热过滤对流化床快速热解制取生物油产率和品质的影响

在1 kg/h的小型鼓泡流化床热解反应装置中增设一热过滤装置,对杉木快速热解制取生物油进行了研究,考察了热过滤装置对生物油产率和品质的影响。结果表明:热解油(未经热过滤)和过滤油(经过热过滤)的产率随热解温度的升高先上升后下降,并都在475℃时达到最大值,分别为58.1%和50.7%。热过滤装置的引入降低了生物油的产率(下降5%~10%),且热解温度越高,过滤油产率下降越明显。相比于热解油Ⅰ,过滤油Ⅰ的含水率从13.77%增加到15.83%,p H值从2.18上升到2.23,热值由20.47 MJ/kg降低到19.53 MJ/kg,但固体含量、碱金属和碱土金属均有显著下降,总体下降约75%,减少了生物油中自聚反应的发生。在老化实验过程中,过滤油Ⅰ的含水率、黏度分别增加了10.2%和57.6%,但较热解油Ⅰ变化幅度小;通过GC-MS分析其组成变化,发现过滤油Ⅰ中各组分含量变化幅度较热解油Ⅰ小,表明热过滤使其中不利反应的发生得到了抑制,稳定性较好,显示出热过滤装置对生物油品质提升的良好促进作用,有利于生物油的储存、运输和使用。     

微波辅助山毛竹全组分分离

利用微波辅助加热,在丙酮/乙二醇二元溶剂体系中对山毛竹原料进行全组分分离,得到粗纤维素、木质素和生物基多元醇,并以得到的生物基多元醇为原料制备聚氨酯泡沫。对反应时间、反应温度、催化剂浓硫酸添加量以及两种溶剂比例等条件进行了优化,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和凝胶渗透色谱(GPC)等分析手段对分离得到的粗纤维素和木质素的结构进行了表征,分析了生物基多元醇添加量对制得的聚氨酯泡沫微观结构、力学性能和热稳定性的影响。结果表明:溶剂与物料的质量比为10∶1、反应温度为120℃、反应时间为20 min、浓硫酸添加量为1.5%(质量分数)以及丙酮/乙二醇二元溶剂的质量比为1∶1时,山毛竹全组分分离效果最好,粗纤维素得率为41.7%,木质素去除率和木质素回收率分别达到85.1%和72.3%。XRD结果表明,与原料相比,经过分离得到的粗纤维结晶度明显上升; GPC结果表明,分离得到的木质素分子量较小且分布均衡。通过对添加不同质量比生物基多元醇聚氨酯泡沫的性能对比可知,当生物基多元醇添加量低于50%时,聚氨酯泡沫可以保持较好的泡孔结构;但随着生物基多元醇的添加量逐渐增加,泡沫的力学性能和热稳定性有所下降。     

章古台地区樟子松人工林土壤水分物理性质的研究

以章古台地区樟子松人工林地土壤为研究对象,依照不同立地、不同林龄、不同林型和不同林分密度研究了樟子松人工林改良土壤水分物理性质状况和林地土壤含水率。结果表明:不同林龄林地土壤含水率有明显区别:0～20年生林分土壤含水率较高,至27年生林分林地土壤含水率为最低,27年生以后林分土壤含水率有所回升。甸子地樟子松固沙林改善土壤水分物理性质优于坨子地樟子松固沙林。不同林龄间土壤水分物理性质区别不明显,但较裸沙地要好。从改良土壤水分物理性质效果来看:樟杨混交是较好造林类型,600～800株/hm2是章古台樟子松固沙林适宜的林分密度。     

竹炭理化性能的测试和分析

参考相关国家标准,对浙江省18家竹炭厂216组竹片炭的含水率、密度、灰分、挥发分、固定炭含量、燃烧热值、电阻率和pH值等理化性能进行测试.应用Matlab软件,采用概率密度分布方程、主分量分析和方差分析方法对竹炭的理化性能进行分析.结果表明:不同的竹炭生产厂家生产的竹炭理化性能差异极显著,而同一厂家生产的竹炭理化性能差异不显著;竹炭的理化性能相关性不紧密;挥发分和灰分与热值和pH值因子负荷量为异号,呈负相关;固定炭与热值和pH值因子负荷量为同号,呈正相关;灰分和密度与电阻因子负荷量为异号,呈负相关;灰分和密度与电导率因子负荷量为同号,呈正相关.     

海南尖峰岭油楠树脂油的主要理化特性

以海南尖峰岭油楠为研究对象,通过树干基部钻孔每个月定期收集树脂油,测定6份不同油样的16项理化指标,综合评价油楠树脂油不同样品间理化特性的变异及其关联。结果表明:树脂油的凝点、闭口闪点、馏程、总热值、净热值、碘值、硫含量和铜片腐蚀等理化指标比较稳定,受产油单株影响较弱,除铜片腐蚀为Ia外,其他7个指标变化范围分别为-27～-36℃,114～124℃,248～345℃,42～43MJ·kg-1,40～41MJ·kg-1,118～131gI2·(100g)-1,0.0005%～0.0093%;树脂油密度、运动黏度、冷滤点、水分、灰分、机械杂质、酸值、10%蒸余物残炭和十六烷指数在不同样品间产生显著变异,并与产油单株紧密关联,其变化幅度为812～957kg·m-3,24～48mm2·s-1,12～28℃,0.03%～2.74%,0.008%～0.055%,0～0.060%,0.35～2.23mgKOH·g-1,0.42%～5.46%和25～64;10%蒸余物残炭与闪点存在显著负相关,与碘值、灰分和冷滤点存在显著正相关,密度与运动粘度和机械杂质呈显著正相关、与十六烷指数呈显著负相关,这表明10%蒸余物残炭和密度是树脂...     

用竹炭精制竹醋液的研究

通过对竹炭的不同颗粒大小、浸渍时间、添加量和含水率等因素对竹醋液精制试验,采用正交试验法.结果表明:①竹炭的颗粒大小对竹醋液的pH值、得率、吸光度有显着的影响.竹醋液的pH值随竹炭颗粒增大而降低,而得率和吸光度随竹炭颗粒增大而增大,在100目时是一个转折点;②竹炭的添加量对竹醋液的pH值和得率也有显着的影响.随竹炭添加量的增加,竹醋液的pH值升高而得率降低;③竹炭颗粒大小、添加量、静置时间和含水率对竹炭的密度几乎不受影响.     

乌桕油皂微波催化快速裂解制备可再生燃油研究

采用微波催化快速裂解技术,以乌桕木油皂和乌桕梓油皂为原料,利用其强极性羧基端吸收微波迅速的特点,研究了其制备可再生燃油的技术。考察了裂解功率、裂解温度对裂解产物得率的影响。结果表明:裂解功率700 W,裂解温度450℃,乌桕木油皂和乌桕梓油皂微波裂解液体燃料的得率分别为75.26%和77.01%,GC-MS分析表明,产物的主要成分为C8~C18的正构烷烃、烯烃、环烷烃以及芳香烃等烃类化合物。产物的部分燃料油性能测定结果表明,乌桕木油皂裂解燃油比乌桕梓油皂裂解燃油热值略高,密度和运动黏度略低,基本符合0#柴油的标准,冷凝点和冷滤点均优于生物柴油,低温流动性好。     

葡萄籽提取物对黄连木生物柴油抗氧化稳定性影响的研究

黄连木生物柴油的黏度、闪点、十六烷值等指标符合美国ASTM PS121-1999生物柴油标准,是一种理想的可替代燃料.但是其自身含有大量的不饱和脂肪酸甲酯,在储存过程中易于被氧化,降低了其品质.将葡萄籽的乙醇提取物和微波辅助水提取物分别加入到黄连木生物柴油中,并与抗坏血酸、市售的合成汽/柴油抗氧化添加剂TP 26进行抗氧化性对比,表明葡萄籽提取物对提高生物柴油抗氧化稳定性的效果要远远高于抗坏血酸和TP 26,在添加量为0.02%时可达到抗坏血酸和TP 26添加量为0.1%的效果,可以作为一种高效的生物柴油抗氧化添加剂.     

软木及软木橡胶复合板导热性能研究

采用准稳态法测量软木次生皮、软木板和软木橡胶复合板导热性能,研究含水率(0~6%)、密度(0.25~0.55g/cm~3)和橡胶混合比例(40%~70%)3个主要因素对软木产品导热性能的影响。结果表明:软木板导热系数与其含水率和密度呈比较强的正线性关系,平均含水率为0.2%、3.3%、5.9%的软木板导热系数分别为0.057 8、0.066 1、0.070 2W/(m·K);密度为0.25、0.35、0.45、0.55g/cm~3的软木板导热系数分别为0.047 3、0.058 2、0.070 2、0.089 3W/(m·K);相同密度和含水率条件下,软木橡胶复合板的导热系数与其橡胶的混合比例呈较弱的正线性关系和二次非线性关系。     

生物炭施加对黄土土壤理化性质及硫素的影响

采用培育实验,向黄土中分别添加0%、1%、3%和5%的300℃和600℃制得的油菜秸秆生物炭,研究了添加生物炭对土壤的理化性质和硫转化的影响。结果表明:随着生物炭添加量的增加,土壤pH值、有机质含量、过氧化氢酶活性、全硫以及无机硫含量也随之显著增多;在同一生物炭添加量下,添加600℃生物炭时土壤的pH值比添加300℃生物炭时土壤的pH值高,而添加300℃生物炭时,两种土壤酶活性均比添加600℃生物炭时的两种土壤酶活性高;土壤脲酶活性随着300℃生物炭的添加增多而增大并且差异显著,但添加600℃生物炭时,脲酶活性在添加量为1%时略微增大,在添加量为3%、5%时活性降低且差异显著。总体上,添加生物炭有利于改善土壤理化性质,可提高土壤酶活性,增加土壤无机硫含量。     

杉木幼林地喷施草甘膦后土壤的变化

对长泰县岩溪国有林场杉木幼林地喷施草甘膦后土壤变化的初步研究表明 ,喷施地在根系密集区其土壤的物理性质和化学性质都有不同程度的变化。土壤容重值下降 ,而有机质、全氮、碱解氮、速效钾和土壤自然含水率都有不同程度的增加 ,但土壤 pH值微小下降。喷施草甘膦的幼林杉木与用人工除草深翻杉木 ,生长情况相似     

轻馏分生物油催化酯化脱水提质研究

为了得到稳定的含氧液体燃料及较好分离糖类及其衍生物,以Amberlyst-36离子交换树脂为催化剂在100℃下对粗生物油进行酯化脱水提质工艺优化,考察了反应时间、催化剂用量以及正丁醇和生物油质量比(醇油比)对提质的影响,得到最佳提质条件为醇油比1.5∶1.0、15%的催化剂用量、反应时间4 h,此条件下提质油酸值从72.23 mg/g降为3.98 mg/g,水分从53.06%降为3.34%,热值由8.75 MJ/kg升高至31.50 MJ/kg。GC-MS分析显示生物油中不稳定酸、醛、酮转化为稳定含氧化合物,稳定目标产物酯、醇、醚GC含量占74.70%。接着进行老化实验,保存3个月,粗生物油黏度从3.21 mm2/s增加到48.24 mm2/s,极不稳定,提质油理化性质显著提高并保持稳定。最后将20.00 g提质油、30.00 g蒸馏水和30.00 g二氯甲烷进行充分混合,萃取分液,可以基本将糖类及其衍生物从提质油中分离出来,得到粗糖质量为1.24 g,糖类物质总GC含量为87.92%,其中丁基-β-D-吡喃葡萄糖苷占到75.28%。     

不同密度毛竹林对土壤质量的影响

通过对不同密度的毛竹林林下土壤调查,测定不同密度毛竹林土壤含水率、容重、总孔隙度等物理性状和pH值、有机质、速效氮、速效钾、速效磷等化学性状,研究了不同密度毛竹林土壤质量。当林分密度在2 400株·hm-2时,土壤可以为毛竹林保障水分、养分条件,促进稳产高产,有利于今后的可持续经营。     

青海省主要造林树种的热值和灰分含量特征

为了解青藏高原森林的热值特征,对青海省主要造林树种的热值和灰分含量进行了分析。结果显示:1青海省云杉属和圆柏属5个乔木树种全株的干质量热值和去灰分热值分别在22.34 MJ/kg~22.92 MJ/kg之间和23.19 MJ/kg~23.48 MJ/kg之间,灰分含量在2.23%~3.54%之间,云杉属的干质量热值显著高于圆柏属,灰分含量显著低于圆柏属。2青海省主要乔木树种各器官的干质量热值和去灰分热值分别在21.20 MJ/kg~26.60 MJ/kg和22.20 MJ/kg~28.28 MJ/kg之间,灰分含量在0.43%~8.33%之间。就干质量热值而言,每种植物叶片的热值均显著高于其它器官;就去灰分热值而言,除紫果云杉外,每种植物叶片的热值均显著高于其它器官。就灰分含量而言,不同树种灰分含量最小的器官均为干。3树种热值和灰分含量均会受到年龄和海拔影响,但这种影响总体不具显著性。     

杉木幼林地喷施草甘膦后土壤的变化

对长泰县岩溪国有林场杉木幼林地喷施草甘膦后土壤变化的初步研究表明，喷施地在根系密集区其土壤的物理性质和化学性质都有不同程度的变化。土壤容重值下降，而有机质、全氮、碱解氮、速效钾在土壤自然含水率都有不同程度的增加，但土壤pH值微小下降。喷施草甘膦的幼林杉木与用人工除草深翻杉木，生长情况相似。     

杉木人工林的土壤性质变化

系统研究和分析了不同代、不同发育阶段杉木林的土壤物理性质、化学性质和生物特性的变化过程,揭示了杉木人工林随着栽植代数增加(2～3代),土壤物理性质变劣,pH值下降,养分含量降低,速效P和水解N的下降尤为明显,微生物区系及酶活性也朝着生物活性下降的方向变化,也反映出杉木人工林不同发育阶段土壤肥力的差别。一般从幼龄林到中龄林土壤肥力呈下降趋势,到了成熟林阶段土壤肥力稍有上升,但不能恢复到原来的状态。在现行栽培制度下,杉木人工林连作能导致土壤功能衰退,这是杉木人工林不能保持长期生产力的主要原因之一。     

糠醛渣增强粗甘油基聚氨酯泡沫性能的研究

采用一锅法将生物柴油副产物粗甘油(CG)转化为生物基多元醇(CG-polyol),并以糠醛渣(FR)为增强填料,共混发泡制备出一种FR增强生物基聚氨酯(PU/FR)泡沫复合材料。通过对PU/FR泡沫的结构形貌、热稳定性、发泡时间、密度和压缩强度进行表征,探究了糠醛渣粒径(0.25 mm、 0.09 mm样品分别标记为FR60和FR180)和添加量对PU/FR泡沫性能的影响。结果表明：通过热转化法合成的CG-polyol酸值为1.9 mg/g、羟值为406 mg/g、黏度为1 092 mPa·s,该多元醇适合用于制备PU泡沫。FR的加入延长了发泡时间,最大上升时间和不粘时间分别由未添加时的29和31 s提高到37和39 s,泡孔结构更加完整,泡孔尺寸减少,破碎现象明显减少。FR添加量≤5%时,可有效提高泡沫的密度和压缩强度;当添加量相同时,FR180填料对泡沫的性能提升更显著;当FR180添加量为5%时制备的PU/FR180-5泡沫复合材料的压缩强度达到最大为0.153 3 MPa,相比未添加FR的泡沫提高了28.1%,此时密度为0.051 0 g/cm³,导热系数...     

毛竹焙烧炭成型工艺优化及其燃烧特性研究

为提高毛竹焙烧炭的成型品质及其燃烧性能,笔者以毛竹焙烧炭为原料,采用响应曲面法,选取热值、密度、抗压性、破碎率和渗水性作为响应值,对施胶量、含水率和粒径3个因素进行优化,确定最佳成型工艺,并通过锥形量热仪,采用不同辐射热通量对成型炭的点燃特性、质量损失特性、热释放特性以及烟气释放特性进行测定。结果表明:毛竹焙烧炭的最佳成型工艺为施胶量46%,含水率10%和粒径03~05 mm,制得成型炭的热值为2919 MJ/kg,密度为1095 g/cm~3,破碎率为374%,抗压性为3419 N/cm,渗水性为092%;随辐射热通量的增加,成型炭的点燃时间缩短,热释放速率均值、热释放速率峰值、热释放总量和烟释放速率及产烟量增加,产生的CO减少,CO_2增加,质量损失和质量损失速率均值都有所增加。     

木屑炭化物制备工艺研究

采用杉木（Cunninghamia lanceolata）屑为原料制备木屑炭化物,通过正交试验研究炭化温度、炭化时间及原料含水率对木屑炭化得率及炭化物理化特性的影响。结果表明：炭化温度对木屑炭挥发分含量、灰分含量、固定碳含量和热值的影响达极显著水平,原料含水率对木屑炭挥发分含量的影响呈显著水平;木屑炭化物的最佳炭化工艺条件为炭化温度450℃、炭化时间2.5 h、原料含水率高（即31.26%以上）,制备的木屑炭化物挥发分含量19.62%、灰分含量4.15%、固定碳含量76.23%、pH值9.46、吸光度0.2510、热值31550 J/g,炭化得率可达32.11%。     

大豆基胶黏剂木质刨花板的研究

以改性双组份大豆基胶黏剂制备木质刨花板,通过降低表芯层木质刨花的含水率,可以有效克服因大豆基胶黏剂固体含量低带来的板坯含水率偏高而引起的热压过程产生的缺陷。试验表明:当表芯层木质刨花的含水率1%时,芯层刨花施胶量为6%~8%,表层刨花施胶量为8%~10%,防水剂用量为1%时,压制出的密度为0.65~0.75g/cm~3的大豆基木质刨花板的主要物理力学性能分别满足不同条件下使用的GB/T 4897—2015《刨花板》国家标准要求。