生物质热解液化技术经济分析

我国生物质资源十分丰富，但主要以各类农业残余废弃物为主，其特点是能量密度低、分布不集中，如果采用热解液化技术在产地将其先分散转化成生物油，然后再对生物油进行应用或再加工，则就避免了大规模收集和长距离运输生物质所带来的巨大困难。研究分析表明：热解液化设备的规模以每小时可处理2t农业残余废弃物较为适宜，且这种技术在我国具有良好的市场应用前景。     

微乳化生物质燃油的摩擦学特性

采用自制HLB5.9的SP乳化剂,将生物质燃油分散在柴油中,制备了微乳化生物质燃油.研究了微乳化生物质燃油的基本理化性能及其摩擦磨损性能.通过SEM、EDS测试了高频往复摩擦磨损试验后磨痕表面形貌及元素组成与含量,借助表面粗糙度仪检测了磨痕的犁沟深度及表面粗糙度.结果表明,微乳化生物质燃油的平均摩擦系数为0.13,校正磨痕直径为284μm,平均油膜形成百分数为47%,磨痕的深度达3.75μm,表面粗糙度为0.172μm.摩擦磨损的机理可归于,在摩擦过程中,生物质燃油微小液滴被磨损破坏,其中的极性基团和氧元素促使其在摩擦副表面沉积,一方面起到润滑作用,同时也加大了对摩擦副表面的腐蚀,使得在减摩的同时增加了磨损.     

喷嘴结构对生物油喷雾特性的影响研究

为更好地明确喷嘴结构参数对生物油雾化性能的影响规律,采用流体体积函数法(volume of fluid,VOF)在高喷射流量条件下对不同喷嘴结构内流场的雾化特性进行数值分析。结果表明:在喷嘴结构参数中,喷嘴常数及旋流室与出口段直径比是喷嘴雾化性能的主要影响因素,其值过大或过小均会偏离最优雾化效果;旋流室长径比、出口段长径比及收缩室半锥角分别为0.75°、3.00°和30.00°时生物油雾化性能最好;在经验公式基础上拟合出流量系数公式,可为喷嘴设计和试验优化提供参考。     

核桃壳生物油蒸馏残渣制备活性炭

以核桃壳生物油蒸馏残渣为原料,采用KOH活化法制备活性炭。研究了不同炭化温度和升温速率对制备活性炭孔隙结构的影响,并采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对炭化料和活化料进行表征。结果表明,炭化温度和升温速率均会影响炭化料的碳质微晶尺寸和表面官能团强度,核桃壳生物油蒸馏残渣在升温速率10℃/min、炭化温度400℃(2 h)和KOH活化1h(碱炭比为3∶1)条件下得到的比表面积最大,为2 056 m~2/g,碘吸附值为1 891 mg/g,亚甲基蓝吸附值为407 mg/g。本实验为生物油蒸馏残渣的利用提供了一种新的途径。     

干燥前后稻壳的热解及其动力学特性

为研究热风干燥预处理对热解过程的影响,采用热重分析法在不同升温速率下对干燥前后的稻壳进行了热解实验。结果表明:稻壳失重过程可以分为4个阶段,随着升温速率的提高,热重曲线向高温处移动,最大热解速率明显提高。组分分析、FTIR分析和扫描电镜结果表明:干燥对稻壳的组分和化学结构没有影响,但改变了稻壳的表面结构,干燥有利于挥发分的生成。最后对稻壳热解动力学特性进行了研究,获得了反应活化能、频率因子等热解动力学参数。     

生物质热解液化技术研究与发展趋势

介绍了生物质热解液化技术,总结了该项技术在原料预处理、热解工艺和生物油分离精制3个方面的最新研究成果。在原料预处理方面,介绍了微波干燥、烘焙和酸洗3种方法;在热解工艺方面,介绍了催化热解和混合热解两种新工艺;在生物油分离精制方面,介绍了催化加氢、催化裂解、催化酯化、乳化燃油和分离提纯5种新技术,并分析展望了生物质热解液化技术的产业化发展趋势。     

注聚用静态混合器混合效果的可视化检测

针对注聚合物用静态混合器混合效果的现行测试方法的不足，将流动可视化技术应用于混合器混合效果的在线检测，开发出一套有较强通用性的测试系统。该系统的原理是采用示踪粒子法将混合器出口处的浓度场转换为可见的粒子分布图像，由此分析评判混合效果的好坏。系统由测试台柴、激光扫频片光源和图像采集与处理装置三部分组成。介绍了具体测试方法，给出了检测实例，并对实测结果进行了分析。     

山茶油生物柴油特性及用于柴油机的性能与排放研究

研究了不同山茶油生物柴油比例混合燃料的热重特性,并在R180柴油机上进行试验,分析比较了柴油机的经济性和排放特性。结果表明：生物柴油与柴油混合性良好;不同燃料的热重特性基本相同;柴油机动力性没受明显影响;与柴油相比,混合燃料的当量燃油消耗率略为增加;CH排放降低;CO排放在中低负荷时降低,高负荷时增加;NOx排放在中间转速时随着生物柴油比例的提高先增加后降低,高速时降低。研究证明山茶油生物柴油用于柴油机具有良好的替代柴油、减少排放的效果。     

生物质热解与生物油的特性研究

用木屑、稻壳、玉米秆和棉花秆为原料进行了热解液化试验,生物油的产率分别为63%、53%、57%和56%,生物油的热值均为17~18MJ/kg。生物油成分分析表明,生物油是一种复杂含氧有机化合物与水组成的混合物,包括了几乎所有化学类别的有机物,如醚、酯、醛、酮、酚、醇和有机酸等。生物油粘温特性研究表明,当温度低于85℃时,生物油粘度随着温度升高而减小,符合液体粘温通用关系式;当温度高于85℃时,生物油粘度随着温度升高而上升,生物油中某些化合物开始产生聚合反应。