微波辐照生物质焦强化CO2重整CH4制备合成气

为实现CO2重整CH4高效转化合成气,以生物质焦为催化剂和吸波介质,开展基于微波辐射的CO2重整CH4制备合成气的实验研究,主要考察反应温度、CO2与CH4摩尔比、生物质焦添加量以及水蒸汽的引入等条件对重整反应转化合成气的影响特性。研究表明,提高反应温度,加大CO2与CH4摩尔比以及增加生物质焦添加量均可促进反应气向合成气转化,但对合成气品质影响不一,升高温度能够提升合成气中H2与CO的比值,而加大CO2与CH4摩尔比和增加生物质焦添加量均会降低H2与CO的比值。水蒸汽的引入强化重整反应的进行,促使合成气中氢碳比的提高。     

基于微波诱导定向加热的污泥新型热解方法能耗分析

针对现有污泥热解技术耗时耗能、炭性能受限等难题，提出微波诱导协同热解的新型技术思路，即仅先用常规初级热解获得微波强化吸收的热解基体，再用微波诱导其高能位点效应，以期低能耗制备较高性能的污泥炭。对样品进行介电特性、工业分析等多种测试，在简要分析并验证该思路可行的基础上，探寻其能耗机制，以期为实际应用提供参考。结果表明，通过常规700℃热解10 min的热解基体，介电特性提高约22%，可在微波900 W中5 min升高到平均900℃；不仅提高炭性能，而且比常规700℃热解60 min节能省时达50%以上，这主要归因于对热解过程整体用时的显著缩减与微波能的高效利用。研究思路为低能耗制备高附加值污泥炭奠定工艺应用基础，有望实现污泥大规模资源化处置。     

碳纳米管材料低频电磁参数及吸波产热特性

微波的热利用技术促进了吸波材料的应用研究。碳纳米管（CNTs）是近年来新兴的强吸波材料，具有密度小、比表面积大、量子尺寸效应的特点。对碳纳米管吸波材料的复介电常数和复磁导率随碳纳米管含量的变化进行探究。在此基础上，以石蜡油为蓄热介质探究了碳纳米管材料在微波辐照下吸波产热特性。同轴传输法适用于小型样品的测量，具有误差小的优点，故采用此种方法作为测量电磁参数手段。对碳纳米管电磁参数测量实验结果表明，碳纳米管吸波材料在低频下对于微波能的损耗兼具电损耗和磁损耗。对碳纳米管吸波产热特性实验结果表明，碳纳米管是一种强吸波材料。     

微波技术用于热解的研究进展

微波加热作为一种独特的加热方式用于有机质的热解具有明显的优越性.综述了国内外有机质微波热解的研究应用,并通过分析物料特性,运行条件和是否添加微波吸收剂等因素对热解过程和产物的影响,对微波热解进行了阐述.展望了微波热解的应用前景,提出了需进一步研究和解决的问题.     

焦炭体系下煤焦油模化物的微波转化

为研究焦炭体系下煤焦油转化规律,选择甲苯和苯为焦油模化物,研究微波和常规加热下甲苯和苯催化裂解与CO2重整反应特性。研究表明:微波加热对甲苯和苯的裂解有利,"热点效应"是主要原因;同一工况下,甲苯裂解率高于苯;750℃时甲苯裂解率为92.8%,其后较稳定;增加空速对甲苯和苯的裂解不利,尤其是甲苯;温度从600℃变化到850℃,微波条件下甲苯裂解的氢气选择性增长了17.0%,其增幅低于常规加热;苯裂解反应的氢气选择性不受温度影响,微波和常规加热下分别在97%和94%左右;通入合适比例的CO2可以促进甲苯和苯定向转化合成气,在载气的流量不变下,微波和常规加热下甲苯在CO2/(CO2+N2)体积比为0.4和0.2时达到最佳转化,苯达到最高转化所对应的CO2/(CO2+N2)体积比分别为0.3和0.1;通入CO2还能够提升合成气收率和降低合成气氢碳比。     

基于活性炭的微波辐射CO_2重整CH_4的研究

以木质活性炭为催化剂,在微波加热实验台上进行了CO2重整CH4的实验研究,考察了活性炭的升温特性,比较了CH4裂解、CH4/CO2重整和CO2气化反应中反应气转化率,分析了反应温度、CH4与CO2物质的量比值和空气流速对重整反应的影响,测试了活性炭的催化活性.结果表明,微波辐射下活性炭床层温度迅速升高;重整反应中CH4转化率高于裂解反应,而CO2转化率低于气化反应;提高反应温度、减小CH4与CO2物质的量比值和降低空气流速均利于提高CH4和CO2转化率,同时降低合成气中H2与CO物质的量比值;初始阶段活性炭表现出较好的催化活性,40 min后活性炭迅速失活.     

整包秸秆微波热解的试验研究

使用自制的微波热重分析装置,对压缩打包后的小麦和玉米秸秆进行了微波热解试验,考察了微波辐射下秸秆的热解特性和影响因素.使用气相色谱对气体产物进行了定性定量分析,考察了气体的热值,并与常规热解得到的气体产物进行了比较.结果表明:秸秆的微波热解过程可以划分为干燥、预热解、挥发份大量析出和炭化等4个阶段,物料种类和微波功率对热解过程具有重要影响.热解气体产物中主要成分为氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等.较高的氢气含量预示着秸秆微波热解可以用来生产富氢燃气,研究结果为生物质微波热解的工业应用提供了基础性数据.     

生物质炭改性微球去除化工废水中无机磷的性能研究

我国化工废水排放量巨大，其中含有的无机磷会导致淡水富营养化。选用来源广泛且环境友好的海藻酸钠为载体，微波一步热解活化法制得的高比表面积甘蔗渣生物炭为添加剂，氯化铁溶液为交联剂，通过溶胶凝胶法和包埋法制备了SA-Fe、SA-C-Fe和SA-C-Fe(C)三种吸附材料，并用其进行了无机磷的去除实验。研究发现三种材料的吸附过程均符合准二级动力学模型，其中SA-Fe和SA-C-Fe的吸附过程符合Langmuir等温模型，其对无机磷的最大吸附量分别为53.79 mg/g和78.75 mg/g；SA-C-Fe(C)对无机磷的吸附过程符合Langmuir-Freundlich等温吸附模型。SA-C-Fe材料吸附无机磷过程存在配体交换、静电吸引和表面沉积三种吸附机制，吸附容量最高；SA-C-Fe(C)微球经过碳化后，羟基官能团数量减少，配体交换作用减弱，且形成了铁氧化物沉积层，吸附容量最低。     

可随机成型的透波性胶凝材料的微波加热特性

研究了硬化铝酸钙材料在不同煅烧温度（700,800,900,1000,1100,1200,1300,1400和1500℃）下的吸波能力、抗压强度、体积收缩率和质量损失率,采用XRF和XRD对不同煅烧温度（800,1000,1300和1500℃）下的试样进行表征,利用铝酸钙材料制备一种简易杯状容器并对其进行微波冲击特性测试。结果表明：硬化铝酸钙材料的吸波能力随煅烧温度的升高而降低,超过1000℃后,吸波能力趋于稳定;材料抗压强度随煅烧温度的升高先升高,在800℃左右达到最高,然后逐渐降低,并在1300℃达到最低,再经过小幅地升高后趋于稳定;同时,材料煅烧后体积收缩率和质量损失率都随着温度的升高而增加;微波冲击特性测试表明硬化铝酸钙材料在长时间微波辐照下强度基本不发生变化,微波-金属放电试验证明该胶凝材料硬化后的高温稳定性好,具有优异的抗高温冲击能力。综上所述,1000℃煅烧后的硬化铝酸钙材料具有透波性能好、力学性能优异、高温稳定性好的特点,非常适用于微波加热领域。     

半干法烟气脱硫产物对水泥缓凝作用的研究

研究了以亚硫酸钙为主要成分的半干法烟气脱硫产物对水泥凝结时间和抗压强度的影响.试验表明,半千法烟气脱硫灰可以延长硅酸盐水泥的凝结时间,且缓凝效果比石膏明显,但水泥试样的抗压强度有所降低,且由于脱硫灰成分的波动较大,掺量需要及时调整.因此,用脱硫灰代替石膏作水泥缓凝荆,技术上可行,但市场应用不占优势.