樟木木屑真空热解工艺的响应面法优化及生物油组分分析

以樟木木屑为原料,采用真空热解系统进行了制取生物油的中心组合实验研究,以生物油产率为实验指标,利用响应面法(RSM)对热解液化工艺参数进行了优化,并对在最高产率条件下制取的生物油进行了理化特性、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和气质联用(GC-MS)分析。研究结果表明,热解终温、体系压力和升温速率对生物油产率的影响显著,但3者之间的交互作用并不显著。最佳热解工艺条件为:热解终温474.0℃、体系压力7.5 k Pa、升温速率20.0℃/min,在此条件下,生物油产率可达50.25%。与预测值(50.41%)较为接近。樟木木屑真空热解所得生物油的含水量较低(21.35%),热值较高(26.82 MJ/kg),常温下的运动黏度为3.85 mm2/s,密度1.08 g/cm3、p H值3.24和残炭量5.54%;生物油成分较为复杂,其中多种有机物可被进一步提取用作工业原料;生物油中羧酸(8.45%)、醛(26.17%)、酮(14.24%)类等腐蚀性和不稳定组分含量较高,需对其进一步精制,以优化真空热解生物油品质,提高其稳定性。     

滨海沙地木麻黄凋落物分解过程中热值的动态变化

采用氧弹式热值仪测定福建惠安滨海沙地木麻黄凋落物分解过程中的热值,揭示凋落物分解过程中干物质热值、去灰分热值、灰分含量的变化规律,结果表明:凋落物起始干物质热值为21.67kJ·g-1,经过3个月平缓下降后其值为21.40kJ·g-1,到第10个月干物质热值为20.48kJ·g-1,达到最低点,与起始值相差1.19kJ·g-1,随后干物质热值开始回升,第12个月的干物质热值为20.83kJ·g-1,年平均每月降低0.07kJ·g-1;去灰分热值与干物质热值有相同的变化趋势,从开始的22.78kJ·g-1,到第9个月的最小值21.89kJ·g-1,与起始值相差0.89kJ·g-1,随后的回升速度较干物质热值快,到第12个月时达22.41kJ·g-1,但是12个月总体平均每月降低0.03kJ·g-1;凋落物灰分含量的变化与热值呈相反的变化趋势,随着时间的延长灰分含量增加,但和热值一样反映了凋落物分解的规律,开始的灰分含量为4.88%,到3个月时为4.90%,随后进入线性增长的趋势,到第12个月时达7.09%,平均每月增加0.184个百分点。不论热值还是灰分含量与气温和不同层次土壤温度都显著相关,温度,特别是气温是影响凋落物分解的重要因素。     

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%。     

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.     

福建柏和杉木人工纯林凋落物热值及灰分含量月变化动态

通过对福建三明32年生福建柏和杉木纯林凋落物的热值、灰分含量及其季节动态的研究表明,福建柏凋落物各组分的干重热值介于20 88～22 28kJ·g-1之间,杉木凋落物各组分干重热值介于20 22～22 08kJ·g-1之间,各树种凋落物各组分的热值大小顺序皆为:落叶>落花>落果>落枝>杂物。福建柏凋落物各组分的热值均高于杉木。福建柏落叶的干重热值和去灰分热值以2月最大,6月最小;杉木落叶的干重热值和去灰分热值以4月最大,9月最小。福建柏凋落物各组分的灰分浓度介于2 74%～5 29%之间;杉木凋落物各组分的灰分浓度介于3 17%～5 26%之间。福建柏林落叶的灰分浓度比杉木高。福建柏落叶的灰分浓度以10月最大,9月最小;杉木落叶的灰分浓度以12月最大,7月最小。     

新疆6年生白榆热值与含碳率特征分析研究

经对新疆克拉玛依地区的乔木白榆的茎、枝、根热值、灰分、化学组分、含碳率进行研究,结果表明:6年生白榆乔木不同器官的热值变化是各组分干的热值均大于皮的热值.不同器官的热值为主干干(19.272 kJ·g<'-1>)>根干(18.881 kJ·g<'-1>)>侧枝干(18.738 kJ·g<'-1>)>主干皮(17.145 kJ·g<'-1>)>侧枝皮(16.021 kJ·g<'-1>)>根皮(15.326 kJ-g<'-1>);不同器官的干的灰分含量在0.94%～1.36%之间,皮的灰分含量为9.78%～10.91%,白榆的热值与灰分含量呈显著的负相关关系(P<0.05),相关系数为-0.908,这与大多数研究结论相同;木质素和纤维素可能是影响热值变化的重要因素,相关分析结果表明,二者与热值之间并没有显著的相关性(P>0.05);热值与含碳率之间存在极显著的正相关关系(P<0.01),相关系数为0.947.     

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。     

24种竹材炭化热值与工业分析

【目的】探究相同炭化工艺下不同竹种、竹龄和竹材不同部位等因素与竹炭热值之间的关系,分析竹炭热值与灰分、挥发分和固定碳含量之间的相关性,推导热值计算的经验公式,为竹材工业化和资源化利用提供参考和借鉴。【方法】选取浙江省杭州市临安区24种竹材以及安吉县2～13年生毛竹,在相同炭化工艺条件下烧制成炭,采用控制变量法测试24种竹材中部炭化料、2～13年生毛竹中部炭化料以及毛竹材不同竹龄(4、5、6年)和不同部位(梢部、中部和基部)炭化料的热值和工业分析参数,分析不同竹种、竹龄和竹材不同部位炭化料热值与固定碳、挥发分和灰分含量之间的关系。通过SPSS软件对热值与固定碳、挥发分和灰分含量之间的相关性进行鉴定和分析,根据竹炭热值与竹材炭化料固定碳含量和炭化温度之间的关系推导热值计算的经验公式。【结果】24种竹材竹炭热值为27.94～32.98 kJ·g~(-1),平均值为31.10 kJ·g~(-1),标准差为1.11,固定碳含量为75.35%～92.59%,平均值为85.87%,标准差为3.65,灰分含量为3.34%～15.98%,平均值为7.21%,挥发分含量平均值为6.91%; 2～13年生毛竹竹炭热值为30.93～33.81 kJ·g~(-1),固定碳、灰分和挥发分含量的标准差均在5以下; 4、5、6年竹龄毛竹炭化料各部位热值绝对差异在1.38 kJ·g~(-1)以内,相对差异在3%以内。竹炭的高位热值与固定碳含量呈正相关、与灰分含量呈负相关,通过试验以及整理归纳大量竹炭炭化温度与热值、理化性能的测试数据,推导出竹炭热值(Q)与其炭化温度(T)和相应的固定碳含量(C)之间换算的经验公式。【结论】1)不同竹种炭化料热值和工业分析参数存在显著差异,取决于不同竹种各自的结构特性,相同竹种炭化料,木质素含量较高的基部热值高于中部和梢部,竹龄和生长部位对热值和工业分析参数变化无明显影响; 2)竹材炭化料热值与固定碳、灰分含量之间呈线性关系,其中热值与固定碳含量呈显著正相关、与灰分含量呈显著负相关,热值(Q)与固定碳含量(C)的经验公式以及固定碳含量与其相对应炭化温度(T)的经验公式为Q=0.001 8C2-0.111C+28.099 (R~2=0.72)、C=26.934ln T-93.122(R~2=0.88)。     

毛竹叶片灰分含量及热值月动态变化规律研究

在福建省永春县,对毛竹(Phyllostachys pubescens)叶片的灰分含量、干重热值、去灰分热值月动态变化规律进行研究。结果表明:①毛竹成熟叶、老叶的灰分含量月变化趋势相似,毛竹成熟叶、老叶的灰分含量在秋季的10月至翌年春季的3月灰分含量较高,而春夏季相对较低;毛竹成熟叶的灰分含量在7.56%～15.91%之间,老叶的灰分含量在7.46%～16.67%,老叶的灰分含量显著高于成熟叶(P=0.0199)。②毛竹成熟叶、老叶的干重热值月变化趋势相似;成熟叶的干重热值在18.166～20.923 kJ.g-1之间,老叶的干重热值在18.581～20.249 kJ.g-1,老叶的干重热值与成熟叶接近;成熟叶的干重热值与灰分含量相关性不显著,老叶的干重热值与灰分含量具有显著的线性负相关。③毛竹成熟叶、老叶的去灰分热值月变化趋势相似;成熟叶的去灰分热值在20.061～22.962 kJ.g-1之间,平均为(21.670±0.720)kJ.g-1;老叶的去灰分热值在20.793～23.053 kJ.g-1之间,平均为(21.779±0.584)kJ.g-1;成熟叶的去灰分热值与老叶接近。     

低温等离子体协同HZSM-5在线催化裂解提质油菜秸秆热解油

针对生物油催化裂解提质工艺中存在催化剂易结焦失活、精制油品质低等问题,提出了低温等离子体(NTP)协同分子筛催化剂HZSM-5在线催化裂解提质油菜秸秆热解油的技术方案,采用自行设计的NTP辅助催化反应器,探讨了工艺参数对精制生物油得率和理化特性的影响。研究结果表明:催化温度、催化剂床层高度和反应器放电功率对反应结果影响显著,在催化温度400℃、催化剂(NTP+HZSM-5)床层高度35 mm、反应器放电功率25 W的最优工艺条件下,获得了精制生物油得率、含氧量、高位热值(QHHV)、pH值和重质组分分别为9.13%、15.78%、34.86 MJ/kg、5.41和3.15%的试验结果,与单HZSM-5催化提质方法相比,精制生物油品质显著提升,且催化剂积炭量从单HZSM-5提质方法时的5.88%大幅降低至2.14%,证实了NTP协同HZSM-5催化裂解提质生物油技术方案的可行性。     

不同产脂量云南松树脂道解剖学比较研究

为确定高产脂云南松的早期选择指标,采用石蜡切片法对不同海拔、不同产脂量云南松的针叶、树干韧皮部和木质部的组成性树脂道特征进行解剖观察,结果表明:高产脂与低产脂云南松的针叶树脂道个数、树干木质部树脂道密度、韧皮部树脂道大小及单位长度树脂道数量存在极显著差异(P＜0.01),但不同海拔之间无显著差异;高、低海拔高产脂云南松针叶树脂道数量分别比低产脂的高38.89％、30.34％,树干木质部树脂道密度分别高58.06％、48.48％,韧皮部树脂道大小分别高32.20％、29.73％,韧皮部单位长度树脂道数量分别高21.95％、38.51％.说明针叶树脂道数量、树干木质部树脂道密度及韧皮部树脂道大小3项指标,也可作为云南松产脂力评价的部分指标.     

The characteristics of oleoresin exudation amount from the trunks of pine trees

The amounts of oleoresin exudation from artificially-marked wounds on the trunks of pine trees were measured, and several characteristics of the oleoresin exudation amount (OEA) were elucidated. OEA showed no regular diurnal change and had no relation to both heights and directions of the wounds marked on the trunks, but differed between individual trees and between locations on the same tree. The exudation of oleoresin from each wound stopped after several hours. Mean OEA per wound decreased with increase in the number of wounds per given area. When the exudation of oleoresin from a wound was exhausted, further oleoresin was scarcely exuded even from a new wound made close to the initial one. In response to wounding, therefore, primary oleoresin exudation seems to occur by releasing the resin stocked in the resin canal.     

马尾松产脂力与生长性状的家系变异及优良家系早期选择

利用设置在福建南平国有来舟林业试验场马尾松高产脂半同胞家系测定林,研究其产脂力与生长、树冠性状在家系间的遗传变异以及它们之间的遗传相关性,并进行脂用马尾松优良家系及优良单株选择。结果表明,马尾松产脂力与生长、树冠性状皆存在显著的家系差异,相对于生长、树冠性状,产脂力变异较大,变异系数高达61.91%,具有丰富的选择基础。产脂力受中度遗传控制,家系遗传力和单株遗传力分别为0.42和0.31,表明对马尾松产脂力通过家系和单株选择可取得较好的改良效果。性状遗传相关分析结果显示,马尾松家系产脂力与胸径、树高和材积呈较高的正遗传相关,表明在遗传育种进程中可同时对生长性状和产脂力进行改良。此外,产脂力与冠幅、冠高、轮盘数、活枝数也呈较高的正遗传相关。综合生长、树冠性状的遗传力以及与产脂力相关程度,认为胸径是高产脂优树间接选择的最佳指标。以单株产脂量和单株材积生长作为综合选择指标,共选出20个优良家系和16株优良单株,选出的优良单株产脂力遗传增益在52.54% 154.40%,单株材积遗传增益在0.22% 31.85%。     

桉树+草珊瑚复合经营模式研究及其经济效益分析

为提高桉树人工林地的土地利用率,有效改善生态环境,项目在桂中平原低丘和高丘陵区两种立地条件下,采用随机区组试验设计方法,研究了桉树+草珊瑚两种复合经营模式、3种栽培模式下产量及其经济效益。结果表明：(1)桉树林下培育草珊瑚苗木复合经营比对照桉树纯林增值456623.73元·hm-2,增值率422.67%。(2)桉树人工林下套种草珊瑚的桉1+草1、桉1+草2、桉1+草3等复合经营模式分别比对照桉树纯林增值?1041.89元·hm-2、18934.23元·hm-2、20212.27元·hm-2,增值率分别是?3.95%、71.88%和76.73%,以桉1+草3复合经营模式经济效益最好。(3)桉树林下套种的草珊瑚生长5个月、16个月和25个月比对照桉树纯林分别增值2264.14元·hm-2、15823.69元·hm-2和42334.03元·hm-2,增值率分别是8.73%、49.64%和115.45%。研究结果表明,对于萌芽力强的多年生植物草珊瑚而言,随着生长时间延长,草珊瑚的分蘖数量和生物量增加,经济效益更好。     

马尾松产脂类型与轴向树脂道关系的研究

本文研究了马尾松高、低产脂类型产脂量、产脂力和轴向树脂道的关系。初步结果认为:1.高、低产脂类型的产脂量和产脂力相差很大,树脂道面积、数量、直径也有差别;2.采脂割面下沿木质部的树脂道面积、直径与产脂力之间相关密切,相关系数分别为γ=0.629和γ=0.641;3.根据计算产脂力经验公式,测定树脂道直径或面积,可求出相应的产脂力,作为鉴定高、低产脂类型的估测依据。     

High vs. low yielding oleoresin Pinus halepensis Mill. trees GC terpenoids profiling as diagnostic tool

? A discriminant study based on samples taken from high and low yielding oleoresin trees of two Greek populations, Chalkidiki and Euboia, was carried out. Oleoresin of Pinus halepensis Mill. was characterised by GC/MS analysis.

? The objectives of this study were: (i) to identify in detail the composition of the oleoresin of P. halepensis and in particular of high yielding trees (plus trees) (ii) to investigate a potential relationship between the oleoresin compounds and the oleoresin yield and (iii) to investigate any correlations among the compounds.

? About forty monoterpenes, sesquiterpenes and diterpenes were identified as main compounds representing 97.40% of the analyzed oleoresin. α-Pinene, methyl abietate, abietic acid, palustric acid, isopimaric acid and neoabietic acid were the major compounds. Efficient discrimination was achieved between the two populations and between the two groups of trees (high and low yielding). In both cases, the differentiation was due to the quantitative variability of certain compounds. High positive correlations were found among certain compounds.

? The results suggest that the oleoresin profile is a useful tool for the discrimination of trees according to their provenance or their oleoresin yield.

     

草珊瑚组培中外植体消毒方法的研究

在建立草珊瑚组培快繁体系过程中,采用常规的表面消毒方法难以获得有效的无菌材料。本文报道了不同的表面消毒方法和抗生素结合使用对组培中污染菌的防除有较好作用。最有效的外植体消毒方案为:草珊瑚的幼嫩茎段经75%酒精处理30 s后,用0.1%升汞溶液消毒10 min,无菌水冲洗3~4次,然后浸于120 mg.L-1利福平溶液中振荡预培养2~4d,再用0.1%升汞溶液消毒10 min,无菌水冲洗3~4次,可以达到较佳的消毒效果,消毒成功率可达55.56%。     

杉木林冠下草珊瑚人工种植技术

草珊瑚应用广泛,经济效益良好,本文探索在杉木林冠下种植草珊瑚的可行性途径及关键技术措施,为改善杉木林经济效益增长方式提供一条途径,同时也为草珊瑚人工种植的规模化发展提供技术参考。