水热及水热氧化预处理对棉秆基成型炭和活性炭性能的影响

水热及水热氧化预处理可以调整生物质内部组分占比,有效促进生物质资源多元化利用。以棉秆为实验原料,经160℃～260℃水热及水热氧化预处理后制备成型炭和活性炭,并使用范式法、热重分析和X射线光电子能谱等测试手段,分析了水热及水热氧化预处理后生物质内部组分的演变对棉秆基成型炭和活性炭的产率、理化性能的影响。结果表明：水热及水热氧化预处理后棉秆中半纤维素和纤维素的分解有利于成型炭的产率和能量密度的增加;与水热预处理相比,水热氧化预处理进一步提高了成型炭的产率及热值,可在一定程度上降低预处理强度;棉秆基活性炭的总产率受预处理产率和活化产率的综合影响;随着水热及水热氧化预处理温度的升高,活性炭总产率呈现先升高后降低趋势,并在预处理温度为200℃获得的最大产率分别为36.95%和29.17%;与原料活性炭相比,水热及水热氧化预处理棉秆基活性炭的前驱体表面含氧官能团含量显著提升,有利于后续的氯化锌活化,得到的活性炭比表面积显著增加,吸附性能更优;此外,在180℃和200℃下水热氧化后的棉秆基活性炭碘吸附值均达到GB/T 13803.2-1999制净水用活性炭的二级品标准。     

炭化条件对小麦秸秆炭棒燃烧性能的影响

针对小麦秸秆成型燃料中挥发分含量较高导致燃烧过程中产烟量较大、热值不高的缺点,将秸秆成型燃料进一步炭化制得秸秆炭棒以改善成型燃料的燃烧性能。考察了炭化条件,包括炭化温度、升温速率和炭化时间对所制得的炭棒燃烧性能的影响。实验结果表明制得的炭棒较成型燃料的热值得到了明显的提高,以5 ℃/min的速率升温至300 ℃并保持1 h条件下制得的炭棒热值可以由炭化之前的14.48 MJ/kg升高至19.08 MJ/kg。该炭棒的密度由1.31 g/cm³降至0.99 g/cm³,炭棒中固定碳质量分数达到32.60%,较成型燃料显著升高;此外挥发分由约60%降至约40%,产烟时间和产烟量显著降低,得率为52.5%,可更好地满足工业及生活的使用需求。     

预热空气当量比对循环流化床掺混煤泥预热燃烧的影响

煤泥灰含量大、颗粒细、热值低,煤泥的高效清洁燃烧是固废资源化利用的重要方式之一。采用煤粉流态化预热耦合循环流化床燃烧技术,在30 kW预热燃烧综合评价试验台上,控制煤泥掺混比、给料量、还原区当量比、二/三次风比例及过剩空气系数等参数不变,并借助煤气分析仪和烟气分析仪等测量仪器,开展了循环流化床烟煤掺混煤泥的预热燃烧试验。结果表明,循环流化床预热燃烧系统运行稳定可靠,预热温度800℃以上,预热燃料可持续稳定输送到循环流化床中;烟煤掺混高灰分的煤泥,循环灰量增加,循环流化床燃烧室温差小,温度均匀;预热空气当量比由0.36增至0.51时,预热器内温度增加,预热煤气中CO₂、HCN体积分数增加,CO、H₂、CH₄及NH₃体积分数降低,煤气热值由2.02 MJ/m³降至1.49 MJ/m³;且随着预热空气当量比的增加,循环流化床燃烧室沿程NO体积分数增加,CO体积分数底部高、上部低,NO_x排放量由172 mg/m³增至24...     

松木屑水热提质过程及其燃烧特性

以松木屑为原料,采用高压反应釜,在高压、液固质量比12:1、搅拌转速150 r/min、反应时间1 h的条件下,在220?260℃温度范围内进行水热提质实验,对产物进行分析,研究温度对燃料特性、燃料性能及动力学特性的影响. 结果表明,松木屑的碳含量和热值随水热提质温度升高逐渐增大,260℃时含碳量由48.10%增加到69.05%,热值由19.12 MJ/kg增加到26.66 MJ/kg. 松木屑的热值增长趋势与其它生物质相同,但增长幅度异于其它生物质. 水热提质过程中,木屑各组分发生脱羧、脱水、聚合、芳香化等反应,大分子物质分解成小分子物质如气体和有机酸等. 水热提质有助于改善着火性能,随水热温度提高,最大燃烧速率对应的温度降低,燃烧时间延长. 原木屑的燃烧反应为二级反应,水热提质后燃烧反应为一级反应,且活化能显著降低,为33.68 kJ/mol. 水热提质可显著提高木屑的能量密度,改善其燃烧性能.     

十八氢二十硼酸双四甲基铵的点火与燃烧特性

为了探究新型燃料十八氢二十硼酸双四甲基铵(Me₄N)₂B₂₀H₁₈的点火和燃烧特性,通过十氢十硼酸离子氧化法成功制得了该物质,并采用氧弹量热仪测定了其燃烧热值,使用高速摄像机和红外热成像仪记录颗粒燃烧时的火焰现象以及样品的表面温度;结合其在氮气和空气中的热重试验,探讨了其热稳定性与燃烧过程机制。结果表明,十八氢二十硼酸双四甲基铵实测密度为0.96g/cm³,且具有较高的热稳定性,在氮气中加热至250℃发生裂解,在空气中到240℃时先裂解失重,温度升至300℃时发生热氧化增重;(Me₄N)₂B₂₀H₁₈的实测质量热值为55.5MJ/kg,点火燃烧性能较好,在空气中燃烧时具有绿色特征火焰,燃烧过程中样品表面温度可达1100℃。     

生物质预处理制成型燃料研究进展

生物质能具有CO_2零排放、普遍易得、价格低廉等优势。生物质成型处理有利于其远距离运输与长时间储存。但是,生物质细胞壁高分子聚合物形成了物理和化学抗降解屏障,严重阻碍了生物质成型燃料品质的提高,因此,采用预处理技术是实现生物质能源高效利用的必要手段。目前,生物质预处理技术主要分为物理法、物理-化学法、化学法和生物法四大类。由于各种预处理技术对生物质化学组分占比以及结构的影响不同,预处理后的生物质成型燃料所体现出的物理性质和燃烧特性各有特点。本文介绍了生物质原料中的纤维素、半纤维素以及木质素等主要化学成分的结构特点及其对成型过程的影响,并从提升生物质成型燃料的物理性质和燃烧特性角度总结了蒸汽爆破预处理、低温热解预处理及水热预处理3种预处理技术的研究进展。总体而言,水热预处理技术使处理后生物质成型燃料在燃烧热值、能量密度、耐久度以及机械强度等各方面性能得以全面提升,但是水热预处理成本较高且对环境有影响。未来生物质成型燃料预处理技术的研究方向应从平衡生物质燃料品质与预处理成本之间的关系、减少污染物排放、预处理过程流程配置差异性集成和精确工艺参数匹配等方面为基础,开发适于规模化灵活生产的节能高效生物质预处理技术。上海理工大学碳基燃料洁净转化实验室利用水热预处理技术制备高机械强度生物质成型燃料及成型炭燃料,并获得过程副产物——木醋液,开发了多产品、环境友好的生物质综合利用技术。     

麦渣与制浆废液共混制备成型颗粒燃料及其燃烧特性分析

为研究麦渣与制浆废液共混制备的成型颗粒燃料的燃烧特性,通过热重分析法对其燃烧热力学及燃烧动力学进行了研究。结果表明：制浆废液的添加使颗粒燃料出现固定碳的二次燃烧阶段,有利于降低成型颗粒燃料的挥发分、固定碳燃烧阶段的点火温度及最大燃烧速率温度,对颗粒燃料的燃烧有正向协同作用;制备的颗粒燃料的一阶动力学模型拟合曲线的相关系数在0.95以上,颗粒燃料在挥发分燃烧和固定碳燃烧阶段的活化能和指前因子均随制浆废液的添加而降低。当废液固形物质量分数为53%时制备的成型颗粒燃料,其挥发分燃烧阶段和固定碳燃烧阶段的活化能为72.85和83.52 kJ/mol,指前因子为2.82×10⁶和3.73×10⁵ min^-1。制浆废液的添加使颗粒燃料更易燃烧,且燃烧过程稳定不易爆燃。     

生物质热解炭成型特性研究

通过将核桃壳热解转化为生物质热解炭并确定最佳制备温度,随后将生物质热解炭压缩成型,分析成型过程影响因素及成型品质。结果表明,600℃时产生的生物质热解炭与原料相比,挥发分含量降低70.21%,固定碳含量增加68.83%,热值达到29.16 MJ/kg;随着水分和成型压力的增加,成型炭的抗压强度先增大后减小;粘结剂种类影响成型炭的品质特性,采用复合粘结剂可保证成型炭冷热态强度,控制灰分含量;成型可改善热解炭燃烧特性,成型炭燃烧温度区间广,活性高且燃烧较为均匀,是一种更为理想的生物燃料。     

基于完全燃烧模型下市政垃圾衍生燃料在水泥窑分解炉内热贡献的研究#br#

基于燃料的完全燃烧模型,对市政垃圾衍生燃料（RDF）的燃烧特性进行了分析,并对其在分解炉内的热贡献进行了模拟计算。结果表明：入窑基RDF完全燃烧时最小燃烧空气量Amin为0.335Nm3/MJ,最小燃烧废气量Vmin为0.463Nm3/MJ,均大于煤粉;对于入炉温度为20℃的入窑基RDF,当助燃空气温度为850℃时,其绝热燃烧火焰温度可达1?595.9℃,对分解炉的热贡献为4.57MJ/kg,热量利用率为72.2%,即分解炉内喂入4.95t（低位热值为6.30MJ/kg）入窑基RDF与1t（低位热值为24.49MJ/kg）煤粉产生的发热量相当,该理论计算替代量与实际生产数据的偏差率仅为3.2%;最后计算了不同水分下的临界灰分以及对应的RDF临界热值,并给出了RDF的热贡献分区用于指导水泥窑协同处置生产实践。     

危废替代燃料在水泥熟料生产过程中的应用研究

为了实现危废的无害化利用，推动水泥窑协同处置危废，本文将不同种类的危废配伍后作为替代燃料在分解炉内燃烧，并系统研究了危废替代燃料对水泥窑系统运行参数的影响，分析了危废燃料对熟料标煤用量、CO₂排放的影响效果，阐明了危废燃料对熟料性能的影响规律。研究结果表明：经过配伍预处理后的危废可以作为替代燃料在分解炉内燃烧，减少熟料的标准煤耗，实现CO₂的减排。当危废替代燃料的热值控制在7 500～8 500 kJ/kg之间时，其最佳投料量范围在1.6～2.7 m³/h，最大节煤量达到1.59 kg/t.cl,CO₂最大减排量为4.39 kg/t.cl。增加危废替代燃料的单位热值，降低其含水率，可以节约更多的熟料煤耗，实现CO₂的进一步减排。合理的投加量下，危废替代燃料燃烧后，对窑系统的工艺参数和熟料质量没有负面影响。     

钙基膨润土提纯制备球团黏结剂试验

以朝阳钙基膨润土为原料,采用擦洗-分散-分选的流程对其进行提纯,并对提纯膨润土进行挤压钠化改型试验.试验结果表明,当选用朝阳钠化提纯膨润土做球团黏结剂,粘结剂添加量为1.1％时,生球的落下强度为4.0次,爆裂温度为525℃,干球抗压强度为306 N/个,可以满足冶金球团性能需要.采用钠化提纯膨润土制备球团黏结剂可以有效降低球团中黏结剂的添加量.     

磷矿-碳复合球团冷固结成型试验研究

为了促进磷矿-碳复合球团在黄磷生产中的应用,进行了磷矿粉-碳质还原剂冷压造球试验研究,考查了黏结剂种类及配比、原料粒度、配碳量等因素对生球性能的影响以及生球烘干过程的脱水行为和强度变化.试验结果表明:随着腐植酸钠配比从0.5％增至2.0％,落下强度和抗压强度均先升高后降低;随着膨润土配比从0.5％增至2.0％,抗压强度...     

Fuel characteristics of agropellets fabricated with rice straw and husk

Our aim was to identify the potential of rice straw (RS) and rice husk (RH) as raw materials for pellet production. Compared to woody biomass, RS and RH can be easily dried, but contain significant levels of ash. Higher heating values of oven-dried RS and RH are slightly lower than those of commercial wood pellets. RS and RH contain substantially more silicon, potassium and calcium than larch sawdust. However, ash and moisture contents of RS was significantly reduced following a 15-week exposure period on rice paddy. These results suggest that RS and RH present suitable alternatives to wood as raw materials for pellet production due to their availability, relatively high calorific value and low moisture content. The durability of RS and RH pellets improved steadily with increasing pelletizing temperature and time. Pelletization under appropriate conditions also enabled the durability and bulk density of RS and RH to be improved, enhancing their potential as alternative combustion fuels.     

Pelletization of magnetite ore with colemanite added organic binders

A new generation binder consisting of an organic binder and a borate salt was tested as an alternative to bentonite in magnetite ore pelletization. Carboxyl methyl cellulose (CMC), Ciba DPEP06-0007 and corn starch, and calcined colemanite were used as organic binders and the borate salt, respectively. They were added to the pellet feed separately and in different combinations at several addition levels. It was found that the use of organic binders is sufficient in terms of wet pellet quality; however, they fail to render the required compressive strength to pre-heated and fired pellets. Therefore, organic binders and calcined colemanite were used together so that wet pellets, pre-heated and fired pellets would be of the required quality. The results showed that the use of an organic binder together with calcined colemanite indeed yielded pellets with equal or better wet and indurated pellet qualities compared to the pellets produced with bentonite binder alone.     

The influence of storage and drying methods for Scots pine raw material on mechanical pellet properties and production parameters

Converting solid biomass into pellets through densification greatly improves logistical handling and combustion processes. Raw material properties can affect pellet quality. This study investigated how storage and drying methods for wood (Pinus sylvestris L.) used as a raw material for pellet production influenced pellet durability, bulk density and energy consumption. The pelletization experiments were performed using a Sprout Matador M30 press (nominal production capacity 3.5 tonnes/h). Results showed that pelletization of 11 months stored wood compared to fresh material and high drying temperature (450 °C) compared to 75 °C resulted in higher energy consumption, probably due to increased friction in the matrix caused by the loss of extractives. However, the pellets produced were of higher density than those made from fresh material dried at a low temperature. The latter had the highest durability. Increased energy consumption showed no correlation with pellet durability.     

1-脱氧野尻霉素控释微丸的制备及其性能研究

以1-脱氧野尻霉素为原料,羟丙基甲基纤维素钛酸酯作为控释包衣材料,以微晶纤维素为芯材制备空白丸芯,羟丙基甲基纤维素作为黏合剂进行上药,采用流化床进行包衣制备了载药1-脱氧野尻霉素控释微丸。制备后的微丸装入胶囊中。SEM分析表明,制备的控释微丸呈近圆球状,表面光滑、均匀紧致,横切面丸芯、上药层与控释层清晰可见,厚度均匀一致,说明包衣工艺稳定。控释胶囊中1-脱氧野尻霉素含量均匀度好且杂质符合规定。在体外溶出试验中,分别在pH值1.2、4.5和6.8的溶出介质中,1-脱氧野尻霉素制备控释微丸与1-脱氧野尻霉素速释片溶出曲线有很大的差异,在1~12h呈现零级线性释放,控释效果良好。产品分别在高湿度92.5%、强光照（4500±500） lx和高温条件下存放30d,存放后产品稳定性良好。     

固体氧化物燃料电池复合电解质粉体BaCe0.8Y0.2O3–δ-Ce0.8Gd0.2O1.9的制备及表征

用分步硝酸盐-柠檬酸凝胶燃烧法制备新型混合离子传导复合电解质粉体BaCe0.8Y0.2O3-δ-Ce0.8Gd0.2O1.9[BCY-GDC,摩尔比n（BCY）：n（GDC）=1：1],研究不同烧结温度下制备的BCY-GDC电解质片的性能,以及以BCY-GDC为电解质的单电池的电性能。结果表明：采用该法可以获得分布均匀的BCY-GDC粉末,平均晶粒尺寸约为40nm;BCY-GDC复合电解质的相对密度随着烧结温度的升高而不断增大;1450℃烧结5h的电解质片基本达到完全致密,且BCY、GDC两相分布均匀,并且随着烧结温度的升高,复合电解质片的电导率增大;以BCY-GDC为电解质的单电池在450℃的开路电压达到0.95V,700℃的最大功率密度达到0.4W/cm2。     

铁尾矿在蒸压养护过程中的物相变化

以铁矿尾矿替代河砂或者粉煤灰作为主要原料,铝粉作为发气剂,研究制备出了蒸压加气混凝土砌块.在铁矿尾矿、石灰、水泥和脱硫石膏的配合比(质量比)为60∶25∶10∶5时,加气混凝土砌块的强度最优,约为4.43 MPa,此时体积密度为513 kg/m',比强度为8.34 MPa.由X射线衍射测试分析可知,成品中主要的矿物成分...     

Dry Strength of Pelletized Spheres

Three limestone powders, differing only in specific surface area, were agglomerated in a balling drum to form pellets of various sizes. The pellets were tested for dry compressive strength at different rates of deformation. A limiting elastic energy criterion for failure was used to derive the relation (analogous to the classical Hertz relation for strength of an elastic isotropic sphere) between the pellet size, the total deformation, and the load at failure. The surface area of the powder, the porosity of the pellet, and its compressive strength are analytically related; the results are in good agreement with the experimental data.     

固体氧化物燃料电池复合电解质粉体BaCe0.8Y0.2O3–δ–Ce0.8Gd0.2O1.9的制备及表征

用分步硝酸盐–柠檬酸凝胶燃烧法制备新型混合离子传导复合电解质粉体BaCe0.8Y0.2O3–δ–Ce0.8Gd0.2O1.9[BCY–GDC,摩尔比n(BCY):n(GDC)=1:1],研究不同烧结温度下制备的BCY–GDC电解质片的性能,以及以BCY–GDC为电解质的单电池的电性能。结果表明:采用该法可以获得分布均匀的BCY–GDC粉末,平均晶粒尺寸约为40nm;BCY–GDC复合电解质的相对密度随着烧结温度的升高而不断增大;1450℃烧结5h的电解质片基本达到完全致密,且BCY、GDC两相分布均匀,并且随着烧结温度的升高,复合电解质片的电导率增大;以BCY–GDC为电解质的单电池在450℃的开路电压达到0.95V,700℃的最大功率密度达到0.4W/cm2。