生物炭释出物的效应及其缓解策略与应用

生物炭具有比表面积高、表面官能团丰富、结构稳定、低成本及原料来源于可再生生物质等特性,被广泛应用于环境修复领域.然而,现有研究多集中于生物炭的理化性质与功能,而有关生物炭释出物的研究较少.本工作详细分析了生物炭释出物的正负面效应,罗列了减少生物炭可溶性释出物的方法,并例举了低释出生物炭的现有应用.本工作为后续低释出生物炭的制备、改良与应用提供了可借鉴的方法与思路.     

大地村的改变

大地村是雁栖镇的一个山区村，这里风景秀丽，环境宜人。全村人口341人，户数206户，村域面积20000多亩，耕地面积6100亩。村民以前主要靠直接焚烧秸秆、柴火的方式取暖、做饭。引进“新型生物质气化集中供气系统”项目后，大地村购置储气可达100立方的储气罐两个，在大地、梨树沟两个自然村的大大小小20余条街道铺设气化管道1．5万延米，     

生物质碳基催化剂对微生物燃料电池的影响

为了确定生物质碳阴极催化剂对微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)产电性能的影响,以马尾藻、江篱、青贮能源草为原料,分别制备了生物质碳阴极催化剂材料,以XC-72R活性炭粉作对照,通过傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、BET(brurauer-emmett-teller)比表面积分析仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、EDX(energy dispersive X-Ray spectroscopy)等对生物质碳阴极催化剂材料进行了分析与表征,研究了它们对空气阴极微生物燃料电池阴极氧还原反应的催化效果以及对微生物燃料电池产电性能的影响.结果表明:四种碳基材料催化剂中,马尾藻生物碳催化剂的含氮基团质量分数高达4.04%,它对氧还原的催化性能最好.     

碳化玉米秸秆燃烧过程的动力学

利用未反应核模型、随机孔模型和体积模型,对无烟煤、烟煤和碳化玉米秸秆的燃烧过程进行了动力学分析,研究玉米秸秆碳化后替代无烟煤和烟煤作为高炉喷吹燃料的可行性。结果表明,无烟煤煤粉的燃烧过程更符合未反应核模型的燃烧过程,而烟煤和碳化玉米秸秆更符合随机孔模型的反应规律。碳化玉米秸秆具有相对较低的起始反应温度和燃尽温度,在相同的温度条件下具有更高的燃烧反应速率,因此可作为至少部分替代无烟煤和烟煤燃料在高炉铁水冶炼过程中进行喷吹。     

生物质炭/聚苯胺复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

以栗子壳为碳源,先在800℃炭化制备具有多级结构的新型生物质炭材料(CAC8),然后与苯胺单体通过原位聚合得到生物质炭/聚苯胺(CAC8/PANI)复合材料.用XRD,BET,TG和SEM等对样品进行了表征.结果表明,CAC8具有大的比表面积(1 568.0 m2·g-1)和孔体积(0.94cm3·g-1).在1 mol·L-1 H2SO4电解质溶液中,CAC8比电容为207F·g-1,而CAC8/PANI复合材料比电容高达597F·g-1,并且经过1000次充放电循环后,比电容保留率为80%.     

不同生物质木质纤维素的成分分析和比较

以玉米秸秆、中药残渣、林业废弃枝桠、木耳菌袋以及柳枝稷5种不同种类的生物质为原料,测定其纤维素、半纤维素、木质素的含量,通过对分析方法的建立,可快速得到不同生物质原料主要组分含量,筛选出纤维素含量高、木质素含量低的物种.实验结果表明：纤维素按其含量大小排列分别为：柳枝稷、玉米秸秆、木耳菌袋、枝桠、中药残渣;半纤维素含量：柳枝稷、玉米秸秆、枝桠、中药残渣、木耳菌袋;木质素含量：柳枝稷、枝桠、木耳菌袋、中药残渣、玉米秸秆.     

基于BN-bow-tie的生物质气化中毒事故分析

通过将故障树转化为贝叶斯网络,计算生物质气化中毒事故发生的概率为1.202 98×10-4/d,利用贝叶斯网络双向推导与诊断的功能计算基本事件的后验概率及重要度,从而分析出系统中导致事故发生的薄弱环节.结合bow-tie法同时分析导致薄弱环节失效的因素及失效后可能会出现的后果,基于此得出防止薄弱环节失效的预防措施以及失效后采取的控制措施,进而降低事故发生的概率;对薄弱环节阀门泄漏采取措施后,可使得中毒事故发生概率降低20.92%,最终达到降低事故发生概率的目的.     

安徽省生物质能源产业发展现状及建议

安徽省生物质能源产业发展现状 安徽省是农业大省,具有丰富的生物质能资源,如玉米、油菜籽及各类农作物秸秆等.安徽省生物质能源的开发利用也较早,20世纪80年代就开始了生物柴油的研究开发,近年来,随着石油、煤炭等化石能源价格上涨,生物质能源的研发及产业化有了较快发展.中国科技大学、合肥工业大学、安徽理工大学等都在从事相关的研究开发,并取得了较大进展.丰原生化、国风生物能源、格林生物、天焱绿色能源等一批具有较强创新能力的企业开始从事生物质能源的工业化技术开发,有的已经达到规模化生产,总体水平在国内处于领先地位.安徽省生物质能转化技术产品主要有以下几大类.     

氧和水蒸气浓度及升温速率对生物质燃烧的影响

采用热重实验法,实验研究了升温速率、氧浓度和水分浓度对生物质燃烧的影响.研究结果表明,升温速率过大时会发生热滞后现象,着火倾向发生在颗粒表面,对燃烧特征温度、失重速率和剩余质量百分数均有影响;当氧浓度较大时,氧向固体层的质量传递作用加强,使得挥发分与固体层同时发生燃烧,燃烧速率明显增大而燃烬温度降低;水分浓度影响了生物质的燃烧,湿空气燃烧不稳定的原因是水分的凝结与蒸发,湿空气燃烧会造成炉膛热负荷波动.     

生物质气化发电技术在我国的应用

近几年来，我国的生物质气化发电技术研究取得了显著进步，有专家预测，从2005年以来，我国的生物质气化发电技术将趋于成熟。生物质气化发电的发展方向是联合循环发电（BIGCC）以及先进的小型燃气轮机发电。