香樟叶生物质炭制备及其吸附孔雀石绿性能研究

该文在温度300℃、450℃、600℃、750℃下热裂解香樟叶制备香樟叶生物质炭,采用比表面积仪、扫描电镜、热失重仪表征了香樟叶生物质炭的物理性质,并研究了不同温度下制备的香樟叶生物质炭吸附阳离子染料孔雀石绿的性能.结果表明:450℃、600℃、750℃制备的香樟叶生物质炭为一种对热稳定的大孔和介孔吸附材料,并对孔雀石绿呈现优良的吸附性能,吸附过程遵循Langmiur模型.结论:在450℃、600℃、750℃条件下制备的香樟叶生物质炭可作为一种潜在的处理含阳离子污染物废水的吸附材料.     

CaO基催化剂在生物质热解中原位脱碳作用研究

研究了CaO基复合催化剂在生物质热解过程中的原位脱碳作用,通过气相色谱仪分析热解气体产物组分及含量。结果表明,CaO基复合催化剂可以原位吸附生物质热解过程中产生的CO₂,达到生物质定向催化转化的目的。使用Fe-CaO、Ni-CaO复合催化剂可使生物质热解液相产物产率降低至20%以下,而气体产率提高,最高可达67.1%。Ni-CaO催化热解条件下气体产物中H₂含量最高可达52.9%,同时φ(H2)/φ(CO)达到2.6,改善了热解气品质。     

离子液体中生物质基木糖制备糠醛的研究

在离子液体反应体系中,催化生物质基木糖脱水制备糠醛.考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、木糖浓度、含水量、反应体系重复使用次数等因素对反应的影响.结果表明:当离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)用量为2 g、催化剂Al Cl_3·6H_2O用量为0.5 mmol、木糖质量分数为5%、反应温度为160℃、反应时间为10 min时,糠醛最高得率可达76.6%;反应体系具有良好的稳定性,重复使用5次,催化活性没有明显下降.     

基于生物质废料玉米秸秆多孔碳的合成、表征及电容性能研究

以玉米秸秆为碳源、ZnCl_2为刻蚀剂,通过调控玉米秸秆与ZnCl_2的相对用量得到一系列多孔碳材料(YAC-x).利用XRD、Raman、XPS、TEM、N2adsorption-desorption等手段对其进行表征,并利用三电极超级电容器体系测试其电化学性能.结果表明,与未经刻蚀的玉米秸杆碳(YC)相比,所制多孔碳材料具有更丰富的孔结构及更为优异的超级电容性能,其中YAC-4最为突出,当电流密度为1A/g时,比电容为236.8F/g,这是源于其大的孔容(Vp=1.11cm~3/g)和高比表面积(SBET=2060m~2/g).     

生物质基磁性固体酸催化玉米秸秆液化工艺的研究

通过热化学液化法,以乙二醇、聚乙二醇、丙三醇的混合比例、催化剂种类、催化剂量、液化温度、液化时间为影响因素,液化率为指标,采用单因素试验和正交试验优化生物质基磁性固体酸催化玉米秸秆多组分溶剂液化工艺条件.利用最佳工艺条件下制备的玉米秸秆液化油替代多元醇制备聚氨酯发泡材料,对发泡体进行观察.结果表明,7个因素对玉米秸秆液化率影响的主次顺序为乙二醇量聚乙二醇量液化温度液化时间催化剂种类丙三醇量催化剂量,即最佳工艺条件为液化剂V(乙二醇)∶V(聚乙二醇)∶V(丙三醇)为1∶1.5∶1.5.在玉米秸秆基磁性固体酸作为催化剂,催化剂量为12 g,液化温度135℃,液化时间70 min的条件下,液化玉米秸秆得到最高液化率为72.3%;玉米秸秆液化油替代多元醇能够制备均匀的聚氨酯发泡材料.     

当前中国生物质能源发展的若干战略思考

 国际能源署《2018可再生能源年度报告》首次指称生物能源是“被忽视的巨人”,预测在未来5年内,以供热/暖和车用生物燃料为主的生物能源将引领全球范围可再生能源的发展。结合中国生物质能源近年发展实践,对生物质能源的再定位、发展生物天然气的战略意义、开发生物质“二代原料”、以多联产提高竞争力,以及建设国家生物质油气田等战略提出思考。     

两步进气下吸式固定床气化系统的设计、调试和运行

开发了一套原料处理量为25 kg/h的两步进气下吸式固定床气化系统,并对两步进气直筒形（Stratified）下吸式固定床气化炉的炉型、结构和主体尺寸以及焦油检测系统进行了设计,对鼓风机、引风机、出炭螺旋等关键部件的参数进行了计算。气化炉整体高度为2683 mm,气化炉有效内径为350 mm,所需引风量和鼓风量都是60 m3/h。采用木片为原料,通过冷态实验和热态实验对气化系统进行验证,验证了该气化系统完全满足设计和实验需要。通过对比两步进气和一步进气实验结果,发现两步进气法可有效提升炉体温度,显著提高可燃气中可燃气体组分含量和热值,并有效降低可燃气中焦油含量。     

室温均相体系中甘蔗渣的棕榈酰化反应

建立木质纤维生物质全组分室温均相衍生化体系。在室温下,将球磨后的甘蔗渣全组分溶解在二甲基亚砜/1-甲基咪唑(体积比2∶1)溶剂体系中,再利用改性试剂棕榈酰氯对溶解后的甘蔗渣进行室温均相衍生化研究,探讨了反应条件对产物质量提高百分数(weight percent gain,WPG)的影响,并采用FT-IR和固体CP/MAS 13 C-NMR对衍生化产物进行了表征。研究发现,无需额外添加催化剂,棕榈酰氯即可在室温下与溶解的甘蔗渣发生化学反应。固定反应时间180min,将棕榈酰氯与甘蔗渣的用量比从1∶1提高到5∶1,WPG从7.16%增加到152.84%,但进一步增加棕榈酰氯用量比至6∶1,WPG显著下降至90.20%;固定棕榈酰氯和甘蔗渣的用量比为3∶1,将反应时间由15 min延长到180 min,WPG由35.63%提高到93.34%。FT-IR和固体CP/MAS 13 C-NMR分析证实了室温条件下溶剂体系中衍生化反应的发生。研究发现,甘蔗渣中碳水化合物和木质素组分均参与了化学反应,其中纤维素C-2、C-3和C-6位置的3个游离羟基均发生了化学反应。