基于分子筛催化剂的玉米秸秆与聚丙烯催化共热解

采用双金属(Zn, Al)改性MCM-41催化玉米秸秆与聚丙烯共热解制备芳香烃,并基于旋转床反应器研究玉米秸秆与聚丙烯催化共热解的产物分布。结果表明：催化剂的添加对热解产物的分布影响显著,在质量分数为1%的Zn和3%的Al共改性MCM-41的催化作用下,芳香烃(24.31%)含量最高,含氧化合物(12.37%)含量最低。旋转床催化共热解实验中,随着反应温度(500～800℃)的增加,生物油的产率逐渐下降,生物油中烯烃和含氧化合物含量的下降使得芳香烃的含量显著增加。随着催化剂添加量(1∶0～1∶10)的增加,生物油的产率逐渐减少。热解油中芳香烃的含量显著增加,烯烃和含氧化合物的含量下降。随着转速(0～20 r/min)的增加,生物油的产率呈现先减小后增大的趋势,生物油中芳香烃、烯烃和含氧化合物含量的最值均在15 r/min时获得。     

共热解法制备污泥-秸秆吸附剂及其烟道气脱汞性能研究

城市污水厂污泥的处理是世界性难题,亟需研究开发高效、环保、低成本的处理工艺.将某生活污水厂消化污泥和玉米秸秆共热解制备吸附剂,考察了制备条件如污泥-秸秆混合比例、热解终温、热解恒温时间等对吸附剂脱汞性能的影响.结果表明,吸附剂的脱汞性能随着玉米秸秆配入量的增加而增大.热解终温低于650℃时,吸附剂的脱汞性能随着温度的升高而提高;而热解终温升至700℃时,脱汞性能有所下降;热解恒温时间对吸附剂脱汞性能影响较小.污泥-秸秆吸附剂的优化制备条件为:污泥与秸秆配比50%、热解终温为650℃、热解恒温时间为20min,此时吸附剂的模拟烟气汞吸附量达到86.5μg/g.     

玉米秸秆和聚丙烯共催化热解试验

采用管式炉试验装置研究温度对聚丙烯催化热解、不同聚丙烯与玉米秸秆质量比对热解产物和催化剂结焦的影响.结果表明:在聚丙烯单独催化热解温度为550℃时,热解油产率最大、残渣率为0,产物主要为烯烃和芳香烃.HZSM-5使得汽油馏分增加,产物轻质化,当温度为600℃时,汽油馏分(C6~C12)质量分数达到93%~39%,不同温度下催化剂结焦率均小于1%.聚丙烯和玉米秸秆共催化时存在协同作用,热解产物以质量比1∶1为分界点,质量比大于1∶1,具有烃类产物分布,当质量比小于1∶1时,热解产物为含氧有机物,催化剂结焦量与原料的有效氢碳比具有负相关关系.当共催化质量比为1∶1时,热解油有害组分仅6.49%,烃类产率达71.7%,催化剂结焦率为1.92%.     

热解条件对秸秆热解特性及生物炭产率的影响

为明确秸秆废弃物生物炭制备过程中的热解特性及其与生物炭产率之间的关联,探寻秸秆废弃物制备生物炭的最佳热解条件,以4种不同类型的秸秆废弃物为研究对象,通过热重模拟结合秸秆废弃物的组分特征,考察秸秆废弃物种类、热解终温、升温速率对秸秆废弃物热解特性及生物炭产率的影响.结果表明,4种秸秆废弃物在热解过程中其最大失重量和最大失重速率均出现在热解阶段,最大失重速率排序为:小麦秸秆＞玉米秸秆＞水稻秸秆＞芦苇秸秆,与秸秆自身的纤维素含量相关.统计分析表明,秸秆废弃物种类、升温速率、热解终温、终温保持时间对生物炭产率均有显著影响.热解终温越高、升温速率越大、保留时间越长,生物炭产率越低.热解终温、升温速率对秸秆生物炭产率的影响规律均与热重模拟实验结果相吻合.综合热解特性、生物炭产率统计分析结果及能耗,选定生物炭的最佳制备条件为以10 ℃/min的升温速率升至500 ℃,保持30 min.     

城市污泥与玉米秸秆共热解制备吸附剂的研究

以资源化为目的,将城市污泥与玉米秸秆共热解,研究了热解条件和配比对固体产物吸附性能的影响.以徐州污水处理厂脱水污泥为原料,通过加入不同含量(0～70%)的玉米秸秆,在不同的温度下共热解制备出了含碳吸附剂.结果表明:在400～600℃范围内,吸附剂碘值随热解温度升高而下降,700℃时的碘值又明显升高;吸附剂的碘值随秸秆比例的增大而提高,而比表面积随热解温度和秸秆量提高而增大,最高达150 m2/g.吸附剂的孔径分布较宽,以中孔为主,微孔所占比例较小.总孔容随热解温度的升高而增大,随秸秆量增大而下降,但微孔比例上升.共热解法制备的吸附剂的碘值和比表面积与化学法制备的污泥吸附剂相当.     

生物质热解油及乳化油特性的研究

为了拓宽生物油的应用领域,采用间歇式给料的鼓泡流化床对典型生物质(桦木屑、玉米秸秆和稻壳)的快速热解进行了试验,对生物油、柴油与稻壳油混合的乳化油进行了分析.结果表明:木屑生物油的产率最高,生物油的热值为16～18MJ/kg,其主要成分为酸类、酚类、呋喃类、醇类和烷烃类.针对生物油难于利用的特点,将生物油与柴油乳化混合,对其乳化比例和理化特性进行了研究,发现乳化油比生物油更稳定,乳化方法简单、可行.     

玉米秸秆生物质热裂解产物分析

采用流化床热解反应器,以玉米秸秆热裂解产物为研究对象,对生物油组分、密度、粘度、pH、含水量、热值等进行分析.结果表明生物油含水量在25%~43%之间,偏酸性.粘度、密度、热值随含水量增加而降低.同时对生物油的均匀性和稳定性进行了考察,对生物油性质的分析做了基础性研究.     

还原剂改性生物炭吸附法去除对苯醌的试验研究

选用Na_2SO_3、FeSO_4两种还原剂制备改性麦秸秆生物炭,以对苯醌为目标污染物,通过试验研究生物炭制备过程中还原剂浸渍时间及浓度、生物炭热解温度及投加量对其吸附去除对苯醌的影响,同时进行热力学分析。结果表明,还原剂浸渍时间宜为2 h、最佳物质的量浓度为0.001 mol/L,生物炭最佳热解温度为600℃、最佳投加量为20 mg。另外,FeSO_4改性麦秸秆生物炭吸附去除对苯醌的效果比Na_2SO_3改性麦秸秆生物炭好。     

枣泉煤与玉米秸秆共热解特性研究

基于生物质与煤共热解在高效、清洁转化方面的优势,采用TG-MS联用技术,对农业废弃物玉米秸秆与宁东典型煤种枣泉煤进行了共热解特性研究.主要考察玉米秸秆加入量对枣泉煤失重特性、失重速率及煤热解转化率的影响.结果表明:玉米秸秆的加入能够显著促进枣泉煤的热解,使枣泉煤热解程度加深.在40～510℃,随玉米秸秆加入量增大,煤样...     

生物炭联合黑麦草修复镉污染土壤研究

以小麦秸秆和玉米秸秆为原料制备生物炭,采用生物炭和黑麦草联合对镉质量分数为30 mg/kg的污染土壤进行修复,修复过程中研究了 土壤的理化性质和黑麦草植株生长情况.结果表明:当m土壤:m玉米生物炭:m小麦生物炭为1:0.01:0.01时,修复50 d后土壤中的镉质量分数可以降至18.2 mg/kg;生物炭的掺加显著增加...