含水量对电厂玉米秸秆燃料自加热特性的影响

生物质储运过程中存在微生物生长代谢产热引起的自加热现象，可能引起生物质自燃。含水量是影响微生物生长代谢产热的重要因素。设计并搭建了120 L自加热保温试验箱，以玉米秸秆为对象，在含水量20%～95%开展测试，研究含水量对其自加热特性的影响，采用温度和氧气浓度消耗速率分别表征自加热程度和微生物代谢活性。结果表明，玉米秸秆自加热达到的最高温度与峰值产热均随含水量增加先升高后降低，含水量50%时最高温度为41.1℃,含水量80%时最高峰值产热为157 J/(s?m³)。含水量低于35%时，峰值产热量随含水量变化差异较小；含水量在35%～80%时，峰值产热量与含水量呈线性关系，含水量每增加15%,峰值产热量平均增加33.43 J/(s?m³);含水量超过80%时，峰值产热量下降。微生物比生长速率与氧气消耗速率呈正比，二者随含水量增加均先升高后降低，含水量80%时氧气消耗速率达到最高值0.056%/min,微生物代谢活性最强。研究结果为分析玉米秸秆自加热特性，进而提出生物质安全储运措施提供参考。     

链状结构TS-1分子筛的合成

采用3种合成方法制备链状结构的钛硅分子筛(TS-1),并用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)和紫外可见分光光度计(UV-VIS)等手段对试样进行表征。研究结果表明:在常规水热合成条件下,TS-1晶体具有沿着[010]面层状堆积生长形成链状结构的趋势。合成温度越高,越容易获得与微波合成相似的较好的链状结构,进入骨架的Ti诱导了分子筛晶粒之间表面羟基的缩合反应,从而导致晶体层状堆积生长,与加热方法无关。     

秸秆粉/聚乳酸生物降解木塑复合材料压制成型工艺及性能

利用秸秆粉、聚乳酸、偶联剂(马来酸酐接枝聚丙烯)、硬脂酸锌及润滑剂经过热压成型,制备出了生物降解木塑复合材料。通过改变加热温度、加热时间、保压时间,研究3个因素对生物降解木塑复合材料压制效果和力学性能影响,得到适合该生物降解木塑复合材料的最佳压制成型工艺,并对最佳工艺进行了探究。实验结果表明:当加热时间为11 min,加热温度为187℃,保压时间为4 min时,该生物降解木塑复合材料压制效果和综合力学性能最好。     

桦甸油页岩自热干馏

对油页岩干馏过程中能量输入过高的问题,研究了油页岩含氧低温载气干馏过程(N2-Air-R)。N2-Air-R过程是在氮气气氛下通过外加热将油页岩加热至一定温度,然后停止外加热并将氮气替代为150℃的空气,此后油页岩自热升温,不需外加热便可完成干馏。研究表明外加热到300℃时通入空气能达到最好的干馏效果。将N2-Air-R过程与其他两种干馏过程进行了比较:全程在空气气氛下采用外加热将温度加热到干馏终温550℃(Air-R);全程在氮气气氛下采用外加热将温度加热到干馏终温550℃(N2-R)。结果表明,N2-Air-R过程与其他干馏过程得到的页岩油成分相似,均为碳氢化合物,且沸程相近。最后通过研究三种干馏过程中半焦结构随温度的变化,讨论了N2-Air-R干馏过程与其他过程不同的原因。     

环氧树脂与铝用炭素材料固体原料的静态浸润性能研究

采用自行研制的浸润性测定系统,研究了环氧树脂对沥青焦和电煅煤的静态浸润过程,分析了粒度分布、加热温度、浸润时间、堆积密度对环氧树脂与固体原料静态浸润性能的影响规律。研究表明,适当增加粒度分布、提高加热温度、延长浸润时间、降低堆积密度均可改善环氧树脂对沥青焦和电煅煤的静态浸润效果。研究环氧树脂与铝用炭素材料固体原料的静态浸润特征规律,有利于确定环氧树脂在混捏过程中的最佳配入量,对于环保型铝用炭素材料的设计和开发具有重要意义。     

PLA/秸秆粉发泡木塑复合材料的压制成型及性能

利用秸秆粉、聚乳酸、AC发泡剂、偶联剂等经过压制成型发泡工艺制备发泡木塑复合材料,并通过控制平板硫化机的加热温度、模压压力和保压时间3个工艺参数,采用单因素试验和正交试验研究3个因素对发泡效果和综合力学性能的影响。试验的最终结果表明:当加热温度为178℃,模压压力为7 MPa,保压时间为25 s时,泡孔密度小并且分布均匀,最终制件的表面光滑平整,密度为最小。并且对聚乳酸/秸秆粉复合材料的综合力学性能进行了比较,较佳的组合为:加热温度为178℃,模压压力为7 MPa,保压时间为25 s,AC发泡剂用量为1%。     

脉冲电流加热条件下原子的扩散研究

脉冲电流热加工(pulse electric current heat treatment,PECHT)具有低温、快速的特点。研究了脉冲电流烧结过程中温度和脉冲比对Fe烧结体性能的影响,并与相同温度、压力和保温时间下辐射加热热压烧结的Fe烧结体进行了比较。结果表明：脉冲电流烧结在较低温度下样品就能获得更高的致密度。脉冲比(ON／OFF)对烧结有很大影响,说明脉冲电流加热促进了颗粒之间的原子扩散。同时,脉冲电流加热烧结和辐射加热烧结过程中Al2O3和Cu的收缩曲线也为脉冲电流加热条件下扩散加强提供了佐证。2种加热条件下接触线之间原子扩散的研究表明：脉冲电流加热促进了原子的扩散。     

猪肾中三种四环素类抗生素的残留量及降解性研究

采用高效液相色谱法检测不同储存条件(储存时间、温度及添加防腐剂)下,猪肾样品中土霉素(OTC)、四环素(TC)和金霉素(CTC)的残留量以及降解情况,可为肉制品保存和安全监测提供理论依据和参考。实验结果表明,在相同的储存温度下,随着储存时间的增加,猪肾样品中的3种抗生素的降解性变高;在相同储存时间条件下,5℃下的猪肾样品中的3种抗生素的残留量更少,降解性更高;在相同的储存时间和温度条件下,未添加防腐剂的猪肾样品中的3种抗生素的残留量均比添加了防腐剂猪肾样品中的少,降解性更高。     

基于声学法的堆积煤粉温度场实时监测

在煤粉制备、运输及储存过程中,堆积煤粉通常暴露于氧化环境中,当外界温度过高时极易发生自燃。低频声波具有衰减低、传播距离长的特点,以其作为声源的声学测温方式可有效弥补常规热电偶滞后预警的问题,实现实时测量,显著提升发电过程的智能化水平。主要探究了堆积煤粉的声吸收特性以及低频声波(频率在200～2 000 Hz)在堆积煤粉中的传播特性,试验以福泉煤矿的烟煤为研究对象,制备了4种不同粒径的煤样,研究了不同粒径煤粉以及堆积高度下的声吸收特性,发现堆积煤粉的声吸收曲线存在多峰值现象。进行了不同频率下低频声波在堆积煤粉中的传播特性试验,结果表明在1 000～2 000 Hz声衰减系数下降趋势明显;在实验室环境温度下,堆积煤粉的声速在142.261～142.851 m/s,试验标准差约0.1%,结果较稳定,验证了声学测量堆积煤粉温度分布的可行性。     

石油工业中加热炉热效率的优化设计

对原油加热是油气储运过程中最基本的工艺技术。原油的脱水、稳定、储存、运输等过程,都需要将原油加热到所需的温度。加热原油所需的热能,来源于不同的热源和不同的方法。加热炉是给原油等介质加热的一种常用设备,利用燃料燃烧的火焰和烟气作为加热剂,加热金属管内或容器中流动的原油等介质,达到升高温度的作用,提高加热炉的热效率,对冬季安全运行有着重要意义。     

农作物秸秆用于制备活性炭的研究进展

中国农作物秸秆产量很大,秸秆资源的利用领域在不断扩大。活性炭具有发达的孔隙结构、大的比表面积和较好的吸附能力。文章介绍了稻壳、稻秸秆、玉米秸秆、麦秸秆、烟秸秆、蚕豆秸秆(壳)、棉秸秆、青稞秸秆、桑树秸秆、油菜秸秆、麻类秸秆等制备活性炭的工艺方法以及活性炭的性能。     

农作物秸秆快速热解生物油主要成分分析

采用自行研发的真空快速热解反应平台对棉秆、玉米秸秆和稻草秆进行了快速热解,并用气质联用(GC-MS)分析法分别对3种秸秆快速热解液相产物的化学组分进行了测定。实验结果表明:棉秆、玉米秸秆和稻草秆3种热解油中酚类GC含量分别为24.34%、21.21%和17.22%,酸类GC含量分别为14.78%、13.95%和16.69%;不同种类秸秆其热解液化产物在组分及含量上存在一定差别,但其成分均以苯酚类、醛类、酮类、有机酸类等化合物为主,且含量差异不大,其中玉米秸秆和棉秆各类化合物含量差异相对较小,因此,生产中可以将成分类似却不同种类的原料混合热解。     

污泥与生物质共热解制备生物质炭工艺优化及吸附性能

通过污泥与秸秆（玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆、芝麻秸秆）慢速共热解的方法,在不同热解温度（300℃、400℃、500℃、600℃）、热解时间（0.5h、1h、1.5h、2h）及配比（污泥与生物质1∶0、1∶0.5、1∶1、1∶2）条件下制备4种生物质炭,即SCBC（污泥-玉米秸秆生物质炭）、SRBC（污泥-水稻秸秆生物质炭）、SWBC（污泥-小麦生物质炭）、SSBC（污泥-芝麻生物质炭）,研究了不同热解条件对生物质炭产率、pH、元素组成、表面特征、吸附性能的影响,并根据吸附性能筛选出各生物质炭的最优制备工艺。结果表明,热解温度为500℃、热解时间为2h、污泥与玉米秸秆、芝麻秸秆配比为1∶1时,污泥与水稻秸秆、小麦秸秆配比为1∶2时,制备的生物质炭吸附性能最优。最优制备工艺条件下,4种生物质炭吸附性能相比：SWBC > SRBC > SCBC > SSBC。     

秸秆阴燃过程热量释放定量分析

在热重-差示扫描同步热分析仪上进行了麦秸、玉米秸、高梁秸、红薯藤、棉秆、谷秸的阴燃实验。结果表明:上述各种秸秆在同步热分析仪(STA)上以10 K/min升温速率,依次进行物料升温、炭化、炭氧化和灰分升温几个阴燃过程。其中,炭化阶段每克挥发分放出的热量分别为6.285、5.269、5.308、4.041、5.347、5.414 kJ;炭氧化阶段每克被氧化物质放出的热量分别为22.554、20.723、24.392、24.319、26.105、19.477 kJ。     

改良硫酸法制取糠醛——反应条件对出醛率的影响

研究了以稻草、麦杆等为原料,用硫酸加复合添加剂Ⅱ制取糠醛,试验了反应条件对出醛率的影响,发现反应温度、时间、添加剂用量,以及液体含量对出醛率有很大影响。试验结果表明：反应温度１２０° Ｃ,反应时间２ ｈ,硫酸浓度为１２％ ,添加剂占原料（稻草或麦杆）的质量百分比为２０％ ,液体与原料（稻草或麦杆）的质量比为２～２．５∶１;出醛率,麦杆可达１０．７％ ,稻草可达９．６％ （以麦杆或稻草干重计）;蒸馏后稻草或麦杆渣全部转化为中性有机复合肥料。     

生物预处理对麦秸纤维板性能的影响机理

以麦秸为主要研究对象,通过扫描电镜观察预处理前后麦秸微观结构的变化,采用傅立叶红外光谱、电子自旋共振波谱分析等手段,揭示三种生物酶预处理对其纤维板性能的影响机理。结果表明:三种酶由于作用机理的不同,对麦秸纤维板性能的改善程度不同,其中木聚糖酶预处理是由于溶出了部分的半纤维素,使得纤维表面-OH的含量最高;漆酶由于催化氧化木素类底物引发自由基,增强了纤维的表面活性;脂肪酶则因溶解了麦秸表面的蜡状膜而改善了润湿性。     

秸秆与油泥混合成型燃料燃烧过程及动力学研究

为探究农业生物质燃烧性能,以油泥与3种秸秆（玉米秸秆、豆秆、麦秆）为试验原料进行等温燃烧试验,对混合成型燃料的燃烧特性进行了研究,并对反应动力学进行分析。结果表明,随着温度的升高3种混合成型燃料的燃烧最大峰值提前,燃尽时间明显缩短,最大失重速率增加,但燃烧失重率最后基本保持一致。3种混合成型燃料在750~950℃温度下等温燃烧过程的反应级数分别为1.2~1.4、0.9~1.1和1.0~1.2,活化能分别为55~57、50~53和49~55 kJ/mol,指前因子分别为57~113、35~74和76~103 s^-1。3种混合成型燃料的燃烧过程遵循燃烧动力学基本方程的规律,并可用一级反应来描述,秸秆种类对混合成型燃料燃烧性能影响不显著。     

Impact of rice straw management practices on yield,nitrogen uptake and soil properties in a wheat-rice rotation in northern India

To study the long term effects of rice straw management practices in a wheat-rice rotation, experiments were started from the dry season (Nov–May) of 1984 to wet season (July–Nov) of 1989. Each year, six straw management practices, viz. control (C), straw incorporation (SI), straw mulch (SM), straw burning (SB), animal manure incorporation (AM), and straw and animal manure incorporation together (SI+AM) were imposed to wheat crop and their subsequent residual effect was studied on the following rice crop under three levels of N, viz. 0, 60 and 120 kg N ha^–1. The rate of straw and animal manure used was 5 t ha^–1 on dry weight basis.The wheat yield and N uptake did not vary significantly under control and SB throughout the experimental period. But, the production level of wheat and N uptake were consistently higher under AM and SM over these two treatments. The SI+AM which had significantly lower wheat yields and N uptake over the AM during the first crop, became equal to that of AM and SM during the second and third crops, and out yielded these two treatments from the fourth crop onward. Straw incorporation which produced wheat yield and N uptake even less than control and SB during the first two crops, resulted in wheat yield and N uptake equivalent to AM and SM from the fourth crop onward.None of the straw management practices had residual effects on the yields and N uptake during the first rice crop, except SM which reduced the rice yields and N uptake in the first two crops. However, AM and SI+AM in the second crop; AM, SI+AM and SI in the third crop; and AM, SI+AM, SI and SM from the fourth crop onward had significant and positive residual effects on rice yields and N uptake. Among these four treatments, SI+AM produced residual effects which were significantly higher than the remaining three treatments. Considering the production levels of wheat and rice, SI+AM treatment resulted in savings of 60 kg N ha^–1 each for wheat and rice.After five years of experimentation, the maximum soil build-up of organic carbon; available N, P and K; and DTPA-extractable Zn, Cu, Fe and Mn was observed under SI+AM, followed by AM and SM and it was minimal under SB and control treatments. The treatments of AM and SI+AM also resulted in a high percentage of water-stable aggregates of 70.25 mm in diameter (80.9%), larger mean weight diameter (0.82 mm), higher porosity (54.2%) and lower bulk density (1.19 Mg m^–3).     

小麦与玉米秸秆的热解过程及其动力学分析

采用热分析仪,通过研究在氮气气氛下,升温速率分别为20、40、60和80℃/min时小麦和玉米秸秆的热解过程得出：小麦和玉米秸秆的热解过程可以分为预热解、快速热解和慢速热解三个阶段;随着升温速率的升高,热解最大速率增加,其对应的温度向高温区移动,活化能和指前因子增大,动力学拟合直线的相关系数降低。     

改性玉米秸秆对Cu2+吸附性能研究

研究了NaOH、HNO3改性玉米秸秆对水中Cu^2+的吸附性能及吸附特性。研究表明,改性后的秸秆表面光滑,结晶指数高,对Cu^2+的吸附容量增大。相比未改性玉米秸秆和酸改性玉米秸秆,碱改性玉米秸秆对Cu^2+的吸附效果最好。碱改性玉米秸秆对Cu^2+的吸附能较好地符合Freundlich方程和伪二级动力学模型。初步推断吸附机理是秸秆表面官能团与Cu^2+络合形成复合体的化学吸附过程。