玉米秸秆在等离子体加热流化床上的快速热解液化研究

为了进一步研究生物质热解液化技术,寻找较为理想的生物油产率所对应的试验条件,设计制作了以等离子体为主热源的流化床热解液化装置,反应器的内径为52 mm,高1150 mm。以玉米秸秆粉为原料在不同温度、不同喂料速率下进行一系列的热解液化试验。试验结果表明：喂料速率在0.6～0.7 kg/h时,生物油产率较高;反应温度升高,生物油产率增高,但是当反应温度超过750 K时,产率反而随温度的上升而下降。使用色质联用仪(GC-MS)对生物油进行了成分分析,4种试验条件下制取生物油的主要成分均为乙酸、羟基丙酮、水、乙醛、呋喃等,试验条件不同各主要成分的相对含量有所不同。高含水量和含氧量降低了生物油的热值和稳定性,容易发生聚合反应,必须经过改性后才能应用。所采用的试验装置及试验方法亦可用于以其它原料获取生物油的研究。     

固定化细胞磁稳定流化床反应器制备生物柴油

为了探索生物酶法制备生物柴油新工艺,克服现有工艺的不足,采用超顺磁性全细胞催化剂在自制的磁稳定流化床中对废油脂连续生产生物柴油进行了试验研究。考察了改变磁场强度、进料醇油摩尔比、催化剂用量及流量等因素对连续酯交换反应的影响,进而得到单级磁流化床酯交换反应的最佳工艺条件：磁稳态操作,醇油摩尔比为1∶1,催化剂用量为原料油质量的12%,进料流量为42.6?mL/min。四级磁流化床连续系统最终转酯化率达到85%以上,连续反应200 h后四级出口的甲酯产率仍在80%以上。这说明全细胞催化剂在磁稳定流化床中活性较高,使用寿命较长,该系统具有良好的操作稳定性。     

玉米脉动流化干燥数学模型的建立与验证

通过分析和试验研究,认为模型MR=(M-M_e)/(M₀-M_e)=exp(-kt^N)能较准确的描述玉米在脉动流化床干燥中的水分变化规律。模型中的系数k和N主要受干燥器入口风温、风速、脉动频率和床层高度的影响。采用四因素的二次回归正交组合设计来拟合系数k、N与上述4个因素的关系,建立了脉动流化床上干燥玉米的回归数学模型。通过试验确认回归数学模型可以较准确的预测玉米在脉动流化床干燥中的水分变化。     

粒径和启动温度对猪粪气化过程的影响

试验采用自主设计制造的流化床反应器,对猪粪展开空气气化研究。该文主要考察了原料粒径和启动温度对气化过程的影响。试验结果表明,原料粒径会影响固体颗粒在反应器内的停留时间和异相反应的接触面积。随着粒径增大反应器内温度场分布最高温度区上移,因此要求反应器有足够的流化高度;粒径越大,液体产率越高,固体产率越低,气体产率以0.5 mm粒径最高;在1.0 mm以内的原料粒径对气态产物的成分没有明显影响;通过对燃气热值、碳转化率和气化效率3个气化指标的计算,结果显示0.5 mm效果最佳。试验结果也表明反应器启动温度越高,反应器启动时间就越短,越有利于气体产物形成;由于当量比保持不变,所以固体产物得率基本没有变化,液体产物随启动温度提高而减少;小分子气态物质含量随启动温度升高而升高,一些相对大分子物质成分含量随温度升高而减少;启动温度对3个气化指标的影响不是很明显。     

玛咖块根流化床干燥特性及动力学研究

本试验采用流化床工艺干燥玛咖块根,考察了不同进气温度、空气流量、物料粒径3个主要因素对玛咖块根湿基含水率、失水速率曲线的影响,得到了玛咖块根流化床干燥各因素条件下的失水变化规律。并根据得到的实验数据建立了玛咖块根流化床干燥的动力学模型,并对得到的模型进行统计检验及验证。结果表明：玛咖块根流化床干燥的最佳模型为Page模型,拟合方程为：ln（-lnMR）＝-6.499+0.014 3T+0.0154V+0.708L+(1.556-0.001 46T-0.003 11V-0.185 L）lnt。该拟合方程能较好地描述玛咖块根流化床干燥过程,并能准确预测各阶段玛咖块根的含水率及失水速率。     

生物膜磁场流化床应用于硫酸盐废水脱硫处理研究

将磁场稳态流化床（MSFB）技术应用于高硫酸盐废水的处理。具体做法是,将驯化后的硫酸盐还原菌（SRB）菌群接入已填充有磁性聚苯乙烯多孔微球（MPB）的厌氧磁性流化床（anMSFB）,采用载体浸泡挂膜法进行启动运行,然后通入模拟废水进入稳定负荷运行。通过显微、扫描电镜等方法研究了系统anMSFB的生物膜组成及生物膜量;考察了pH、温度对SO42-去除率的影响;确定了anMSFB反应器中SO42-的降解动力学方程;理论推导出在特定进液废水浓度和脱硫率下anMSFB反应器中MPB颗粒的填充高度。该研究为固定化生物膜磁场流化床反应系统应用于含硫废水处理奠定了坚实的基础。     

固定床-固化细胞流化床耦合工艺处理乡镇园区综合废水研究

应用固定床-固化细胞流化床耦合工艺处理某乡镇园区综合废水,考察了其对CODCr、BOD5、NH3-N和SS的去除效果及影响因素。结果表明,该耦合工艺对乡镇园区综合废水具有良好的处理效果,稳定运行后,CODCr、BOD5、NH3-N和SS的平均去除率能达到92.2%、88.9%、91%和92.1%。出水水质可以稳定达到《天津市污水排放综合标准》（DB12/356—2008）中二级标准。试验系统结构简单,运行可靠,为乡镇园区综合废水的深度达标处理提供了一种稳定、简便和经济的解决方案。     

流化床法制备绿豆颗粒及其在卷烟中的应用

通过流化床法制备绿豆颗粒,将其应用到卷烟复合滤棒中,提高卷烟感官品质的同时降低烟气有害成分。以颗粒合格率和感官质量评价结果为指标,采用正交试验法优选最佳流化床制粒参数。烟气有害成分分析结果表明,所得绿豆颗粒能够有效降低主流烟气中的氢氰酸和巴豆醛含量。感官评价结果表明,所制备卷烟样品在香气风格特征方面有明显的改善。     

生物质流态化气化技术研究

论述了在锥形流态化气化炉内，对生物质原料进行气化和催化气化的工程化应用试验研究。研究结果表明：麦草原料气化所产生的煤气热值比稻草和稻壳都高，木屑气化所产生煤气热值最高，非催化气化条件下，流化床气化产生的煤气热值比下吸式气化炉产生的煤气热值提高40％左右；催化气化试验发现，CaO能明显提高煤气热值、降低C0组分，Na2CO3催化气化能提高气体H2的含量。但是对气化产生的气体热值，流态化空气气化中，在710℃以下低温时，无明显的影响，当温度达到800℃时，添加催化剂能明显提高气体的热值。     

内循环锥形流化床秸杆富氧化化技术研究

开发研究了适合软件软秸杆气化的富氧气化工艺及锥形流化床气炉。在600－820℃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，以稻划草为原料在CaO催化剂作用下，煤气中的重烃含量高达4．81％，对两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,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。