Recent advances in the catalytic pyrolysis of biomass

Biomass is considered as a renewable and alternative resource for the production of fuels and chemicals, since it is the only carbon and hydrogen containing resource that we can find in the world except for fossil resources, capable of being converted to hydrocarbons. The pyrolytic liquefaction of biomass is a promising way to convert biomass to useful products. This paper briefly surveys the present status of the direct catalytic pyrolysis for the liquefaction of biomass. The direct use of catalysts could decrease the pyrolysis temperature, increase the conversion of biomass and the yield of bio-oil, and change the distribution of the pyrolytic liquid products then improve the quality of the bio-oil obtained. The fact that biomass is in solid state present great challenges for its conversion and for the effective use of catalysts due to the bad heat transfer characteristics and bad mass transfer properties. These barriers appeal for the development of a new catalyst and new catalytic process as well as the integration of both. Process design and process intensification are of significant importance in the catalytic conversion of biomass.     

Biochemical methane potential (BMP) of solid organic substrates: evaluation of anaerobic biodegradability using data from an international interlaboratory study

BACKGROUND: This paper describes results obtained for different participating research groups in an interlaboratory study related to biochemical methane potential (BMP). In this research work, all experimental conditions influencing the test such as inoculum, substrate characteristics and experimental conditions were investigated. The study was performed using four substrates: three positive control substrates (starch, cellulose and gelatine), and one raw biomass material (mung bean) at two different inoculum to substrate ratios (ISR). RESULTS: The average methane yields for starch, cellulose, gelatine and mung bean at ISR of 2 and 1 were 350 ± 33, 350 ± 29, 380 ± 42, 370 ± 36 and 370 ± 35 mL CH₄ g^?1 VS_added, respectively. The percentages of biotransformation of these substrates into methane were 85 ± 8, 85 ± 7, 88 ± 9, 85 ± 8 and 85 ± 8%, respectively. On the other hand, the first‐order rate constants obtained from the experimental data were 0.24 ± 0.14, 0.23 ± 0.15, 0.27 ± 0.13, 0.31 ± 0.17 and 0.23 ± 0.13 d^?1, respectively. CONCLUSION: The influence of inocula and experimental factors was nearly insignificant with respect to the extents of the anaerobic biodegradation, while the rates differed significantly according to the experimental approaches. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

生物质与煤共燃研究(Ⅰ)生物质的低温热解

介绍了生物质与煤共燃的研究流程及其主要的研究方法，通过对三种主要农业剩余生物质（锯屑，谷壳和花生壳）热解过程中的失重率变化，物理性质变化，工业分析变化，元素分析变化和发热量变化的研究发现，三种生物质在热解温度220℃-300℃，热解时间30min-60min下进行低温热解时，热解过程主要受热解温度控制，受热解时间控制较弱，随热解温度升高，热解时间延长，生物质的热失重率逐渐升高，生物质逐渐变得易于研磨。在工业分析上挥发分逐渐减少，固定碳及灰分不断提高，水分含量大幅下降；在元素分析上O元素的含量不断下降，C元素的含量不断上升，从而发热量不断增加，研究表明，当热解温度为270℃-300℃时，热解生物质的各项性质可与煤接近。     

生物质焦油裂解催化剂制备及其催化裂解性能

以萘为生物质焦油模型化合物 ,在以白云石为载体制备的 Ni基催化剂上进行了催化裂解实验研究 ,对催化剂的制备技术、活性、积炭失活性能和再生方式进行了实验分析。结果表明 :在 70 0℃的裂解温度、重量空速 0 .8L· h-1的反应条件下 ,萘的单程转化率可达 95 %,以饱和湿空气为再生气流 ,在程序升温的条件下烧碳 ,催化剂再生时间短 (<0 .5 h) ,与同温度的热裂解相比催化裂解更有利于萘的深度裂解 .     

生物质与煤共燃研究(Ⅱ)燃烧性质分析

对低温热解生物质和煤共燃的燃烧性质进行了研究。在热解温度300℃，热解时间30min下对三种生物质（锯屑、谷壳和花生壳）的热解产品、长焰煤、无烟煤、热解锯屑和长焰煤混样（1：10）、热解锯屑和无烟煤混样（1：10）七个样品的燃烧热重分析发现：热解生物质的燃烧性能相近，组成结构相似，主要分为挥发分释放燃烧阶段和焦炭燃烧阶段，分别位于30℃－400℃和400℃－500℃之间，其出现分别较煤的温度低；长焰煤与热解锯屑混燃可以有效地降低着火温度，而热解锯屑与无烟煤混燃时，由于燃烧性质差异较大，是分别燃烧，不产生协同效果；热解锯屑与长焰煤、无烟煤共燃能够有效地提高煤的着火性能，在总体燃烧性能上，虽然热解锯屑明显好于长焰煤和无烟煤，但混合后对其改变不大。     

流化床中生物质热解过程的混沌神经网络模拟

在流化床内用若干种生物质材料进行了氮气流化条件下的常压热解实验.为研究生物质的热解规律,建立了混沌神经网络模型对其进行模拟.分别按照3种方案进行了神经网络的模拟,经过比较确定了对于流化床内生物质热解过程最为有效的网络输入方案,该方案充分考虑了实验运行参数、生物质料的工业分析数据以及化学成分分析数据,可以对热解产物给出较好的预测.最后基于生物质与煤在形成过程与化学结构等方面的不同之处对上述方案间的差异给出了合理的解释.     

生物质合成燃料二甲醚的技术

介绍和分析了生物质合成气的制备工艺和合成气组分调整工艺，提出了生物质合成液体燃料二甲醚的工艺路线，展望了生物质合成二甲醚技术的前景。     

林窗面积对连香树幼苗生长及生物量分配的影响

【目的】为有效保护连香树资源、人工促进连香树群落天然更新和种群形成,探索林窗面积变化对幼苗生长及生物量分配的规律。【方法】以连香树幼苗为材料,通过设置2种林窗面积和林下环境,研究林窗面积对连香树幼苗生长及生物量分配的影响。【结果】不同处理连香树幼苗地径和高呈现极显著差异。小林窗下连香树幼苗高生长和地径生长最大,分别是大林窗和林下处理的108.15%、284.86%和109.13%、197.12%。连香树幼苗在不同处理下叶片形态性状、总生物量以及各营养器官生物量均达到显著水平(P<0.05),其总生物量大小依次为小林窗>大林窗>林下,小林窗单株总生物量分别比大林窗和林下增加134.14%和860.35%。【结论】连香树在幼苗期适宜在光照强度相对较弱的环境下生长,小林窗环境下连香树幼苗生长迅速,生物量分配均衡,苗木竞争力强,有利于幼苗天然更新。     

生物质制备5-羟甲基糠醛的研究进展

5-羟甲基糠醛（HMF）是一种重要的平台化合物,具有广阔的应用前景。目前很多研究者已对如何提高HMF的产率和降低HMF的制备成本开展了多方面研究。本文综述了2006—2010年HMF的主要制备方法及研究特色,并对原料（单糖、多糖）、催化剂（固体酸、均相催化剂）、溶剂体系（单相体系、双相体系）及其它辅助条件（微波加热法、添加调节剂法）进行了系统总结与全面分析;同时,介绍了HMF的重要衍生物及其应用;最后指出了目前研究中存在的突出问题,并对其中的主要研究方向进行了归纳。     

造纸污泥生物质资源化利用

造纸污泥是一种很有价值的生物质资源,对其开发利用既能解决二次环境污染问题,又能产生一定的经济效益。本文介绍了造纸污泥的分类及组成,综述了造纸污泥热解制油、热解气化、水热处理、制氢、焚烧发电、厌氧消化、农用、制备活性炭及吸附剂等国内外造纸污泥生物质利用的现状,并对中国造纸污泥的资源化利用进行了展望。