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生物质气化气层流MILD燃烧火焰特性及排放研究
1
作者 颜蓓蓓 刘晓芸 +1 位作者 周生权 陈冠益 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2026年第1期41-51,共11页
生物质气化气(BGG)因其来源广泛、可再生及全生命周期碳中性等特性,被认为是天然气的重要潜在替代能源.本文以生物质水蒸气气化燃气(BGG-S)为研究对象,构建了热同流引导的层流MILD燃烧实验系统,调节热同流的氧气浓度和温度,结合OH-PLIF... 生物质气化气(BGG)因其来源广泛、可再生及全生命周期碳中性等特性,被认为是天然气的重要潜在替代能源.本文以生物质水蒸气气化燃气(BGG-S)为研究对象,构建了热同流引导的层流MILD燃烧实验系统,调节热同流的氧气浓度和温度,结合OH-PLIF(平面激光诱导荧光)技术,研究火焰形态、温度分布、自由基浓度以及污染物生成特性,以解决BGG-S复杂组分导致的点火困难、燃烧不稳定、NO_(x)和CO排放控制难等问题.结果表明,在层流MILD燃烧条件下,热同流能够显著提高BGG-S的燃烧稳定性和燃烧效率,通过预热和稀释作用优化燃烧条件,使火焰结构更加均匀,火焰长度与宽度均显著增加,出现“无焰燃烧”现象,达到理想化MILD燃烧状态.热同流O_(2)体积分数为2%~8%的层流MILD燃烧条件下,NO_(x)排放为83.0×10^(-6)~115.3×10^(-6),减排率为66.7%~78.7%;CO排放低于100×10^(-6),减排率为79.3%~85.7%.热同流通过降低局部峰值温度及增强燃料的还原作用,显著抑制了NO_(x)生成.此外,火焰推举与OH自由基分布验证了局部自点火的存在,局部自点火现象使火焰不再局限于火焰锋面,而是扩展至更大范围,呈现分布式燃烧状态,反应区宽度的增加和停留时间的延长进一步降低了CO排放.研究表明,热同流条件下的BGG-S层流MILD燃烧具有良好的稳定性和超低污染排放特性,为清洁燃烧技术的发展提供了参考. 展开更多
关键词 MILD燃烧 生物质气化气 火焰特性 污染物排放 OH-PLIF
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掺混生物燃料油对低速机燃烧排放性能的影响
2
作者 彭俊杰 吴刚 +2 位作者 江国和 袁宇浩 陈嘉辰 《中国油脂》 北大核心 2026年第1期111-115,共5页
为促进船用生物燃料油在船舶领域的推广和使用,通过实船试验比较了B24船用生物燃料油和传统船用低硫燃料油(VLSFO)在大型船舶上的燃烧性能和排放性能。结果表明:B24和VLSFO的燃烧性能偏差不超过3%;B24和VLSFO的CO_(2)、NO_(x)和CO排放... 为促进船用生物燃料油在船舶领域的推广和使用,通过实船试验比较了B24船用生物燃料油和传统船用低硫燃料油(VLSFO)在大型船舶上的燃烧性能和排放性能。结果表明:B24和VLSFO的燃烧性能偏差不超过3%;B24和VLSFO的CO_(2)、NO_(x)和CO排放量基本持平,且NO_(x)排放量均保持在MARPOL公约附则Ⅵ Tire Ⅰ限量下;B24的全生命周期碳排放量相比VLSFO减少19%。综上,B24船用生物燃料油在碳减排方面具有优势,并同时兼顾了动力安全性。 展开更多
关键词 低速机 船用生物燃料油 生物柴油 燃烧性能 排放性能
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塑料废弃物热裂解制备化学品的研究进展
3
作者 孙道轩 孙来芝 +11 位作者 田数娥 陈雷 杨双霞 李天津 董志国 谢新苹 许美荣 金付强 伊晓路 赵保峰 司洪宇 华栋梁 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2026年第1期318-334,共17页
塑料废弃物通过热裂解制备烯烃、芳烃、氢气、碳纳米管等化学品,是目前实现其再生资源化和高值化利用的重要方式。通过添加不同功能催化剂可优化产物分布并提升能效,改变反应条件可降低能耗并减少焦炭的形成,调整反应器形式可提升塑料... 塑料废弃物通过热裂解制备烯烃、芳烃、氢气、碳纳米管等化学品,是目前实现其再生资源化和高值化利用的重要方式。通过添加不同功能催化剂可优化产物分布并提升能效,改变反应条件可降低能耗并减少焦炭的形成,调整反应器形式可提升塑料废弃物的转化率和化学品的选择性。综述了近年塑料废弃物热裂解制取化学品研究进展,系统概述了常见废塑料热裂解反应特性、催化剂、反应条件、反应装置及反应机理。针对当前塑料废弃物热裂解存在的问题展开讨论,展望了塑料热裂解未来的重点研究方向,为塑料高值转化制备化学品过程提供指导。 展开更多
关键词 塑料废弃物 热裂解 催化剂 化学品 反应器 反应机理
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生物乙醇制备航空煤油的研究进展 被引量：2
4
作者 李攀 赵宇 +6 位作者 吴兴国 张璐璐 胡俊豪 陈玮 白净 常春 方书起 《工程科学学报》 北大核心 2025年第3期514-525,共12页
生物基航空煤油是一种可持续、绿色环保的航空燃料,能够有效降低航空业的碳排放,具有巨大的应用前景.本文综述了以生物质为原料制备航空煤油的工艺方法,重点关注我国生物乙醇产业的快速发展及其充足的产量.在此基础上,详细阐述了生物乙... 生物基航空煤油是一种可持续、绿色环保的航空燃料,能够有效降低航空业的碳排放,具有巨大的应用前景.本文综述了以生物质为原料制备航空煤油的工艺方法,重点关注我国生物乙醇产业的快速发展及其充足的产量.在此基础上,详细阐述了生物乙醇制备航空煤油的主要工艺流程,分析了生物乙醇制航油技术中的三个关键反应(乙醇脱水制乙烯、烯烃低聚反应以及加氢反应)的工艺条件和催化剂应用.此外,介绍了乙醇碳碳偶联与加氢脱氧制备航空煤油的最新进展,探讨了高碳醇制备反应的机理和催化剂,以及加氢脱氧反应的研究动态.指出当前乙醇制备航空煤油面临成本较高和催化剂开发等挑战,并对未来该技术的发展方向进行了展望,为生物乙醇制备航空煤油的工业化提供了重要参考. 展开更多
关键词 航空煤油 生物乙醇 催化剂 高碳醇 加氢脱氧
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燃煤流化床锅炉耦合生物质燃烧技术及数值模拟研究进展 被引量：2
5
作者 王长安 刘嘉淼 +4 位作者 赵鹏勃 常刘军 刘施恩 马国伟 车得福 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期371-382,共12页
在“碳达峰、碳中和”的背景下,燃煤锅炉耦合生物质燃烧发电成为推进煤电低碳转型发展的重要途径,受到广泛关注。介绍了燃煤流化床锅炉耦合生物质燃烧发电技术的现状及研究进展,总结了流化床耦合生物质燃烧时的生物质预处理、精准计量... 在“碳达峰、碳中和”的背景下,燃煤锅炉耦合生物质燃烧发电成为推进煤电低碳转型发展的重要途径,受到广泛关注。介绍了燃煤流化床锅炉耦合生物质燃烧发电技术的现状及研究进展,总结了流化床耦合生物质燃烧时的生物质预处理、精准计量、积灰结渣腐蚀以及污染物排放问题,并提出相应对策;重点关注了燃煤流化床锅炉耦合生物质燃烧的数值模拟研究进展,对数学模型和数值模拟研究方法的应用情况进行了系统总结。在燃煤流化床耦合生物质燃烧的数值模拟研究中,对气固两相流的分析计算至关重要。欧拉-欧拉模型和欧拉-拉格朗日模型是气固两相流研究中主要的2种模型,计算流体动力学及其延伸的计算流体动力学离散元法、多相质点网格法和计算颗粒流体动力学等模拟研究方法都是基于这2种模型展开,系统模拟则基于通用流程模拟软件关注系统整体研究。当前燃煤流化床锅炉耦合生物质燃烧的数值模拟研究尚不成熟,需在合理简化几何模型、选择合适的数学模型和数值模拟研究方法、优化改进模拟方法等方面进一步深入探索,以实现准确、高效的数值模拟研究。 展开更多
关键词 流化床 生物质 耦合燃烧 气固两相流 数值模拟
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生物质基衍生炭的制备与功能化改性研究进展 被引量：2
6
作者 陆佳 王玉鹏 +1 位作者 苏小红 王怡心 《新能源进展》 北大核心 2025年第3期277-284,共8页
在“碳达峰、碳中和”战略背景下,利用生物质为碳源制备衍生炭材料是生物质资源化、高值化、减碳化重要的利用方式之一。生物质衍生炭被誉为“黑色黄金”,在吸附净化、催化、储能领域应用前景广阔。生物质衍生炭的结构特性及应用领域与... 在“碳达峰、碳中和”战略背景下,利用生物质为碳源制备衍生炭材料是生物质资源化、高值化、减碳化重要的利用方式之一。生物质衍生炭被誉为“黑色黄金”,在吸附净化、催化、储能领域应用前景广阔。生物质衍生炭的结构特性及应用领域与原料、制备及改性方法息息相关。基于生物质衍生炭组成与结构,系统梳理介绍了热解碳化法、水热碳化法、活化碳化法、模板法等常用的制备方法。为改善原始生物质衍生炭的固有缺陷以满足其特定的应用需求,在性能提升方面,归纳了酸碱、杂原子掺杂、金属盐及其氧化物等功能化改性方法。最后介绍机器学习在预测调控生物质衍生炭中的应用,并对未来研究重点及发展前景进行展望,以期为生物质衍生炭材料的制备与应用发展提供参考。 展开更多
关键词 生物质衍生炭 热解碳化 水热碳化 模板法 功能化改性
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小粒径FCC催化剂在鼓泡流化床中的流化性能研究 被引量：1
7
作者 张磊 申宝剑 +5 位作者 高雄厚 张君屹 段宏昌 彭威 黄新俊 方勤珠 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第4期1151-1160,共10页
采用计算颗粒流体力学软件模拟工业催化裂化装置再生器内催化剂的流化状态,系统研究了平均粒径50、65、70μm的催化裂化催化剂在二密相床层和稀相空间内的分布规律,考察粒度分布、颗粒密度与细粉含量对床层高度和颗粒质量浓度分布的影... 采用计算颗粒流体力学软件模拟工业催化裂化装置再生器内催化剂的流化状态,系统研究了平均粒径50、65、70μm的催化裂化催化剂在二密相床层和稀相空间内的分布规律,考察粒度分布、颗粒密度与细粉含量对床层高度和颗粒质量浓度分布的影响。结果表明,当催化剂平均粒径由70μm降至50μm时,密相床层高度降低0.6 m,旋风分离器入口催化剂质量浓度由4 kg/m3升高至6 kg/m3。催化剂平均粒径为50~70μm时,增大颗粒密度可提高二密相床层高度,但旋风分离器入口颗粒质量浓度无明显变化,增大颗粒密度无法减少细粉跑损量。移除平均粒径50μm催化剂中粒径小于40μm细粉后,旋风分离器入口颗粒质量浓度降低38.3%,二密相床层高度提高1.4 m,表明移除细粉可以有效降低小粒径催化剂跑损量。 展开更多
关键词 流化催化裂化(FCC) 再生器 小粒径催化剂 平均粒径 计算颗粒流体力学(CPFD) 细粉跑损
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燃料乙醇炼制及生命周期碳足迹研究进展 被引量：1
8
作者 李攀 张璐璐 +5 位作者 陈海 吴兴国 陈玮 白净 常春 胡俊豪 《工程科学学报》 北大核心 2025年第6期1350-1359,共10页
在全球能源短缺和气候加剧变化的双重压力下,人们正积极探索替代化石燃料的新型生物燃料.从农业废弃生物质中的纤维素生产的燃料乙醇是一种绿色的可再生燃料,具备显著的能量收益和碳减排效果,对实现“碳中和”具有重要意义.本文主要针... 在全球能源短缺和气候加剧变化的双重压力下,人们正积极探索替代化石燃料的新型生物燃料.从农业废弃生物质中的纤维素生产的燃料乙醇是一种绿色的可再生燃料,具备显著的能量收益和碳减排效果,对实现“碳中和”具有重要意义.本文主要针对燃料乙醇的生物炼制技术,综述了其在生命周期碳足迹方面的研究进展.本文首先介绍了燃料乙醇炼制的基本原理和现状,重点探讨了其在减少温室气体排放方面的潜力,同时结合生命周期经济型分析,总结了各燃料乙醇炼制技术的成本效益.研究表明,第二代燃料乙醇在碳减排能力上表现最佳,其次是第一代和第三代燃料乙醇,目前第二代燃料乙醇的成本价格高于汽油市场价格,研究高效低成本的纤维素酶和联产高附加值副产品是降低成本的两个主要方向,旨在为未来燃料乙醇炼制技术的研究提供重要参考. 展开更多
关键词 燃料乙醇 生命周期评价 碳足迹 温室气体 生物质
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基于CFD-DEM的斜面平台对下降管内混合颗粒流动的影响 被引量：1
9
作者 孙雪峰 张德俐 +5 位作者 刘浩 高豪磊 马瑞 王芳 金德禄 易维明 《农业工程学报》 北大核心 2025年第5期240-249,共10页
为改善生物质热解过程中混合颗粒在下降管热解反应器内部流动时生物质颗粒扰动较小、混合不充分的问题,该研究探讨了管内斜面平台对陶瓷球和生物质颗粒流动的影响。以斜面平台的位置、倾斜角度和高度为试验因素,以生物质颗粒管内离散度... 为改善生物质热解过程中混合颗粒在下降管热解反应器内部流动时生物质颗粒扰动较小、混合不充分的问题,该研究探讨了管内斜面平台对陶瓷球和生物质颗粒流动的影响。以斜面平台的位置、倾斜角度和高度为试验因素,以生物质颗粒管内离散度为评判标准,通过计算流体力学与离散元法(computational fluid dynamics-discrete element method,CFD-DEM)耦合仿真对混合颗粒流动过程进行模拟,并利用粒子图像测速技术进行了验证。结果表明,斜面平台高度对生物质颗粒离散度影响最大,其次为位置和角度,最佳工作参数为斜面平台底部距下降管拐角处245 mm,高度为27 mm,角度为149°,相较于无斜面平台工况,生物质颗粒离散度提高了50.24%,进而提升了混合颗粒的混合程度。斜面平台的引入使得下降管内生物质颗粒和陶瓷球的轴向平均速度分别降低了14.38%和11.43%,平均停留时间分别升高了20.00%和5.75%,改变了无斜面平台时混合颗粒的向心流动特性,表现为抛物线形流动特性,打破了上疏下密的分布状态,使混合颗粒偏析降低,混合更为均匀。该研究结果能够为下降管式生物质热解反应器的设计与优化提供一定支持,有利于生物质快速热解技术的发展。 展开更多
关键词 生物质 下降管 计算机仿真 CFD-DEM 气固两相流
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基于DFT计算的氮氧改性生物炭氨氮吸附增强机制 被引量：1
10
作者 袁巧霞 李恩光 +3 位作者 刘宸 杨争鸣 徐洋 曹红亮 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期673-683,共11页
氮氧掺杂改性对于提升生物炭氨氮吸附回收性能效果显著,但氮氧掺杂位点对氨氮的增强吸附行为与机制还有待进一步明晰。从分子原子尺度出发,借助密度泛函理论(DFT)计算,通过构建不同氮氧掺杂结构的生物炭氨氮吸附体系,研究不同氮氧赋存... 氮氧掺杂改性对于提升生物炭氨氮吸附回收性能效果显著,但氮氧掺杂位点对氨氮的增强吸附行为与机制还有待进一步明晰。从分子原子尺度出发,借助密度泛函理论(DFT)计算,通过构建不同氮氧掺杂结构的生物炭氨氮吸附体系,研究不同氮氧赋存形态对氨氮的吸附行为与机制机理。计算结果表明,未掺杂的碳骨架结构与NH+4间的吸附能为4.65 kJ/mol,经过氮氧掺杂之后,吸附能提升至原值的2.59~14.81倍,吸附效果提升明显。同时,从掺杂位置影响来看,同一基团在不同掺杂位置的吸附差异不大,吸附能在1.09~8.49 kJ/mol之间变化。此外,进一步解析不同赋存形态氮氧基团的NH+4吸附机制发现,氮氧单掺杂中,氧化氮和羰基的吸附效果最强,是氢键和范德华力协同作用的结果。氮氧基团共掺杂吸附效果提升至原值的4.7~9.8倍,吸附能力介于氮氧单掺杂之间。其中羰基和氧化氮基团共掺杂由于发生竞争吸附,使得共掺杂结构对NH+4的吸附效果减弱。最后,不同氮氧改性生物炭的氨氮吸附效能实验,有效验证了上述理论计算与分析结果的合理性。 展开更多
关键词 生物炭 氮氧掺杂 氨氮 密度泛函理论 吸附机制
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计及生物质能发电的农业综合能源系统低碳经济调度 被引量：1
11
作者 董清 张仁博 +2 位作者 贾焦心 颜湘武 张育铭 《电力科学与工程》 2025年第3期1-10,共10页
为提高农业综合能源系统(Integratedagriculturalenergysystem,IAES)的能源利用率,减轻IAES对农村配电网的冲击,提高系统对风电的消纳,提高IAES的碳减排能力,提出了一种IAES的低碳经济调度策略。考虑以农作物秸秆为燃料的生物质能发电... 为提高农业综合能源系统(Integratedagriculturalenergysystem,IAES)的能源利用率,减轻IAES对农村配电网的冲击,提高系统对风电的消纳,提高IAES的碳减排能力,提出了一种IAES的低碳经济调度策略。考虑以农作物秸秆为燃料的生物质能发电参与日内调度,在提高源侧灵活性的同时,通过生物质能碳捕集的负碳排放效应联合阶梯式碳交易机制进一步挖掘IAES的碳减排潜力,最后通过热电比可调的热电联产装置,基于有机朗肯循环的低温余热发电装置及空气源热泵等装置,以购能成本、碳排放成本最小为目标,将原问题化为混合整数线性优化问题,运用商业求解器进行求解,并通过多个场景进行对比,验证了所提策略的有效性。 展开更多
关键词 农业综合能源系统 风电消纳 生物质能发电 碳捕集 阶梯式碳交易 电力系统经济
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生物质燃烧炉烟道结构优化研究 被引量：1
12
作者 李震 段冀伟 庞赟佶 《内蒙古科技大学学报》 2025年第1期35-40,共6页
针对生物质炉具烟道结构综合热效率低下的问题展开研究工作。由于生物质燃料燃烧主要是挥发分的燃烧,挥发分燃烧速率十分快速,为保留热量、提高综合热效率,提出一种改进型的烟道结构。烟道结构由8层的回字型改为保留最后一层的回字型、... 针对生物质炉具烟道结构综合热效率低下的问题展开研究工作。由于生物质燃料燃烧主要是挥发分的燃烧,挥发分燃烧速率十分快速,为保留热量、提高综合热效率,提出一种改进型的烟道结构。烟道结构由8层的回字型改为保留最后一层的回字型、前7层之间由8个圆柱通道的交错连接结构。以某公司某型号设计的回字型烟道生物质燃烧炉为研究对象,利用CFD模拟技术对生物质炉具原始结构和改进后的结构进行燃烧模拟。优化烟道结构之后炉具烟道出口的平均温度从780 K下降到了650 K,提高了炉具综合热效率。 展开更多
关键词 生物质 数值模拟 结构优化 温度场
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油溶性含Fe、Co或Ni过渡金属催化剂对上湾煤直接液化行为影响
13
作者 李智 闻育新 +4 位作者 张瑞 王硕 刘海云 胡浩权 靳立军 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第11期1687-1698,共12页
催化剂是影响氢传递效率和液化性能的关键因素。本研究分别制备了含Fe、Ni或Co的油溶性苯甲酸铁(BZ-Fe)、苯甲酸镍(BZNi)和苯甲酸钴(BZ-Co)催化剂,并探究其对煤直接液化行为的影响。结果表明,相较非催化液化,油溶性催化剂作用下,煤转化... 催化剂是影响氢传递效率和液化性能的关键因素。本研究分别制备了含Fe、Ni或Co的油溶性苯甲酸铁(BZ-Fe)、苯甲酸镍(BZNi)和苯甲酸钴(BZ-Co)催化剂,并探究其对煤直接液化行为的影响。结果表明,相较非催化液化,油溶性催化剂作用下,煤转化率分别提高2.85%、 8.06%和8.15%,油产率分别提高7.10%、 10.41%和11.76%。BZ-Fe、 BZ-Ni和BZ-Co的活性相分别为Fe1-xS、Co9S8和Ni17S18,同时其形貌结构存在显著差异。活性相表面分布着不同价态的金属离子(Fe^(2+/3+)、 Co^(+/2+)、Ni^(+/2+/3+))和硫离子,其表面不稳定硫离子(USIs)、巯基(-SH)以及S空位形成的晶体缺陷与氢气活化过程密切相关。活性相表面发生USIs与S空位的循环转化,该过程通过H_(2)S的吸附解离持续产生氢自由基,为液化反应提供活性氢。该工作从活性相角度出发阐明油溶性过渡金属催化剂的氢传递机理,为开发高活性油溶性催化剂提供理论基础。 展开更多
关键词 煤直接液化 氢传递 油溶性催化剂 S空位 不稳定硫离子
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基于不同气化剂的生物质气化制氢工艺模拟
14
作者 杨世关 赵佳乐 +4 位作者 张传昊 胡斌 刘吉 张镇西 陆强 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第9期50-60,共11页
气化剂种类显著影响生物质气化过程中H_(2)产率。为系统比较不同气化剂的制氢效果,通过Aspen Plus软件建立了玉米秸秆气化制氢的流程模拟模型,使用不同的气化剂(空气、氧气、空气–水蒸气、氧气–水蒸气)模拟了玉米秸秆气化制氢工艺,系... 气化剂种类显著影响生物质气化过程中H_(2)产率。为系统比较不同气化剂的制氢效果,通过Aspen Plus软件建立了玉米秸秆气化制氢的流程模拟模型,使用不同的气化剂(空气、氧气、空气–水蒸气、氧气–水蒸气)模拟了玉米秸秆气化制氢工艺,系统分析了温度、当量比、水料比等相关参数对H_(2)产量的影响,并进一步对不同气化方案进行了经济性评估。结果表明:与单一使用空气或氧气作为气化剂相比,加入水蒸气的联合气化对于H_(2)生成均有促进作用。在所有气化剂条件下,随着气化温度升高,H_(2)体积分数均增加,在900℃下保持稳定,温度增加使CO_(2)和CH_(4)体积分数持续下降,LHV和H_(2)产率持续增加。随着当量比的增加(0.25~0.34),H_(2)与CO物质的量比整体增加,H_(2)体积分数和LHV呈现下降趋势,氧气–水蒸气条件下H_(2)体积分数下降趋势最为明显。随着水料比增加(0~0.8),H_(2)和CO_(2)体积分数增加,LHV显著增加,CO和CH_(4)含量降低,氧气–水蒸气联合气化条件下H_(2)体积分数整体高于空气–水蒸气联合气化条件下。整体上,相同条件下氧气–水蒸气联合气化制氢效果最佳,在气化温度900℃、当量比为0.28、水料比为0.6时,H_(2)体积分数和产率分别可达56%和126 g/kg。经济性分析表明,尽管氧气–水蒸气气化在制氢效果上占优,但其设备与氧气制备成本较高;相比之下,空气–水蒸气气化因运行成本较低而更具经济性优势,其平准化制氢成本可低至11.7元/kg,显示出良好的工业应用潜力。 展开更多
关键词 生物质 制氢 气化剂 水料比 当量比 经济.性分析
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木质纤维素类生物质与微藻共热解过程协同效应及生物炭结构演变规律研究
15
作者 王岩 朱贤青 +3 位作者 黄云 许勉 朱恂 廖强 《太阳能学报》 北大核心 2025年第10期1-12,共12页
探究热解温度和原料质量混合比对木质纤维素类生物质与微藻共热解生物炭的产率、元素组成、表面形貌、热稳定性、孔隙分布、表面官能团组成及碳骨架结构的影响规律,并进一步揭示共热解过程中的协同效应及反应机理。结果表明,热解温度和... 探究热解温度和原料质量混合比对木质纤维素类生物质与微藻共热解生物炭的产率、元素组成、表面形貌、热稳定性、孔隙分布、表面官能团组成及碳骨架结构的影响规律,并进一步揭示共热解过程中的协同效应及反应机理。结果表明,热解温度和原料质量混合比对共热解生物炭的产率以及理化结构均具有显著影响。生物炭产率随热解温度的升高而下降,并随微藻质量混合比的增加而增大。共热解生物炭的产率(质量分数)可达41.51%,相较于木质纤维素单独热解生物炭提高23.5%。木质纤维素与微藻共热解过程存在显著的协同效应,协同效应能够增大生物炭的产率,且显著促进C元素和N元素在生物炭中富集。热解温度的升高会促进生物炭中吡啶-N向季-N转化。微藻质量混合比的增加会增大生物炭的无序化程度和芳香化程度,微藻产生的含氮挥发分会与木质纤维素上的含氧官能团发生显著的美拉德反应,并进一步发生环化反应和缩聚反应生成富氮生物炭。 展开更多
关键词 木质纤维素 微藻 热解 生物炭 协同效应 结构演变
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不同糖氨比作用下强化烟草美拉德反应的研究
16
作者 胡安福 蒋健 +3 位作者 师晓鹏 汪华文 王骏 王凯歌 《林产化学与工业》 北大核心 2025年第1期55-62,共8页
以烟丝为原料,引入外源葡萄糖和氨基酸强化烟草美拉德反应,探究了不同氨基酸种类、氨基酸配比和糖氨比对烟草美拉德反应的影响。通过GC-MS分析反应液中各组分的含量变化,了解美拉德反应在烟草中的呈香机理和调控方式。研究结果表明:在... 以烟丝为原料,引入外源葡萄糖和氨基酸强化烟草美拉德反应,探究了不同氨基酸种类、氨基酸配比和糖氨比对烟草美拉德反应的影响。通过GC-MS分析反应液中各组分的含量变化,了解美拉德反应在烟草中的呈香机理和调控方式。研究结果表明:在未添加烟丝的情况下,谷氨酸(GA)与葡萄糖的美拉德反应生成了大量的酸类、呋喃类物质,GC含量分别为18.69%、 22.28%。在GA与烟草的美拉德反应体系中引入少量天冬氨酸(AA)可以将酯类物质的GC含量提高到1.38%。随着糖氨比的增加,反应产物的种类增多,其中包括醛类、酮类和酯类等物质,烟碱的GC含量从57.57%降至27.38%。最优的糖氨比为1,其中GA与AA物质的量比为1∶2,在该反应条件下反应产物中2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮(DDMP)的GC含量为27.98%,并生成了少量的糠醛(FF)、糠醇(FA)和5-羟甲基糠醛(5-HMF)。随着温度的升高,DDMP不稳定,在较高温度时发生了分解,导致其GC含量的降低,而含氮化合物的含量随温度的升高明显增加。不同糖氨比条件下美拉德反应液中的葡萄糖和氨基酸含量发生显著变化,进而影响了美拉德反应产物的生成和烟草的风味特性。 展开更多
关键词 烟草 美拉德反应 糖氨比 致香成分
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旋转滚筒中柔性丝带状生物质颗粒流动混合的数值模拟研究
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作者 何逸波 王淼 +5 位作者 蒋恩柯 毛立辉 许丹丹 郭宇 林建忠 帖金鑫 《中国烟草学报》 北大核心 2025年第6期20-34,共15页
【目的】建立柔性生物质颗粒在旋转滚筒内流动混合的数值模型,实现模拟参数校正,得到关键控制和材料参数对流动和混合的影响规律。【方法】采用自开发离散单元法(DEM)程序数值模拟生物质颗粒在旋转滚筒内的流动和混合过程,同时开展旋转... 【目的】建立柔性生物质颗粒在旋转滚筒内流动混合的数值模型,实现模拟参数校正,得到关键控制和材料参数对流动和混合的影响规律。【方法】采用自开发离散单元法(DEM)程序数值模拟生物质颗粒在旋转滚筒内的流动和混合过程,同时开展旋转滚筒实验,将实验结果用于校正数值模拟参数,然后基于数值模拟分析滚筒转速和颗粒粒度分布对动态休止角和颗粒混合的影响。【结果】实验校正得到的数值模拟参数为:颗粒滑动摩擦系数0.5,滚动摩擦系数1;随着滚筒转速的增加,颗粒混合速率增加,配位数线性减小,颗粒碰撞接触力略有增加;随着颗粒平均粒径的增加,平均动态休止角先增后减,混合速率略有减小,配位数增加,颗粒碰撞接触力显著增加。【结论】数值建模需要引入颗粒间滚动摩擦来考虑接触对颗粒转动的限制;滚筒转速对颗粒混合速率的影响更显著,颗粒粒度分布对动态休止角、配位数和碰撞接触力的影响更显著。 展开更多
关键词 生物质颗粒 数值模拟 颗粒流动性 颗粒混合 旋转滚筒
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油菜秸秆废塑料共催化热解的协同作用及动力学分析
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作者 李小华 于子宁 +1 位作者 邵珊珊 蔡忆昔 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期156-162,188,共8页
在氮气气氛下,30~800℃的温度范围内,以20℃/min的升温速率,对油菜秸秆、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)以及质量比为1∶1的油菜秸秆与聚丙烯、油菜秸秆与ABS树脂共混物进行了热重试验,利用Friedman法测定了表观活化能,... 在氮气气氛下,30~800℃的温度范围内,以20℃/min的升温速率,对油菜秸秆、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)以及质量比为1∶1的油菜秸秆与聚丙烯、油菜秸秆与ABS树脂共混物进行了热重试验,利用Friedman法测定了表观活化能,并进行了动力学分析,同时在固定床反应器上采用HZSM-5催化剂进行油菜秸秆的单独催化热解及油菜秸秆与聚丙烯、油菜秸秆与ABS树脂的共催化热解试验,并对三相产率进行了测试分析.研究发现:共热解反应物之间存在相互作用,并且共混有利于降低热解反应的难度,提高反应的自发性;当秸秆与聚丙烯共混质量比为1∶1时,单环芳烃产率最高,约为22.11%;秸秆与ABS树脂在该共混质量比下同样具有最高的单环芳烃产率,达到了32.87%. 展开更多
关键词 油菜秸秆 热重分析 塑料 芳烃 动力学分析
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微波热解蔗渣制备生物质基碳纳米管
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作者 廖丽芳 魏一麟 +4 位作者 毛闯 许庆利 彭麟 郑业川 颜涌捷 《化工进展》 北大核心 2025年第10期5697-5702,共6页
以蔗渣为原料,采用硝酸铁、二茂铁、草酸钴对蔗渣进行预处理,制备蔗渣-催化剂前体。在微波场中,700W功率下对蔗渣-催化剂前体进行裂解制备生物质基碳纳米管(CNTs),并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱等多种表征方法分析碳纳米... 以蔗渣为原料,采用硝酸铁、二茂铁、草酸钴对蔗渣进行预处理,制备蔗渣-催化剂前体。在微波场中,700W功率下对蔗渣-催化剂前体进行裂解制备生物质基碳纳米管(CNTs),并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱等多种表征方法分析碳纳米管微观结构。结果表明,通过金属催化剂预处理后,MCN-2和MCN-3产品管壁上可以观察到完整且光滑的CNTs。拉曼光谱中I_(D)与I_(G)的比值远低于1.0,表明制备的CNTs石墨化程度较高。与生物质炭相比,CNTs的结晶度、结构有序性和热稳定性增加。 展开更多
关键词 微波 生物质炭 碳纳米管 催化剂
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基于响应面与NSGA-Ⅱ的香菇菌渣成型参数优化
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作者 李震 乔志忠 +3 位作者 孙恒阳 李斌 雷瞾 许胜 《锻压技术》 北大核心 2025年第7期153-159,共7页
为解决香菇菌渣燃料颗粒生产过程中出现的成型质量差和成型能耗高的问题。采用响应面法分析香菇菌渣颗粒成型工艺参数对成型颗粒稳定密度、抗跌落破损率和比能耗的影响规律,建立其输入与输出的多目标数学模型。同时,以稳定密度和抗跌落... 为解决香菇菌渣燃料颗粒生产过程中出现的成型质量差和成型能耗高的问题。采用响应面法分析香菇菌渣颗粒成型工艺参数对成型颗粒稳定密度、抗跌落破损率和比能耗的影响规律,建立其输入与输出的多目标数学模型。同时,以稳定密度和抗跌落破损率最大、比能耗最小为目标,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对成型工艺参数进行多目标优化,并通过实验验证优化结果的准确性。结果表明:当含水率为14%、压制速度为103mm·min^(-1)、保压时间为22s时,成型颗粒稳定密度可达到1.114g·cm^(-3),抗跌落破损率和比能耗分别为98.80%和4.06J·g^(-1),且预测值与实验值相对误差较小,表明了优化结果的可靠性。 展开更多
关键词 稳定密度 抗跌落破损率 比能耗 多目标优化 响应面法 香菇菌渣
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