核桃壳热解行为及动力学研究

利用热重分析在不同升温速率(5～50 K/min)和氮气气氛下对核桃壳的热解失重行为进行了研究。实验结果表明,核桃壳的热解过程可分为失水干燥、预热解、快速热解和残余物缓慢分解等4个阶段;快速热解阶段和残余物缓慢分解阶段的失重率分别为55%和32%左右,它们均可由一级反应过程描述,根据一级反应由Coats-Redfern方法计算核桃壳快速热解阶段和残余物缓慢分解阶段的平均活化能分别为50.7和17.3 kJ/mol。实验结果还表明加热速率越大,热解速率越快。     

木醋液对小麦幼苗生长、抗氧化特性及内源激素含量的影响

研究木醋液对小麦幼苗生长、抗氧化特性以及内源激素含量的影响,探讨木醋液对小麦幼苗生长的调节机制,为木醋液用作植物生长调节剂提供参考。选用不同浓度的杉木木醋液进行小麦幼苗培养实验,以水为对照组(CK),分析不同浓度木醋液对小麦幼苗形态学指标、抗氧化特性以及内源激素含量的影响。研究表明,木醋液浓度通过逆境胁迫效应,改变小麦幼苗抗氧化酶活性和内源激素含量,进而影响其生长。低浓度木醋液培养小麦引起轻微逆境胁迫,小麦幼苗中MDA含量降低而POD和SOD活性增加,同时内源激素IAA和GA₃含量增加、ABA含量降低,促进小麦幼苗生长;高浓度木醋液培养小麦引起严重逆境胁迫,MDA含量增加而POD和SOD活性降低,内源激素IAA和GA₃含量降低而ABA含量升高,抑制小麦幼苗生长。木醋液对小麦幼苗的生长表现为低浓度促进生长,高浓度抑制生长,浓度为0.25 mL/L时对小麦幼苗生长最有利。     

竹粉乙醇-苯酚加压液化工艺研究及产物表征

以乙醇-苯酚为液化剂,浓硫酸为催化剂,采用高温高压(3.8 MPa)的方法对竹粉进行了液化处理。通过响应面分析法确定最佳液化工艺条件为:在苯酚和竹粉质量比(酚固比)为1∶1、乙醇和竹粉质量比(醇固比)为18∶1,浓硫酸用量(以竹粉质量计)5%,反应温度200℃,反应时间70 min时,液化率达98.5%。液化残渣的红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TG)结果证实了竹粉中化学组分的分子结构发生了明显的变化,复合溶剂液化使芳环上有不同取代基的化合物形成,液化残渣主要由木质素及其衍生物构成;竹粉液体产物(生物质油)的GC-MS分析结果表明,生物质油的成分比较复杂,主要包括酯、酚和酮等化合物,平台化合物乙酰丙酸乙酯GC含量为10.11%。     

低能离子注入法诱变选育纤维素酶产生菌的研究

以纤维素酶产生菌里氏木霉(Trichoderma reesei)为实验菌株,研究了低能N+注入对T.reesei存活率、菌体总抗氧化能力(T-AOC)、蛋白质含量以及产酶能力的影响.结果表明,T.reesei经N+注入后存活率曲线呈现“双马鞍型”,这与离子注入典型的“马鞍型”曲线不同.菌体总抗氧化能力与注量之间的关系曲线同样在1.50×1016和2.50×1016 cm-2注量处呈现两个峰,与存活率曲线的变化趋势一致.由此推测,离子注入微生物所诱导的总抗氧化能力的强弱变化很有可能决定微生物的存活情况.实验通过诱变筛选得到3株纤维素酶高产菌株150-1,150-2和250-6,高产菌株纤维素酶的平均活力比出发菌株提高24.3％,均表现出很强的发酵积累纤维素酶的能力,尤其在发酵后期更为突出.     

生物质热解气化行为的研究

以固定床为气化反应器,对生物质水蒸气气化的特性进行了一系列实验研究。气化介质水蒸气为一定温度下的蒸汽,由一定流量的氮气载入反应体系内。实验探讨了采用杨木屑作为气化原料时,气化温度、以原料浸泡方式加入的催化剂类型、水蒸气加入量等主要参数对气体产量的影响。结果表明:在较高气化温度下,白云石催化剂中铁含量越多,比表面积越大,中孔越多,水蒸气加入量越多,对气化反应越有利。在原料量1500mg、反应温度900℃、水蒸气蒸发温度48℃、陕西白云石催化剂状态下得到的最高氢气产量为5.95mL/min。     

内循环锥形流化床秸杆富氧气化技术研究

开发研究了适合软秸杆气化的富氧气化工艺及锥形流化床气化炉。在 6 0 0～ 82 0℃气化温度范围内 ,研究了催化剂 (CaO、NaOH)、流化速度、床层压降对煤气热值的影响 ,以稻草为原料在CaO催化剂作用下 ,煤气中的重烃含量高达 4 .81%。对内循环锥形流化床气化炉在秸杆气化过程中的稳定性和安全性进行了试验 ,研究结果表明 :采用内循环锥形流化床气化炉及富氧气化工艺安全、稳定 ,所产生的煤气具有焦油含量低、煤气热值高等特点     

Coats-Redfern积分法研究生物质与煤单独热解和共热解动力学特性

采用Coats-Redfern积分法对生物质与煤单独热解和共热解过程进行动力学特性分析,考察了升温速率与反应级数在生物质与煤单独热解和共热解过程中对活化能的影响。结果表明,原料失重率在5%~80%的温度区间内,反应级数越高,反应温度越低,升温速率对热解积分曲线的影响越大,且随着升温速率的增加,热解积分曲线逐渐向高温区平移;在相同的温度段内选择不同的反应级数时,生物质热解积分曲线都可以呈现较好的线性关系,尤其是稻壳,选用的反应级数对拟合的结果影响不大;煤单独热解及煤与生物质共热解过程中,反应级数对拟合的结果影响比较明显,在较高反应级数时数据拟合程度都比较高,在较低反应级数时,拟合结果偏离直线形式,而且随着煤化程度的增加,拟合结果偏离直线形式越严重;生物质与煤共热解的拟合程度介于生物质与煤单独热解之间。通过分析动力学参数,发现生物质与煤在较低温度下协同反应效应较为明显,促进了共热解反应的进程。     

Cu-Ni掺杂多孔金属氧化物催化竹材的液化

【目的】探究超临界甲醇介质中反应因素对Cu、Ni掺杂多孔金属氧化物(PMO)催化竹材液化产物的影响,以揭示活性组分在竹材液化过程的作用。【方法】以类水滑石为前驱体,通过共沉淀方法制备Cu、Ni掺杂的PMO催化剂,采用XRD、BET、SEM对催化剂进行表征。竹材液化在超临界甲醇介质中进行,液化产物采用GC-MS分析。通过单因素分析Cu/Ni比、催化剂用量、反应温度和反应时间对产物组成和分布的影响。【结果】XRD显示,Cu、Ni掺杂的镁铝水滑石结晶状况良好,呈现水滑石特有的7个衍射峰,未出现Cu O、Ni O的衍射峰。Cu、Ni的掺杂浓度越高,比表面积越小。SEM分析显示,类水滑石前驱体呈典型层状结构,经过焙烧后,层状结构消失,氧化物粒子发生团聚。随着Cu/Ni比增加,酮类产物收率呈逐渐增加趋势;在Cu/Ni比为1∶1时,醇类和烃类产物含量最多,而酚类和酯类含量最少。随着催化剂用量增加,酮类、醇类和烃类收率逐渐增加,特别是在用量20%时上升趋势尤为明显。反应温度高于甲醇的超临界温度时,酮类、醇类和烃类等含氧量相对较低的产物呈大幅度上升,而酯类和其他产物(主要包括醚类、酸类、呋喃类等)显著下降。【结论】Cu O和Ni O在复合氧化物中高度分散,掺杂的PMO具有更小的比表面积。甲醇的超临界温度是影响液化产物组成和分布的关键因素。随着竹材液化反应深入进行,不饱和官能团在甲醇裂解提供的原位供氢体系中发生加氢还原反应,生成含氧量相对较低的醇类、酮类和烃类产物。Ni的添加能够提高催化剂活性组分Cu的分散度,改善催化剂结构并提高其稳定性,从而提高催化剂对竹材液化的催化活性,同时Ni的加入和含量的增加可使混合氧化物的酸、碱性得到调变,改变PMO催化剂的催化活性,促进产物定向分布。     

水蒸气氛围下木薯渣气化的研究

在水蒸气氛围下,对酒精工业的生产废弃物--木薯渣进行热解气化.研究了木薯渣的热失重情况,并分析温度、升温速率等工艺条件对三相产物产率及组成情况的影响.气体产物主要以H2、CO、CH4和CO2为主;焦油中主要是苯酚类物质,2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)含量最高,占42.27%.实验结果表明,木薯渣可以通过气化生产可燃气、炭、苯酚类物质,变废为宝.