生物质气催化合成甲醇的实验研究

为了探索秸秆类生物质转化为燃料甲醇的工艺条件,采用热化学方法将玉米秸秆裂解为秸秆燃气,对该燃气进行优化实验,制备出秸秆合成气.在直流流动等温积分反应器中,使用国产C301铜基催化剂,对催化合成甲醇的反应压力、反应温度、秸秆合成气组成进行优化实验研究.结果表明:合成甲醇的最佳反应温度和反应压力分别为230℃和5 MPa,秸秆合成气适宜组成为10.49%CO,8.8%CO2,40.49%H2,0.95%CnHm,37.32%N2.     

秸秆合成气合成甲醇的催化剂优化实验研究

生物质能是一种可再生能源,为了研究秸秆类生物质(农业废弃物)转化为燃料甲醇和生物质能的有效利用,采用热化学方法在下吸式固定床气化炉中生产了低热值秸秆燃气,对该燃气进行脱硫、脱氧、焦油催化分解、纯化、配氢等优化实验,制备出秸秆合成气.在直流流动等温积分反应器中进行了催化合成甲醇的催化实验,在235℃和5 MPa条件下进行了催化剂种类及粒度对甲醇合成的影响实验.实验结果表明:合成甲醇的适宜催化剂型号为C301,最优化颗粒粒度为0.833 mm×0.351 mm.该研究为生物质(秸秆)气催化合成甲醇的深入研究提供了基础数据.     

玉米秆超临界解聚工艺研究

在高压反应釜内,进行超临界条件下解聚玉米秆试验,并通过单因素和正交试验对解聚工艺中溶剂种类、反应温度、反应时间、溶剂用量及高压釜内残存空气除去方式等因素进行了探讨,确定了最佳的解聚工艺：5g玉米秆加20mL甲醇,采用N2置换方式除去高压釜内的空气,300℃下反应60min,残渣率降低到26．89％．GC／MS分析甲醇为溶剂的解聚产物,表明产物成分十分复杂,鉴定出97种化合物,其中83种含氧有机化合物为酯、酚、醚、醇、酮和醛等,还检测出少量正构烷烃、烯烃、芳烃、苯硫酚和含氮有机化合物等,反映了解聚产物的高含氧量和低含氮硫量的特性．其中31．39％的苯酚类物质和5．02％的芳烃类物质可能来源于木质素在超临界甲醇中的解聚作用,而34．63％的甲酯类化合物可能是解聚产生的脂肪酸和苯丙酸等与甲醇酯化的结果．由此可以推断出甲醇超临界解聚过程参与了玉米秆的解聚反应．     

秸秆燃气合成甲醇的优化试验研究

以秸秆合成气为原料,在直流流动等温积分反应器中,使用国产C301铜基催化剂,在5 MPa压力下,进行催化合成甲醇的反应温度、秸秆合成气配比、合成气进口流量的优化试验研究.试验获得了玉米秸秆合成气合成甲醇的最佳反应条件,为生物质（秸秆）气制甲醇中试研究提供科学和实用的参考依据.     

秸秆类生物质催化合成甲醇的实验研究

为了将农业废弃物转变为燃料甲醇，对玉米秸秆燃气进行合成气优化实验，在5MPa压力下，采用等温积分反应器和国产C301铜基催化剂，对合成气进行催化合成甲醇的实验研究。     

新型玉米收获机的秸秆处理装置

针对目前基于锤爪式设计的秸秆还田机动力消耗大的特点,设计了一种新型的秸杆粉碎装置,该装置安装在玉米收割机割台摘穗辊的下部,采用定刀和动刀相结合的粉碎结构,该结构节省动力和空间,且结构简洁。安装了该粉碎装置的玉米收获机割台能适应全国大部分地区的玉米收获,可减少或避免焚烧秸秆现象,对于农业的可持续发展具有积极意义。     

稀酸水解玉米秸秆两步发酵联产纤维素乙醇和氢气

构建了玉米秸秆两步发酵联产乙醇-氢气体系,系统考察了多种脱毒方法对秸秆稀酸水解物发酵生产乙醇和氢气的影响,探讨了秸秆的降解机理。结果表明:当以稀酸水解玉米秸秆时,采用离子交换树脂吸附结合真空旋转蒸发对玉米秸秆稀酸水解液进行脱毒处理效果最好,乙醇和氢气的最大产量分别为131.1 mg/g TS和44.6 mL/g TS,其秸秆的能量回收率为33.2%。玉米秸秆经稀酸处理后绝大多数半纤维素被降解用于发酵生产乙醇,而天然产氢微生物具有直接降解纤维素发酵产氢的能力。     

高效催化剂催化裂解玉米秸秆

农作物秸秆裂解液化是一种很有发展前景的生物质利用方式。介绍了一种高效裂解催化剂,能有效地、选择性地断裂纤维素、半纤维素和木质素中的C-O醚氧键,结合自动化设计原理所制造出的特制反应炉,能使玉米秸秆有效裂解形成有机单体化合物,液体产物的量可达57.7%,固体残渣的量不超过25.0%。而且只有不到20种的有机单体化合物,这些有机化合物能方便地采用精馏的方法分离出来,可为实现大规模工业化生产打下基础。     

氧化锰矿泥浸出液除杂净化和产品制备试验研究

选取硫铁矿、玉米秆和废糖蜜作为还原剂对广西某氧化锰矿泥进行还原浸出, 在锰浸出率都达到95%以上的条件下, 对3种浸出液采用部分水解针铁矿法除铁、硫化法除重金属, 除杂净化后液用于制备硫酸锰或碳酸锰。结果表明, 以硫铁矿为还原剂的锰浸出液铁离子较易除去, 玉米秆次之, 废糖蜜较难, 3种不同还原剂的浸出液除铁率分别为99.98%, 99.91%、和99.48%; 在相同净化条件下, 3种不同还原剂的浸出液除重金属净化效果并无明显差异, 均能达到很好的除杂效果; 以硫铁矿为还原剂的锰净化液可制得合格的工业级硫酸锰产品, 以玉米秆和废蜜糖为还原剂难以制得合格的硫酸锰产品。3种还原剂的锰净化液都可制成合格的碳酸锰产品, 产品级别硫铁矿还原时优于玉米秆、废糖蜜, 最终锰的回收率分别为88.37%、82.56%和81.71%。     

玉米秆超临界醇解产物高效液相分析

采用高效液相色谱法(HPLC)对玉米秆超临界醇解产物作了初步尝试性分析.结果表明:玉米秆超临界醇解产物中可能含有大量极性强于苯酚的化合物,其中芳烃类物质以单环为主.进行HPLC紫外检测分析时最好采用双波长检测:在0～30 min采用220 nm检测,在30 min后采用210 nm检测.示差检测表明:液化产物中存在烷烃类物质.挥发除去溶剂的样品与直接进样的色谱图对比表明:液化产物在溶剂挥发过程中可能损失了一些挥发性较好的小分子物质.对生物质液化产物的HPLC分析从侧面反映了该液化方法是可行的,生物质在超临界甲醇条件下解聚得较为彻底.