液相色谱方法。采用Kromasil C18柱(200 mm×4.6 mm,5μm),乙腈和0.1%甲酸水溶液梯度洗脱,流速为1.0 mL/min,检测波长340 nm,柱温27℃。在该色谱条件下,绿原酸、3,4-二咖啡酰奎尼酸和木犀草素的质量浓度分别为3.75~60μg/mL(R2=0.999 9),3.63~58.08μg/mL(R2=0.999 9),17.25~276μg/mL(R2=0.999 7)内与色谱峰面积呈现良好的线性关系,平均加标回收率(n=5)为121.6%,97.79%,124.35%,RSD分别为0.71%,1.49%,0.44%。该分析方法快速准确、重现性好,可应用于花生壳资源产业开发中质量标准的建立和完善。     

微波辅助菊花茶饮料的研制

以绿茶、菊花为主要原料,研究了菊花茶饮料加工工艺中的最佳浸提方法和条件,确定了饮料的最佳调配比例。结果表明,采用微波辅助水浴法浸提得到的浸提液品质较常规水浴法的好。微波辅助水浴法浸提绿茶的最佳工艺条件为:茶、水质量比为1∶100,pH值为5,微波功率为400W条件下处理4min,在温度90℃的水浴锅中浸提5min;菊花汁最佳工艺条件为:菊花、水质量比为1∶180,微波功率为175W的条件下处理10min,在温度80℃的水浴锅中浸提15min。饮料最佳调配比例为:绿茶汁30%,菊花汁50%,白砂糖2%,柠檬酸0.02%。