热重分析法研究水稻秸秆热裂解特性

在氮气氛围下,利用热重分析法研究了水稻秸秆的热裂解过程,考察了升温速率、熔盐种类和盐质比对热裂解特性的影响,计算了热裂解动力学参数。结果表明:随着升温速率的增加,水稻秸秆热裂解的初始温度、最大失重温度和裂解终止温度升高,热滞后现象严重,残炭产率略呈下降趋势,高升温速率对炭的生成有一定的抑制作用;熔盐使热裂解主失重区间变窄,降低了热裂解的终止温度,显著影响最大失重温度;盐质比对热裂解最大失重温度影响显著,盐质比为1∶1时,最大失重温度降为280.7℃,随着盐质比的增大,最大失重温度向右侧偏移。采用积分法分段处理水稻秸秆的热裂解过程。     

熔融ZnCl2-KCl作用下生物质热裂解制生物燃料

在自制的热裂解装置中,以氮气(N2)为载气,研究物质的量之比为7∶6熔融Zn Cl2-KCl作用下生物质热裂解过程,考察无机添加剂、生物质原料及进料速率对生物质热裂解产物产率的影响,并采用气质联用仪(GC/MS)对液相产物组分进行分析。结果表明:Fe Cl3、Co Cl2和Ni Cl2分别对热裂解的气相、液相和固相产物生成的促进作用明显;在相同热裂解条件下,红木屑热裂解液相产物产率高于秸秆、果壳和油菜花;进料速率增加能促进固相和液相产物的生成,抑制气相产物的生成;热裂解液相产物主要以酮类、酯类、酚类和羧酸类为主,含氧量较高,需精制。     

小麦秸秆热解产物逸出特性TG-FTIR研究

以小麦秸秆为研究对象,采用热重一傅里叶变换红外光谱(TG-FTIR)联用技术和分布活化能模型(DAEM),考察升温速率对其热解产物逸出特性的影响,计算热解过程的动力学参数。研究结果表明:随着升温速率的增大,小麦秸秆热解的起始温度和最大失重温度均向高温侧移动,最大失重速率增大,半纤维素热解的肩状峰逐渐出现;热解活化能E介于155~286 kJ/mol之间,指前因子k_0的数量级介于10~(14)~10~(23)之间;热解产物以H_2O、CO_2、CO、CH_4、甲酸和苯酚为主;主要产物的最大吸光度随升温速率的增大而增大,最大吸光温度向高温侧移动。     

Carbon Dioxide Reforming of Methane to Syngas by Thermal Plasma

Experiments were conducted on syngas preparation from dry reforming of methane by carbon dioxide with a DC arc plasma at atmospheric pressure.In all experiments,nitrogen gas was used as the working gas for thermal plasma to generate a high-temperature jet into a horizontal tube reactor.A mixture of methane and carbon dioxide was fed vertically into the jet.In order to obtain a higher conversion rate of methane and carbon dioxide,chemical energy efficiency and fuel production efficiency,parametric screening studies were conducted,in which the volume ratio of carbon dioxide to methane in fed gases and the total flux of fed gases were taken into account.Results showed that carbon dioxide reforming of methane to syngas by thermal plasma exhibited a larger processing capacity,higher conversion of methane and carbon dioxide and higher chemical energy efficiency and fuel production efficiency.In addition,thermodynamic simulation for the reforming process was conducted.Experimental data agreed well with the thermodynamic results,indicating that high thermal efficiency can be achieved with the thermal plasma reforming process.     

咪唑类疏水性离子液体用于萃取苯酚的研究

研究了疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([hmim][PF6])和1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([omim][PF6])在不同条件下萃取苯酚的性能.实验结果表明,萃取过程很快就达到平衡.分配系数随温度升高而降低.离子液体萃取苯酚的过程具有很强的pH摆动效应,萃取过程宜在中性或弱酸性条件下进行.运用萃取过程中的pH摆动效应对苯酚进行反萃取,可以实现离子液体的回收利用,回收后的离子液体萃取性能并未下降.苯酚溶液与三种离子液体的体积比分别为10:1,12:1,14:1时离子液体达到萃取饱和.不同的离子液体对苯酚萃取性能的顺序为[omim][PF6]＞[hmim][PF6]＞[bmim][PF6].     

大型塔板液体等停留时间分布的研究(Ⅰ)--实验测试方法和液流分布模式分析

大型塔板上液体的不均匀流动会严重降低塔板效率，液体等停留时间分布能直接反映咎板上液体的不均匀流动状况和真实流动特性，能由等停留时间分布预测塔板效率，并据此提出改善塔板效率的措施．介绍了测试大型塔板上液体等停留时问分布的四类方法：摄像法、电导法、光纤法和温度示踪法，评价了各类方法的优缺点，并综述了单溢流塔板、双溢流塔板、DJ塔板和导向筛板四种具有代表性塔板的液体等停留时间分布曲线．认为由于DJ塔板与导向筛板采用了合理的改进措施，使得液流分布更均匀．     

响应面法优化冷冻结晶纯化壬醛酸甲酯工艺

以壬醛酸甲酯粗品为原料,采用无水乙醇为溶剂冷冻结晶提纯壬醛酸甲酯,通过单因素实验考察结晶温度、结晶时间以及溶剂与原料质量比对壬醛酸甲酯质量分数的影响。在单因素实验基础上,采用Box-Behnken响应面法优化纯化工艺参数。结果表明:结晶温度和结晶时间对壬醛酸甲酯质量分数的影响极为显著;经响应面分析优化得到壬醛酸甲酯纯化的最佳工艺条件为结晶温度9.03℃,结晶时间1.88 h,溶剂与原料质量比2.94,壬醛酸甲酯的预测质量分数为34.73%;在此优化条件下壬醛酸甲酯的平均质量分数为34.41%。优化模型能较好地预测壬醛酸甲酯质量分数,为壬醛酸甲酯的生产提供参考。     

咪唑类[PF_6]^-型离子液体萃取苯胺

研究了以咪唑类[PF6]-型室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[Bmim][PF6]）、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[Hmim][PF6]）和1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[Omim][PF6]）对苯胺水溶液的萃取平衡。实验结果表明：pH值对分配系数的影响很大,在碱性条件下,分配系数较高;萃取过程属于吸热过程;经过四级错流萃取,废水可达到排放标准,萃取相中的苯胺回收率在90%左右,离子液体回收率〉90%,离子液体可以循环利用。     

生物油的成分分析及物性测定

以添加FeCl2的ZnCl2-KCl混合熔盐裂解纤维素和秸秆,制得生物油。采用傅立叶变换红外光谱法和气相色谱-质谱法分析生物油的成分。结果表明,生物油中成分复杂,含有氧元素、多种有机化合物,主要包括酮类、醛类、酚类及羧酸类等。测定了20～80℃生物油的密度和粘度,发现生物油的密度与温度呈较好线性关系,而生物油的粘度均大于水的粘度,且不同熔盐体系对秸秆生物油的粘度无较大影响。     

碳酸盐作用下生物质热裂解制富氢气体

以杉木屑为原料,Li_2CO_3-Na_2CO_3-K_2CO_3(LNK)为热介质和催化剂进行生物质热裂解制富氢气体的研究,考察金属氧化物、镍盐、载气流量和反应温度等参数对H_2产率及气体组成分布的影响。研究表明:金属氧化物能促进氢气生成,Co_2O_3作用下H_2产率和气体总产率最高,为285.0和644.0 mL/g;镍盐中Cl~-对H_2生成的促进效果优于SO_4~(2-);载气流量为43.6 L/h时H_2产率和可燃气产率最高,为357.0和525.0 mL/g;高温利于H_2生成,反应温度为565.0℃时H_2体积浓度达到96.9%。本研究为生物质热裂解制富氢气体提供参考。