替代石油的又一新型燃料——生物质气体

目前,全球已探明的石油资源只够再开采50年, 因此随着石油资源的日益枯竭,寻找石油替代品的课题已提到各国议事日程。近年来与石油蕴藏量处于同一数量级别的可燃气体燃料开始显露身影。     

氮吸附法分析生物质焦孔隙结构

采用氮吸附法对4种生物质焦(稻壳、树叶、玉米秆、棉花秆)的孔隙结构进行测量,结果表明,不同种类焦样的比表面积和孔径分布有明显差别,树叶的比表面积最大,为242.21 m2·g-1,玉米秆的比表面积最小,为0.81 m2·g-1.850℃时,稻壳、树叶、玉米秆焦样的孔径分布曲线在微孔和中孔范围各有一个分布峰,而棉花秆焦样的孔径分布曲线只在中孔范围内出现一个分布峰.热解温度是影响孔隙结构的一个重要因素,在高温条件下,同步热解得到的焦样的比表面积较大,微孔较多.在本研究中,600℃、850℃的稻壳焦样和850℃的树叶焦样具有较大的比表面积,比较适合做吸附剂.     

基于多元线性回归模型的生物质与烟煤混燃灰熔融特征温度预测

生物质中钾、钠等碱金属含量高,极易导致生物质与煤混燃灰沾污结渣严重。灰熔融特征温度是用于表征积灰结渣倾向的重要指标。该研究在充分考虑灰中酸/碱性组分对熔融特征温度影响的基础上,以生物质与烟煤混燃灰中Al₂O₃、SiO₂、P₂O₅、SO₃、K₂O、CaO、Fe₂O₃7种氧化物作为变量,利用Matlab软件建立了基于多元线性回归模型的生物质与烟煤混燃灰熔融特征温度预测模型,并以中国农村典型的玉米秸秆和神木烟煤为试样,测定其在不同掺混比例、不同温度和不同停留时间下的灰分组成及熔融特征温度。试验结果表明：随着混合燃料中玉米秸秆的质量分数由25%增至75%时,灰样中MgO、K₂O、CaO、Na₂O等碱性氧化物的含量增加,特别是对于K₂O而言,其质量分数由5.89%升至14.41%,而Al₂O₃、P₂O₅和SO₃等酸性氧化物的含量逐渐减少,其中Al₂O₃的质量分数由12.05%降至7.78%,P₂O₅的质量分数由3.66%降至1.07%,SO₃的含量由7.70%降至1.48%。随着灰化温度升高和停留时间延长,Cl元素的含量明显减少。将该模型的预测结果与经验公式预测结果及试验结果对比,发现该预测模型中P₂O₅、SO₃对灰熔融特征温度的影响系数较大,这与试验结果基本相符。灰熔融特征温度与Al₂O₃、SiO₂、P₂O₅、CaO等氧化物含量呈正相关,表明这些氧化物成分有助于抑制熔融结渣。利用试验测量及经验公式等方法对该预测模型的结果进行检验,利用该模型预测的熔融特征温度与试验值的误差在5%以内,验证了该模型的准确性和可靠性。该模型研究结果可为准确预测生物质与烟煤混燃灰熔融特征温度以及防治锅炉积灰结渣提供参考。     

生物质发电厂草木灰农业利用技术

文章介绍了笔者近十年来关于生物质发电厂草木灰如何在农业上加以利用的研究。生物质发电厂草木灰钾素含量丰富,经过脱盐后可进行钾素的提取,提钾后的草木灰经过调酸、补充养分后可以制成以草木灰为主体材料的水稻和蔬菜育苗基质,从而形成一套较完整的生物质发电厂草木灰的提取和利用技术。该技术可显著提高生物质发电厂的经济效益,减少污染排放,促进生物质发电业的可持续发展。     

固体酸催化生物质转化的研究进展

受能源危机和环境污染的影响,绿色环保的固体酸催化剂在催化生物质转化为各类化学品方面的研究已成为近期的热点.本文综述了固体酸在生物质催化转化上的研究进展,首先列举可用于生物质转化的固体酸种类,接着介绍了固体酸催化剂在催化生物质转化生成生物质燃料、生物质平台化合物和生物基材料的研究状况,然后总结了在应用中存在的问题,最后展...     

云南干热河谷能源植物的开发利用

结合云南干热河谷区域特点,以元谋项目研究区为例,阐述生物质能源植物在项目区的引种情况和表现,分析云南干热河谷地区在发展能源植物开发方面的前景,提出本区域开发利用能源植物的方法与模式。     

稻壳生物质颗粒成型机理的显微观察

采用电子显微镜对稻壳生物质颗粒进行显微观察,从而分析了稻壳生物质颗粒的成型机理,包括化学和物理两方面。该研究工作为稻壳生物质颗粒燃料技术的开发及产业化应用奠定了基础。     

仙桃市农作物秸秆资源利用状况和改进建议

农作物光合作用的产物有50％以上存在于秸秆中。秸秆是农作物生产过程中养分的载体和产品的支撑体,也是一项可再生利用的重要生物质资源。然而这一资源由于农民就地焚烧,随意丢弃等,带来的环境污染和资源浪费问题成为政府关心、社会关注的热点和难点。以湖北省仙桃市为例,调查农作物秸秆资源利用的状况,探讨今后进一步利用的对策。     

生物质炭基肥料对黑麦草生长特性的影响

【目的】研究生物质炭基肥料对黑麦草生长指标的影响,为秸秆利用及生物质炭基肥料的开发应用提供依据。【方法】将玉米秸秆经400℃热解而成的生物质炭与磷酸二氢钾、羧甲基纤维素钠(粘结剂)按不同质量比(1∶1∶0.3,2∶1∶0.3,3∶1∶0.3,4∶1∶0.3)混合造粒制成4种生物质炭基肥料,通过温室盆栽试验,以不施肥作为对照(ck),比较生物质炭和生物质炭基肥料对多花黑麦草(Lolium multiflorum)生长特性的影响,建立肥料中生物质炭含量与黑麦草地上部分鲜质量的拟合模型,筛选出肥料中生物质炭最佳含量。【结果】与ck相比,施用生物质炭及生物质炭基肥料对黑麦草的株高、根系长度、根表面积、生物量等均有提高,但对黑麦草的出苗率却无显著影响(P0.05)。在所制的4种生物质炭基肥料中,当生物质炭与磷酸二氢钾及粘结剂的质量比为2∶1∶0.3时,对黑麦草生长促进作用明显,播种60d后其株高和地上部分鲜质量较ck分别显著增加了34.51%和70.59%(P0.05),根长与根表面积分别显著增长了40.04%和59.86%(P0.05)。由拟合的模型可以看出,随着肥料中生物质炭含量的增加,黑麦草地上部分鲜质量先增加后减少,当肥料中生物质炭含量为61.60%时,即施用31.28g生物质炭与15.00g磷酸二氢钾及4.50g粘结剂混合制备的生物质炭基肥料时,黑麦草地上部分鲜质量最高达3.02g/盆。【结论】施用20g/kg生物质炭基肥料对黑麦草生长存在一定的促进作用,当生物质炭基肥料中生物质炭含量为61.60%时,所制生物质炭基肥料肥效达到最佳。     

不同水分条件下椰壳炭施用对稻田土壤酶活性及微生物群落的影响

以热带稻田土壤为研究对象,利用室内短期恒温(25°C)培养探讨好氧和淹水条件下椰壳炭不同施用量(0%、2%和5%(w/w))对土壤性质和微生物群落的影响。结果表明：①培养35 d后,好氧和淹水条件下增施2% 和5% 椰壳炭均提升土壤pH,增幅分别为20%、39%和31%、32%。好氧下土壤脲酶活性增加121% 和75%,酸性磷酸酶活性降低10% 和49%,碱性磷酸酶活性提高39% 和39%;淹水下脲酶活性减少12% 和45%,酸性磷酸酶活性降低3% 和14%,碱性磷酸酶活性增加133% 和105%。②增施2% 和5% 椰壳炭时,好氧下土壤细菌和真菌香农指数均降低,但淹水时增加。好氧下变形杆菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和浮霉菌门(Planctomycetes)丰度提高,增幅分别为2%、54%,51%、47% 和94%、82%;淹水下酸杆菌门(Acidobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度增加,增幅分别为3%、20%,14%、18% 和38%、37%;同时好氧和淹水下土壤担子菌门(Basidiomycota)丰度均下降,降幅分别为68%、70% 和68%、76%,并且淹水下壶菌门(Chytridiomycota)和罗兹菌门(Rozellomycota)丰度增加。该研究结果可为椰壳炭对稻田土壤改良及其推广应用提供参考。