含萘环聚醚砜醚酮酮热分解动力学研究

以热重法研究了新型含萘环聚醚砜醚酮酮(PESEKK)在N2和空气中不同升温速率时的热降解过程.结果表明,PESEKK在空气中的热降解过程为二步反应,在N2中为一步反应;随着升温速率的增大,其降解温度线性升高,在N2中的降解温度比空气中的高.由Ozawa等失重百分率法求得PESEKK在N2中失重0%～30%的反应活化能在230.2～239.5kJ·mol-1,频率因子A值在2.315×1014～4.718×1014min-1之间,并确定了其热降解反应的表观反应级数为1.     

烘焙预处理对纤维素热解特性影响的研究

以纤维素为原料,采用小型烘焙脱氧实验装置、热重分析仪(TGA)和热裂解色谱质谱联用仪(Py-GC/MS)研究了烘焙脱氧温度(200℃、250℃和280℃)对纤维素燃料品质和热解特性的影响,并采用分布式活化能模型(DAEM)计算了烘焙前后纤维素的热解活化能。结果表明,烘焙脱氧预处理降低了纤维素的氧元素和挥发分含量,减弱了纤维素的热稳定性,增大了碳元素和固定碳含量,提高了纤维素热值。烘焙先后纤维素的热解活化能没有发生较大的改变,然而烘焙后的纤维素在热解过程中容易发生交联反应而最终形成焦炭,并在快速热解中容易生成较多的左旋葡聚糖、糠醛和小分子物质。烘焙脱氧预处理改善了纤维素热解产物品质,有助于生物质的热解利用。     

低温下水杨酸对粳型巨胚稻幼苗生长的影响

本文以粳型巨胚稻西巨胚1号为试验材料,研究了6℃低温处理前用0．25mmol．L-1和0．5mmol．L-1水杨酸进行预处理（叶面喷施和灌根处理）对幼苗生长的影响。结果表明,水杨酸预处理可使巨胚稻幼苗叶片在低温处理下叶绿素和可溶性糖含量增加,提高幼苗的抗寒性,减轻低温伤害,对幼苗地上部分和根系生长具有一定的促进作用。从对提高巨胚稻幼苗抗寒性的效果来看,0．5mmol．L-1浓度水杨酸处理效果较0．5mmol．L-1浓度好,灌根处理效果较叶面喷施好。     

含石蜡燃料热分解特性研究

采用差示扫描量热法(DSC)和热重法(TGA)对HTPB燃料、石蜡及含石蜡燃料的热分解过程进行了分析。研究了石蜡含量、碳粉含量和不同升温速率对含石蜡燃料热分解过程的影响。实验结果表明:石蜡热分解过程可以分为低温分解阶段和高温分解阶段。含石蜡燃料的热分解主要分为四个阶段;随着石蜡含量的增加,样品的初始分解反应放热峰温和第三反应放热峰温不断提前,放热量不断增大,而对其第二分解放热峰和镁粉氧化放热峰基本无影响;随着升温速率的增大,含石蜡燃料各分解反应的放热峰温不断提高,第二、第三分解反应的放热量增大;计算出了4#含石蜡燃料的第一、第二、第三热分解反应的活化能E和指前因子A。     

谷氨酸钠热分解过程的研究

本文采用热重分析法研究了一水合谷氨酸钠的热分解过程。结果表明:一水合谷氨酸钠的热分解过程分为两个阶段,在105℃开始脱去结晶水,在155℃开始分子内脱水。脱结晶水阶段的动力学参数为n=0.2,E_a=102.2 kJ·mol~(-1),A=1.7×10~7S~(-1);分子内脱水阶段的动力学参数为n=3.2,E_a=322.3kJ·mol~(-1),A=1.1×10~(34)S~(-1)。     

利君沙热分解动力学的研究

利用热重分析在氮气气氛下对药物利君沙的热失重行为进行了研究.运用四种不同的动力学方程即Coats-Redfern法、Madhusudhanan-Krishnan-Ninan(MKN)法、Kissinger法和Doyle法求算出利君沙第二步热分解反应的动力学参数.结果表明:利君沙第二步热分解反应为一级反应过程,其表观活化能为174.3±7.74kJ·mol-1,频率因子lnA为35.25s-1.     

基于TG-FTIR研究O2/CO2气氛下烟煤的燃烧特性

在热重分析仪上进行了烟煤在O2/N2及O2/CO2气氛下的燃烧反应试验,分析了煤粉粒度对O2/CO2燃烧的影响,确定了燃烧反应的特性参数并进行了动力学分析,同时利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对燃烧产物进行实时检测.结果表明,与O2/N2气氛下的燃烧相比,O2/CO2气氛煤粉燃烧速率降低,燃尽温度升高,燃尽时间延长,煤粉细化可使其燃烧特性得到改善;同时FTIR的谱图也显示,O2/CO2气氛下煤粉燃烧气体产物的释放情况与模拟空气气氛下燃烧时有明显不同.     

固体热分解反应动力学的研究(Ⅰ)一水合草酸钾脱水过程的动力学

本文用等温热重分析法和程序升温热重分析法研究了一水合草酸钾的脱水过程,提出了过程机理函数的三步判别法。实验测定和理论分析表明,一水合草酸钾的热脱水过程受A_3机理支配,即随机成核和晶核随后生长的过程,其活化能E=64.28kJ.mol~(-1),频率因子A=7.78×10~7min~(-1)。其动力学补偿效应为:logA=0.1598E-2.33。     

城市污水处理厂污泥低温对流干燥动力学特性

针对近年来兴起的污泥低温热干化技术,采用热重实验分析方法,研究了城市污水处理厂污泥低温对流干燥动力学特性.实验发现:在低温干燥条件下(40~80,℃),污泥降速干燥过程可分为一次降速干燥和二次降速干燥两个阶段;随热风温度降低,低干燥速率的二次降速阶段所占时间比例大幅增加,是污泥低温干燥耗时较长的原因.利用反应工程方法理论,解释了污泥低温干燥过程中产生一次和二次降速干燥阶段的原因,同时,拟合了各干燥阶段脱水机理函数     

烘焙脱氧预处理对生物质秸秆燃料品质的影响

生物质原料氧含量高、亲水性强、能量密度低、研磨难度大等缺点限制了其高质化利用。以玉米秆为原料,采用小型烘焙脱氧预处理装置研究了烘焙温度对玉米秆燃料品质的影响。结果表明,适度的热处理能够破坏玉米秆的纤维结构,提高玉米秆的可磨性能,增强了玉米秆的疏水性。烘焙固体产物含氧官能团数量减少,氧含量大幅降低,碳含量和热值逐渐升高;烘焙后质量产率和能量产率均有所降低,但能量产率高于质量产率。     

4种农林生物质的热解特性及动力学研究

为优化生物质热解工艺,研究了4种农林生物质的热解特性及其动力学参数的分布规律。利用热重分析仪对4种生物质的热解失重行为进行了试验研究,采用热解特性指数P对生物质的热解特性进行了综合评价,使用CoatsRedfern方法对生物质的热解过程进行了动力学分析。研究结果表明：生物质的热解反应可分为干燥预热、快速失重和缓慢失重3个阶段;各生物质在主热解区低温段所需热解活化能要高于高温段;活化能和频率因子均随升温速率增大而增大;采用n-2级动力学模型能较好地表述整个主热解区的反应过程;采用15K／min的升温速率和500℃的热解终温可提高热解反应速率,降低能耗。     

煤粉压力燃烧特性及动力学分析

利用加压热重分析天平,采用非等温燃烧方法对国内某钢铁厂高炉典型喷吹煤粉的燃烧特性及反应动力学参数进行了实验研究。研究了在0.1,1.1,2.1,3.1,4.1 MPa压力等级下试样煤粉的着火温度、最大燃烧速率温度、燃尽温度、综合燃烧特性指数(S)、最大燃烧速率等燃烧特征参数,计算了煤粉燃烧过程的活化能(E)和指前因子(A)。结果表明,北区煤粉在压力等级由0.1 MPa升至4.1 MPa的燃烧过程中,着火点温度最多下降了85.7K,失重峰值温度最多提前了249.3K,燃尽温度最多下降了375K,最大燃烧速率最多提升了10倍,燃烧特性指数最大为常压下的33.6倍;两段热解活化能和指前因子的对数值之间存在动力学补偿效应;煤粉的反应控制条件及燃烧方式转变的临界压力为3.1MPa。     

用等转化率法研究煤焦在化学动力控制区燃烧过程中比表面积的变化

为了研究煤焦比表面积在化学动力控制区燃烧过程中的变化,提出了一种基于等转化率法对煤焦热重分析(TGA)数据进行分析的算法。运用该算法计算出了产地为超化、陕西、大同、洛阳、鹤壁、Adaro这6种煤焦比表面积随转化率的变化趋势,且将鹤壁、陕西、Adaro这3种煤焦比表面积随转化率的变化的计算结果与实验结果进行了比较。结果表明:所提出的算法是有效可行的,该算法优点在于不需要复杂的实验设备和操作,仅对TGA数据进行分析便可获得煤焦比表面积的变化规律。该算法对于深入理解煤焦燃烧过程的机理、指导工程实践有重要的意义。     

流化床燃烧稻草床料聚团及灰行为

流化床燃烧生物质发电是生物质能利用的重要技术,但床料聚团影响系统的稳定运行。该文使用石英砂流化床在760℃燃烧稻草,研究床料聚团机理和生物质灰行为。实验结果表明:床料发生了严重的聚团,床层流化状态明显恶化;碱金属在床料颗粒表面富集,在床料颗粒表面形成了约5μm厚的灰层。K2O-CaO-SiO2三元系相图可以有效解释床层中融化物的出现。聚团机理可概括为:由于稻草灰熔点低,燃烧的半焦表面变粘,粘结床料颗粒产生聚团;通过与细灰碰撞、融化的碱金属化合物冷凝,床料颗粒表面形成一层均匀的灰层并融化,当灰层足够厚时,床料颗粒通过有限的点粘结在一起,也会形成聚团。     

酸碱预处理对稻草秸秆发酵产氢的影响

随着环保要求的日益严格和化石能源的日益短缺,氢能作为清洁高效的可再生能源受到人们的普遍重视。厌氧发酵生物制氢是利用生物技术分解有机废弃物制备氢气,该工艺设备简单、操作容易、成本低廉等优点。以稻草秸秆为发酵底料,以厌氧活性污泥为接种物,研究酸碱预处理对秸秆发酵产氢的影响。结果表明,H2SO4预处理为最佳的预处理方式;稻草秸秆经1%的H2SO4预处理后发酵气中氢气的最大含量、最高比产氢速率和最高氢气产率分别为47.68%、4.67mL/(h.g)和59.21 mL/g;经1%的NaOH预处理后发酵气中氢气的最大含量、最高比产氢速率和最高氢气产率分别为41.92%、3.24 mL/(h.g)和42.02 mL/g;发酵液相中主要产物为乙醇、乙酸和丁酸。     

娄彻氏链霉菌发酵改善水稻秸秆加工性能的研究

【目的】应用正交试验,研究了娄彻氏链霉菌发酵对水稻秸秆加工性能的影响。【方法】在30℃、含水率为65%的条件下,探究了发酵时间、接种量、碳氮比3因素对水稻秸秆质量损失率,纤维素、半纤维素和木质素的降解率,以及最大压应力和黏度(加工性能)的影响,并利用SPSS 19.0软件分析了降解条件与水稻秸秆理化性能的相关性。【结果】娄彻氏链霉菌发酵条件对水稻秸秆的降解性与加工性能的影响顺序为:发酵时间碳氮比接种量;通过相关性分析可得,发酵时间与纤维素、半纤维素和木质素的降解率以及质量损失率极显著正相关,与秸秆的最大压应力和黏度显著负相关。发酵的最优条件为:碳氮比为25,接种量为0.8%,发酵时间为20 d。此时水稻秸秆的最大压应力为5.62 MPa,较原秸秆降低了10.74%;黏度为415.8 m Pa"s,较原秸秆提高了29.7%;平衡扭矩则降低了18.2%。微观结构(SEM)显示发酵后水稻秸秆表面粗糙、凹凸不平,内部结构发生了变化。【结论】娄彻氏链霉菌发酵改变了水稻秸秆的物理化学结构,改善了水稻秸秆的加工性能。     

稻草木质素的硫酸法提取与表征

用硫酸法提取农作物废弃物稻草中的木质素,采用质量分数72%的硫酸,以15(mg)∶1(L)的液固单位比,室温下反应2 h,得到产率9.23%的木质素.利用扫描电镜(SEM)、综合热分析、傅里叶红外光谱(FTIR)和氢核磁共振波谱(¹H-NMR)分析手段表征木质素的物理性质和化学结构,结果表明:木质素呈表面粗糙且有大量孔隙的不规则块状结构,在175~700 ℃内发生热解,分子结构中存在着大量羟基、羰基和醚键等活性官能团,属于对羟基苯基-愈创木基-紫丁香基型木质素.     

Biorefinery of bacterial cellulose from rice straw: enhanced enzymatic saccharification by ionic liquid pretreatment

The pretreatment of rice straw is often used to enhance the hydrolysis. 1-allyl-3-methylimidazolium chloride([AMIM]Cl) is a kind of low viscous,nontoxic and recyclable ionic liquid. It was used to treat rice straw and improve the enzymatic hydrolysis of rice straw in this study. The factors influencing the pretreatment were as follows:the dosage of rice straw in [AMIM]Cl,crush mesh of rice straw,pretreatment temperature and time. After the pretreatment with a 3 %(the weight ratio of rice straw to ionic liquid) rice straw dosage in [AMIM]Cl at 110 ℃ for 1 h,the yield of reducing sugar of regenerated rice straw by 33 U/mL cellulase hydrolysis was 53.3 %,which was two times higher than that of un-treated rice straw(23.7 %) . More researches regarding straw biorefinery to bacterial cellulose are being performed in the lab and prospective results will be published in near future.     

稻草、茭白鞘叶栽培凤尾菇试验研究

传统的凤尾菇栽培料主要成分是木屑,试验采用稻草、茭白鞘叶代替部分木屑栽培凤尾菇,用不同的栽培料配方栽培凤尾菇,共设置7个试验组,以传统培养料配方为对照组(CK)。通过对菌丝生长、子实体生长和产量等指标的考察,分析不同配方对凤尾菇生长的影响。结果表明:试验组中配料以木屑、稻草、茭白鞘叶以合适比例混合为基料时,凤尾菇产量最好,生物学效率最高为32.24%。