内循环流化床生物质气化过程的神经网络模型

基于BP人工神经网络原理,利用MATLAB神经网络工具箱,以实验得到的57组气化实验数据作为样本,建立了一个以加料量和送风量为输入变量,以燃气热值、产气率、碳转化率和气化效率为输出变量,用于描述连续稳定气化过程的内循环流化床生物质气化模型。对模型的隐层节点数和训练周期改变对模拟结果的影响进行了分析,发现当隐层节点数为20,训练步骤为50步,模型的4个输出变量的模拟结果与实验结果相关系数均超过0.95;同时对该模型的预测能力进行了考察,模型预测结果与实验结果吻合良好,证明了该模型具有较强的泛化能力,为生物质内循环流化床气化系统的优化设计和自动控制提供新思路。     

Pt/HZSM-5水相重整山梨醇合成生物汽油的研究

考察了Pt/HZSM-5载体的酸性(硅铝比)、反应温度、反应压力、反应时间等因素对水相重整山梨醇合成生物汽油反应的影响。结果表明:在载体的硅铝比为38、反应温度260℃、压力5.0MPa、反应时间8h的条件下,该反应的总转化率高达95%,烷烃产物中C_(5+)的选择性接近90%,其中异构烷烃的选择性大于50%。     

纤维素类碳水化合物转化为糠醛的研究进展

糠醛是一种用于制备高附加价值液体燃料和其他精细化学品的重要的生物质平台化合物。通常,木质纤维素中的半纤维素在水介质中经酸催化剂作用解聚得到五碳糖后进一步脱水可转化为糠醛,该工艺技术已趋于成熟并用于工业化生产。纤维素在水或一般的双相反应体系中解聚为六碳糖后脱水通常生成5-羟甲基糠醛与乙酰丙酸,而难以甚至不能转化为糠醛。最近的一些文献报道了纤维素类碳水化合物在特定的反应介质中经酸催化剂作用后可转化为糠醛,且提出了不同的反应历程。基于当前研究背景,本文针对纤维素类碳水化合物转化为糠醛的反应特点,综述了已有报道中纤维素类碳水化合物转化为糠醛的反应机理、反应路径和反应体系的特点及反应介质对该反应的影响。最后,对未来纤维素类碳水化合物转化为糠醛的研究方向和发展前景进行了展望。     

金属盐催化剂对木粉半焦CO_2气化反应性的影响

在热重分析仪上进行了几种金属盐(K、Na、Ca、Mg、Fe)对杉木粉半焦CO_2催化气化反应特性的研究;利用XRD和SEM技术对半焦样品的碳化程度、晶相结构及表面形貌进行了表征。研究表明:5种金属盐均提高了半焦样品的反应活性;且反应活性指标显示其催化效果顺序为KNaCaFeMg。XRD结果显示:Na和Ca在制焦过程中形成了明显的晶相结构;Mg增强了半焦中碳的有序化程度。SEM结果表明:5种金属盐均在半焦表面形成了"斑点"状的活化中心点且在碱金属半焦的部分表面观测到疏松片状结构。     

醇溶剂提取松木木质素及其结构表征

为进一步理解有机溶剂对木质素的提取率以及结构的影响,系统地研究了6种有机醇溶剂(甲醇、乙醇、正丙醇、乙二醇、1,3-丙二醇和1,4-丁二醇)在提取过程中溶剂极性等特性对木质素收率的影响;同时采用SEM(扫描电镜)、GPC(凝胶渗透色谱仪)、NMR等方法进一步探讨了不同醇溶剂对木质素形貌、分子量与官能团等的影响。结果表明,在所研究的6种有机醇溶剂中,极性、碳链长度与羟基数目对木质素收率、形貌、分子量、官能团等具有显著的影响;羟基数相同时,碳链越长、极性越弱,木质素的收率越高,重均分子量相对越大;一元醇溶剂体系提取的木质素中C、H元素的含量随着碳链长度的增长而降低,而二元醇体系中提取的木质素中C、H元素的含量呈相反的变化趋势;同等碳数的有机醇溶剂随羟基数增多,木质素的收率降低,重均分子量也相应减小。     

高温液态水法水解稻秆的试验研究

以广州郊区的稻秆为原料,利用自行设计的小型反应器,以高温液态水的预处理方法,考查了反应时间、温度、压力、液固比、搅拌转速以及预热时间对稻秆水解的影响.实验结果发现:在200℃,压力为4.0MPa,液固比为20:1,搅拌转速500r/min,预热时间为40min时还原糖浓度达到最大值,还原糖转化率为51.85%,原料转化率达到48.18%.通过范氏分析及扫描电镜对此工况下的水解残渣进行了分析,发现半纤维素水解率达到88.90%,预处理后的原料疏松,孔隙增加,因而能够较大程度地提高后续纤维素酶水解的效率.     

生物质气化发电

生物质气化发电系统采用农业、林业和工业废弃物为原料 ,也可以以城市垃圾为原料。固定床气化炉用于小规模气化发电系统 ,采用内燃机发电方式 ;流化床气化炉用于大、中规模气化发电系统 ,采用燃气轮机或蒸汽轮机发电方式 ,也可采用内燃机发电方式。图 1表 2参 2。     

百吨级生物质混合醇系统能耗和温室气体排放分析

以农林废弃生物质气化合成混合醇工艺为对象,利用混合生命周期评估方法对百吨级系统进行环境影响分析。通过构建系统的工艺模型和收集生命周期资源消耗及排放清单,研究农林业、收储运和制取等各阶段的投入和排放特性,对棉秆、玉米秸秆、木屑和枝丫柴4种原料制取系统的环境影响特性进行分析,并与5万吨级系统进行比较。结果表明：百吨级系统生命周期化石能源消耗和温室气体排放分别在589～734 kJ/MJ混合醇和63.2～80.8 g CO₂eq/MJ混合醇范围内,制取阶段的电力消耗是最主要的影响因素,其次为系统设备设施投入,玉米秸秆混合醇的环境影响最大,这与原料碳含量低及混合醇收率低有关。     

石蜡裂解制α-烯烃集总动力学模型

 将集总动力学模型运用于石蜡裂解反应研究，建立了石蜡裂解的集总动力学模型，并通过实际试验中所得的数据验证了模型的准确性，讨论了反应温度及反应时间对模型的影响，为预测产品收率及产品分布、工业装置的生产调试提供了理论依据。