碳中和约束下绿色减排体系的构建

基于对CO₂具有“既是亟待减排的温室气体,又是人类生存必不可少的可再生资源”双重性的认知,本文首次提出了碳中和约束下的“污染温室因子禁排、CO₂净零排放、调控CH₄产生和排放”的温室因子绿色减排体系。文中从两个方面提出绿色减排体系的构建：在国家层面,通过制定相关减排政策体系、进行国家超级工程和行动,为我国实现“30·60双碳目标”提供依据、标准和规范,形成实施绿色碳减排的基石和支撑体系;在微观技术层面,通过全过程控碳排放的CO₂绿色减排技术,包括源头上避免高碳排放、过程中控制碳排放、末端强化碳循环与捕集利用（3CU）等。最后指出,依靠能源绿色低碳转型,以节能降耗和生物固碳为抓手,疏堵结合,满足自然界的碳循环平衡需求,高效低成本实现经济社会高质量低碳化发展、生态文明建设与应对气候变化的三赢,将会促进我国2030年前达到峰值和2060年前实现碳中和。     

绿色碳减排途径探讨

提出了经济发展的源头、过程和终端全系统进行绿色碳减排的方案。通过开发和选择低碳原料和工艺,从源头上避免产生CO2排放;从开采、生产和终端消费全过程节能降耗,从过程中减少CO2排放;对于低CO2浓度废气进行异地生物固碳、高CO2浓度废气就地捕集利用,发展生物质能和改良土壤增强碳汇,加快碳循环和碳固定,消除终端CO2过剩和累积,从而实现可持续的碳减排,维持自然界碳氧循环平衡,同时兼顾解决国家能源安全、粮食安全、环境安全、保护耕地与城镇化、以工哺农、“三农”问题等,满足我国今后较长时间的低碳发展需求。     

生物质气化技术面临的挑战及技术选择

生物质气化可实现低品位生物质能的深层次利用,不同地区、不同行业有不同的能源需求和产业结构,应合理选择生物质气化技术。固定床气化技术针对的是中小规模应用,该技术存在的问题包括焦油含量高、规模小、机械化和自动化程度较低、发电效率低等。流化床气化技术针对的是中等及以上规模应用,目前需要解决的问题是热效率低,发电效率低,需要开发高气化效率和无焦油的燃气型气化炉、低热值燃气轮机、高效燃气净化系统,以便采用BIGCC技术。沼气技术是一项生物质综合高效清洁利用的多联产工艺,目前急需开发高效高浓度厌氧消化的沼气发酵工艺和配套的集成设备,培育和筛选高效沼气发酵微生物菌群,简化沼气净化工序,解决沼液、沼渣的利用难题等。生物质快速热解技术是一种高温处理过程,其最大的优点是产物生物油易于储存运输,不存在产品规模和消费的地域限制问题。从工艺特点、经济效益和规模化生产来看,沼气技术更适合处理高含水的养殖业粪便,快速热解技术更适合农作物秸秆的规模化转化,燃气型气化技术更适合社区生活垃圾和农林产品加工废弃物的处理。     

化工类本科毕业论文模式的探索与实践

在教学实践中,逐步探索出一套较为成熟的与科研结合的化工类本科毕业论文模式。该模式在课题选择、课题指导、时间安排、质量监督等方面进行全面的改革与探索。结果表明,该模式有利于培养学生的创新精神和能力、工程素质和实际动手能力,可在我校化学工程与工艺专业推广,也可在地方重点院校化学工程与工艺专业推广使用。     

组合式上行旋风分离器的结构优化

A new gas-solid separator dedicated to heavy-oil fast pyrolysis process incorporating inertial and centrifugal separation was designed.Gas and typical fluid catalytic cracking(FCC) catalyst particles(with a density of 1500 kg/m3,and a mean diameter of 45.81 μm) were used in the study.The inlet gas velocity was kept constant at 13.36 m/s,while the solid loading at the inlet ranged from 0 to 700 g/m3.When the exhaust pipe opening was provided with two narrow-width slots near the inlet without baffles,the solid collection efficiency increased with an increasing solid loading at the inlet and was close to 95% along with a decreasing pressure drop.After increasing the secondary separation structure,the separation efficiency greatly improved.By adjusting the diameter of the secondary exhaust pipe,the separation efficiency and pressure drop could be balanced.Under the experimental conditions,when the diameter of the second exhaust pipe was equal to d=100 mm,the pressure drop was lower than 1400 Pa while the separation efficiency could exceed 99.50%;and when the diameter was equal to d=120 mm,the pressure drop was less than 700 Pa,with the separation efficiency reaching over 99.00%.     

减压深拔技术集成与调控. I. 减压深拔设备技术集成

重劣质油大量生产、常压渣油难以直接作为重油催化裂化原料,减压深拔技术重要性凸显。从常减压蒸馏装置整体考虑,统筹优化,将NS导向提馏塔板、NS减压进料分布器、NS洗涤段专用格栅填料、NS复合穿流塔板、NS抗堵喷射型液体分布器、NS层塔式液体收集器以及直接接触传热技术的配套设备等硬件技术集成,通过提高常压塔拔出率、改善减压塔闪蒸段分离效果、减少雾沫夹带,提高减压塔闪蒸真空度和闪蒸段温度、减少闪蒸段内回流、减压塔底微湿式汽提、提高切割清晰度等措施,从常减压装置设备方面提供了达到低成本、低能耗减压深拔效果的技术支撑。     

腐植酸多功能可降解黑色液态地膜的应用研究

对腐植酸多功能可降解黑色液态地膜进行了试验室盆栽试验和大田试验,通过应用表明,土壤表面喷洒系列液态地膜,可在地表面形成一层黑褐色土膜,提高土壤湿度,减少土壤水分蒸发,降低0～50cm土体中的盐分含量,增加土壤肥力,促进植物生长。通过对照表明,系列液态地膜对农作物的效果与不施加地膜相比具有明显的抗旱、增温作用和早熟增产效果,与塑料地膜相比效果相当,但液态地膜喷施后40～60天逐渐降解,2～3个月降解为腐植酸类(有机肥),没有白色污染;翻压入土后,可以改良土壤团粒和改善土壤通透性。     

白色污染与腐植酸多功能可降解黑色液态地膜

分析了农田塑料地膜污染现状及残留对土壤产生的不良影响;降低土壤渗透性、减少土壤含水量、削弱耕地抗旱能力,造成农作物减产,破坏自然景观和造成环境污染。提出了开发和应用可降解地膜是解决白色污染的有效途径,并介绍了多功能可降解黑色液态地膜的研制、优点和应用现状。     

褐煤的化学族组成研究方法及应用

利用化学族组成研究方法对褐煤进行分子水平研究。介绍褐煤化学族组成研究的思路,六组分的定义和划分,并建立了褐煤的六组分分离法,为褐煤生产腐植酸、褐煤转化过程的反应历程、反应机理以及反应动力学研究提供了一种新思路。     

不同升温速率下的非等温热解特性及动力学

探究诸如煤等化石燃料在热解过程中的动力学行为是开发和优化相关工艺的基础。本文借助热重仪探究煤样在加热速率分别为10,40,70,100,200,500℃/min下的热解特性和动力学。根据TG/DTG曲线,热解过程可分为四个阶段,第一阶段主要是挥发物的脱除反应,第二阶段是则主要进行一次挥发物的缩聚反应。研究发现热解过程中在较高升温速率下挥发物更容易从煤样品中释放出来,且快速升温时需要更高的温度来完成热解反应。动力学结果显示无模型（KAS和 FWO）和Coats-Redfern两种方法都能确切描述热解过程,而且两种动力学模型计算所得活化能的变化一致。升温速率不能改变整个热解过程中的反应顺序,但较高的升温速率可以使热解初始反应阶段的活化能减小。