枸杞多糖的热裂解产物研究

利用裂解气相—色谱质谱联用(Py-GC/MS)对卷烟燃烧过程进行模拟,研究枸杞多糖在无氧条件下的热裂解,以期为枸杞多糖在卷烟中的应用提供一些理论基础。用GC-MS定性定量测定分析热裂解产物。比较了不同温度(300,600,900℃)下的裂解产物差异,对裂解产物进行了归类分析,并分析了主要裂解产物致香成分的致香效果,为卷烟评吸提供了理论依据。     

傅里叶红外光谱技术在生物质能源研究中的应用

傅里叶变换红外光谱是灵敏度高、波数准确、重复性好,用以确定分子组成和结构的定性和定量分析技术。主要对傅里叶红外光谱技术在生物质固体燃料、生物质热解、生物质液化等研究中的应用进行分析和阐述,介绍了傅里叶变换红外光谱及其联合分析技术的应用。     

棉秆催化热解的TG-MS分析

[目的]利用热重-质谱联用（TG-MS）技术,分析了棉秆在催化条件下的热解过程.[方法]采用活化热解区与消极热解区法、热解特性指数法,比较了CaO、MgO对棉秆热解的影响,通过质谱分析研究了CaO、MgO对棉秆热解过程中焦油组分析出的影响.[结果]CaO、MgO对棉秆的活化区和消极区均有催化作用,且CaO、MgO对棉秆的挥发分析出特性具有改善作用;棉秆热解产生的焦油组分主要为苯、甲苯、苯酚,CaO、MgO的加入使焦油组分的析出温度范围变窄、离子强度下降.[结论]该研究为棉杆的催化热解研究提供了科学参考.     

沙柳生物质燃料颗粒致密成型粘结机理研究

东北地区主要的农业废弃物玉米秸秆焚烧严重,造成环境污染,其合理消纳是亟需解决的问题。基于此,该文利用微型流化床与过程质谱联用仪研究在床温分别为550、600、650、700及750 ℃添加Na2CO3和NaCl的玉米秸秆热解气相产物（CO、CO2、CH4、H2）的析出特性,并采用等温模型拟合法计算了单组分气体产物生成反应的动力学参数。结果表明：随着温度的升高,4种热解气体产物的释放强度均有所增大,其中CO的变化程度最大。同时,添加钠盐后,各种气体释放起始时间差逐渐减小,说明钠盐促进了热解反应的进行。其中,添加Na2CO3后热解产生的CO、CO2和CH4的速率明显变快,表明其对含炭气相组分的生成具有明显促进作用。而添加NaCl后H2的生成速率明显加快,说明NaCl对H2生成具有选择性催化作用。此外,秸秆热解中不同气相产物生成反应活化能的计算结果也证实了上述结论。该文通过热解制备可燃气的方式以期为玉米秸秆的处理提供参考。     

生物质燃油燃烧器的研究与设计

随着生物质热裂解制油技术的发展,为适应其工业化大规模生产,需要一款可以提供稳定的且高效率的生物燃油燃烧器,而传统的燃烧器很难将生物燃油充分燃烧,因此笔者设计一种生物燃油燃烧器,通过对燃烧器的工作原理和主要技术参数研究与确定,对燃烧机的结构进行了重新设计.该燃烧器结构简单,装配方便,可以将生物燃油进行三级雾化,燃烧效率高.     

Tandem size exclusion chromatography-Polyacrylamide gel electrophoresis of humic acids

Humic acids (HAs) from four soils were fractionated by size exclusion chromatography (SEC) on Sephadex G-75. Three fractions were obtained in all humic acids, collected and assayed by Polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE). The unfractionated HA from each soil was used as reference. Each chromatographic fraction formed one electrophoretic zone corresponding closely to one band of the reference sample with some admixture of the fractions preceding or following. The results indicate that fractionation of HAs by tandem SEC-PAGE can be successfully used for obtaining fractions of reduced polydispersity and different electrophoretic mobilities. Pyrolysis/methylation-gas chromatography-mass spectrometry of the full size preparations of HA and fractions with exactly defined molecular size and electrophoretic mobility showed a different distribution in humic components, mainly lipids, lignin derivatives and N-containing compounds.     

The influence of fertilization and rotation on soil organic matter and plant yields in the long‐term Eternal Rye trial in Halle (Saale), Germany

Six forms of fertilizers and three rotations have been examined for 120 years in the ”︁Eternal Rye trial” in Halle (central German arid region, Haplic Phaeozem on sandy loess). Rank analysis, trend analysis and a new component model have been found to be suitable statistical methods to evaluate long‐term results without true replications. In this trial it was shown that mineral fertilization maintains like farmyard manuring the yield potential although at lower content of soil organic matter (SOM). Without fertilization, yield decline was greater with potato and silage maize than winter rye (Secale cereale L.). Deficiencies in N fertilization lead immediately, and in PK supply after more than 20 years, to a significant yield decrease which could be quickly compensated by full fertilization. Rye and maize monocultures also resulted in yield decreases. The establishing of new steady states in the turnover of SOM took about 50 years after changes in fertilization. Contrary to rye monoculture, both silage maize monoculture and potato alternating with winter rye caused considerable decomposition of SOM. According to analytical pyrolysis (Py‐FIMS and Py‐GC/MS), fertilization affects the SOM composition more than rotation. Without fertilization, a higher percentage of thermically stable SOM remained in comparison to the FYM soils. The introduction of potato into the rotation enhanced the content of easily decomposable SOM.     

金属离子催化生物质热裂解规律及其对产物的影响

在红外辐射热裂解实验装置上研究了K^ 和Ca^2 催化纤维素热裂解规律及其对热裂解产物分布的影响。结果表明,中温条件下两种金属离子的催化作用主要都发生在固相中．仅有极少量进入液态或者气态产物空间,该特性为制取环保液体燃料提供了保证条件。从总体上讲,两种金属离子对热裂解过程的催化作用比较相似,在促进焦炭和气体产物生成的同时阻碍了生物油的产生。但是,经由催化脱水过程,生物油有机成分氧含量降低,品质得到了部分提高。分析其催化机理,K^ 有利于裂变和歧化反应,促进乙醇醛、乙醛以及低相对分子质量醇基、醛基、酮基化合物的生成;Ca^2 则强烈地影响单糖碎片的重整和异构化过程,促进呋喃类和杂环衍生物的生成。这一催化选择性为热裂解采用合适的条件和工艺,有目的地选取特定金属盐来优化产物的生成提供了基础。     

基于木质素部分脱除及其含量对生物质热解特性的影响

该研究采用固定床热解炉,研究不同木质素含量花生壳、核桃壳样品的裂解行为,利用元素分析、工业分析、气相色谱-质谱联用以及气相色谱法对原料和热解产物进行分析,探究木质素与综纤维素在原始交联结构下的交互作用及其对热解产物分布特性影响。研究结果发现,300℃热解条件下,随着木质素含量的增加,样品中固体产率增加,液体产率和气体产率下降。500、700℃热解条件下,固体产率相比300℃有大幅度的下降,且随样品中木质素含量的增加,固体产率无明显变化,液体产率稍微增加,气体产率下降。500℃时,H2产率很低,随样品中木质素含量的增加,CO2含量减少,CH4含量增加,CO含量有稍微的上升。而700℃时,综纤维素的脱氢、缩合、成环会生成大量的H2。同时,木质素能够促进综纤维素分解生成大量左旋葡聚糖,并抑制其分解;而综纤维素抑制木质素单体愈创木基的脱甲氧基反应,促进苯丙烷基的脱烷基反应,形成更多的酚类化合物。该研究对于生物质组分间交互和产物形成特性研究具有积极意义。