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[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
王勇 邹献武 秦特夫
对木质生物质醇液化产物重质油进行了理化性质表征、元素分析、热值测定、分子量分布研究及红外光谱分析。结果表明,醇解重质油主要来源于生物质中木质素的降解,是含有羟基、甲氧基、羰基、醚键等多种含氧官能团的芳烃或酚类化合物。重质油常温下是沥青状粘稠固体,其峰位分子量包括2 805和242两个部分。重质油的热值为36MJ/kg,是快速热解油的2倍。此外,重质油中氧、氮、硫总杂原子含量远低于快速热解油品,而且重质油含水率低,酸值远小于快速热解油,因而更利于作为燃料使用。而对重质油的热重分析结果表明,重质油燃烧过程基本可以分为4个阶段,依次为重质油中小分子组分的挥发(室温～130℃),易挥发物组分的着火燃烧...
关键词：
生物质液化 重质油 理化性能 燃烧动力学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
路广军
该文设计了一种煤与生物质混合燃烧性能、燃烧效率研究实验。该实验涉及煤与生物质混合样品制备、混合样品燃烧过程参数采集和气体产物检测等方面。以典型无烟煤和玉米秆为原料,采用同步热分析与气体质谱仪联用方法分析混合燃料在燃烧过程中质量、热量及烟气变化情况。结果表明,在混合燃烧过程中,玉米秆可以改善无烟煤的燃烧性能,并提高无烟煤燃烧效率。通过该实验,使学生了解研究含碳固体燃料燃烧基本方法,培养学生对一次能源高效利用的创新能力。
关键词：
无烟煤 玉米秆 燃烧特性 燃烧效率
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
张全国 徐国强 杨群发 李冠峰 张泽星 李刚 徐桂转
对生物质气化过程伴生的焦油馏程、发热量、粘度、闪点、燃点、碳氢元素含量等热物理特性进行试验研究 ,结果表明 ,生物质焦油经过精制分馏后 ,温度在 2 0 0℃以下时的馏分为轻质油分 ,其闪点和燃点均接近于柴油的闪点和燃点 ,可作为发动机代用液体燃料 ;在 2 0 0℃以上时的馏分为重质油分 ,且发热量和粘度随蒸馏温度增加而逐渐升高 ,可作为多种化工原料进行资源化高值利用
关键词：
生物质 气化 焦油 热物理特性
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
金森 杨艳波
通过对南方7种典型乔木叶片在空气气氛条件下,升温速度为10℃·min-1的热重分析,研究了其热解特性和热解动力学特征,并基于热解参数对其燃烧性进行了四维评价。结果表明:(1)综纤维素开始分解的温度为140.54~158.67℃,结束温度为372.01~389.91℃。木素开始分解温度为372.01~389.91℃,结束温度为538.63~581.32℃。(2)综纤维素热解的活化能为34.059~48.531 k J·mol-1,指前因子为72.012~1 966.463 min-1。木素热解的活化能为31.264~54.091 k J·mol-1,指前因子为31.755~1 909.015 m...
[期刊] 林业科学
[作者]
金枝 赵广杰
综述生物质纤维基活性碳纤维、黏胶基活性碳纤维、木质素基活性碳纤维、生物质苯酚液化物基活性碳纤维、生物质沥青基活性碳纤维5种生物质活性碳纤维的孔隙调控与结构表征研究进展,归纳其晶体结构、表面形态结构、表面化学结构和吸附性能,并提出几点建议。
关键词：
生物质活性碳纤维 孔隙结构 孔隙调控
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
杨素文 羊亿 陈建山 邓鑫 吴志平 张靖
以棉秆生物质为原料,通过自制的真空热解装置对其进行制取生物油的实验研究。考察了保温时间、热解温度以及升温速率等工艺参数对产物产率的影响,着重研究了生物油产率随工艺参数的变化规律。结果表明:保温时间为60 min、热解温度为550℃、升温速率为50℃/min的参数条件,对棉秆生物质真空热解制备生物油比较有利,生物油产率达43%以上。采用FT-IR、GC-MS技术对棉秆生物油进行分析,发现棉秆生物油是一种复杂的有机混合物,含有醛、酮、羧酸、酯、醇、苯酚类物质、呋喃类物质以及糖类化合物等,其中酚类物质相对含量为23.86%,呋喃类物质相对含量为10.97%。研究了固相副产物的吸附性能,其亚甲基蓝吸附...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
刘荣厚
生物质热裂解制取生物油技术是在中温(500～650℃),高加热速率(104～105℃/s)和极短气体停留时间(小于2s)的条件下,将生物质直接热解,产物经快速冷却,可使中间液态产物分子在进一步断裂生成气体之前冷凝,从而得到高产量的生物油。该技术是一种环境友好的新型生物质能利用技术,具有广阔的应用前景。对生物质热裂解机理、生物质热裂解反应器类型、生物质快速热裂解过程的影响因素、生物油特性、生物油的精制及应用等方面进行了阐述,以期为该技术的发展提供参考。
关键词：
生物质快速热裂解 生物油 反应器
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
陈东雨 刘乙德 朱晓健 袁小兰 刘奕兵 王晶 杨旭 封宇 李致锋 郝宇思 牛卫生 刘越洋 李进
随着全球能源需求的快速增长和环境与可持续发展问题的日益突出，生物质资源作为化石能源的补充受到了广泛关注。通过快速热解技术，将生物质资源转化为同时具有经济和环境效益的液体生物油备受重视。然而，通过直接热解得到的生物油存在化学组分繁多、产率低、品质差等问题。在快速热解之前对生物质进行酸处理，可以有效去除生物质中碱/碱土金属元素(AAEMs)含量，显著改变生物质的形貌结构，极大改善生物油产品的组分分布，增加如左旋葡聚糖等高附加值化合物的产率，有效提升生物油品质，更有利于生物油的分离提纯和后期的高值化利用。总结分析了国内外学者对生物质进行不同酸处理后的热解研究现状，讨论了酸处理及联合酸处理对生物质形貌结构、AAEMs含量、热解过程及热解生物油的影响，为生物质资源化利用和转化提供了思路，对生物质热解酸处理技术的研究和改进提供了参考。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
冯洪庆 牛振泽 张秀霞 马睿修 王新伟 林日亿 姜烨
为探究低碳醇掺混汽油的醇基燃料在缸内具体的燃烧状态和燃烧过程，该文基于自然吸气式气道喷射汽油发动机搭建实验平台，并改进了燃烧分析功能。基于实验平台开展了3种燃料（92号汽油、甲醇比例85%的甲醇汽油、50%异丙醇掺混的92号汽油）的缸内燃烧实验，分析了醇基燃料燃烧状和在发动机中的燃烧性能。实验平台可完成动力性、经济性分析等测试项目，并可对缸压、放热率以及燃料自燃性质进行测量分析。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
尹赛男 单延龙 宋光辉 韩喜越 高博
森林地下火是发生在腐殖质层和泥炭层的一种森林火灾,对森林危害极大。大兴安岭地区是我国森林地下火频发区域,因此,本文以大兴安岭地区典型林型—兴安落叶松林为研究对象,使用Origin和Excel软件进行数据整理和绘图,利用SPSS软件进行相关分析和回归分析,对不同腐殖质粒径下森林地下火垂直燃烧特征展开研究。结果表明:当腐殖质粒径为<20目、<40目时森林地下火燃烧时间较短、燃烧充分、燃烧温度高、蔓延速度快;当腐殖质粒径为<60目、<80目时森林地下火的燃烧时间长、燃烧较不充分、燃烧温度和蔓延速度降低;当腐殖质粒径为<100目时由于腐殖质中氧气浓度过小,最终可能会导致地下火熄灭;不同腐殖质粒径的森林地下火燃烧深度与最高温度(除粒径<100目外)和蔓延速度皆呈现正向线性相关关系,即森林地下火燃烧深度越大,温度越高、蔓延速度越快。
[期刊] 林业科学
[作者]
邓丛静 马欢欢 王亮才 朱正祥 周建斌
【目的】研究杏壳半纤维素的结构组成、微观形貌以及其热解特性和产物生成规律,为杏壳热化学利用提供理论基础。【方法】采用碱抽提和乙醇纯化方式分离杏壳半纤维素,基于红外光谱、核磁共振、扫描电子显微镜对其结构组成和微观形貌进行表征,利用热重分析、热重红外连用分析杏壳半纤维素的热解特性。【结果】从杏壳中分离出半纤维素的得率为29.44%,红外光谱特征吸收峰主要集中在1 620～600 cm~(-1)范围内,半纤维素成分以吡喃环结构的木糖为主。核磁共振图谱表明,杏壳半纤维素是以β-D-吡喃木糖形成的木聚糖为主链,在木糖基的C-2位连接4-O-甲基-α-D-葡萄糖醛酸,C-3位连有α-L-呋喃阿拉伯糖。扫描电子显微镜分析显示,半纤维素存在团聚现象,微观形态呈堆砌状的近似球形结构,半纤维素结构有一定的破坏。杏壳半纤维素的主要热解温度范围为210～380℃,在240℃出现一个肩状峰,在308℃出现最大失重尖峰,失重过程在600℃左右结束,800℃时热解残炭量为25.33%。杏壳半纤维素热解时各产物析出量在310℃时达到最高,小分子气体产物主要有CO_2、CO、CH_4,且CO_2和CO量远高于CH_4。【结论】杏壳半纤维素得率为29.44%,是以β-D-吡喃木糖形成的木聚糖为主链,呈堆砌状的近似球形结构,热解产物以CO_2、CO及乙酸、糠醛、丙酮等为主。
[期刊] 生态经济
[作者]
曹美娜 张宜升 徐鹏 栾胜基 曾立武 郑君倢
目前,我国农村使用生物质作为家庭燃料和农田废弃物露天焚烧的现象很普遍。研究以广东江门新会区为例,通过实地调研调查该区土地流转统计资料,结合实验室测试生物质田间焚烧和家庭炉灶燃烧的排放特征,建立了土地流转政策下的生物质燃烧排放清单,探析了土地流转政策对区域生物质燃烧排放的影响。结果表明:(1)水稻秸秆CO2、CO、BC排放因子分别为1 265.69 g·kg~(-1)、74.61 g·kg~(-1)、0.40 g·kg~(-1),甘蔗秸秆为1 689.79 g·kg~(-1)、25.61 g·kg~(-1)、0.37 g·kg~(-1),速生桉柴为1 257.93 g·kg~(-1)、83.03 g·kg~(-1)、1.13 g·kg~(-1),荔枝柴为1 015.87 g·kg~(-1)、97.98 g·kg~(-1)、1.11 g·kg~(-1);(2)土地流转政策能减少生物质燃烧量,并相应减少CO2、CO、BC、PM2.5、PAHs等的排放。研究结果可为其他地区控制农村生物质燃烧排放及政府制定相关政策提供参考。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
何新洁 李荣 张帆 王新生 陈良富 陶明辉 梅新 宋小青
生物质燃烧是影响大气环境的重要因素之一。湖北省作为我国农业大省，农业资源十分丰富。客观全面的分析湖北省生物质燃烧情况，能够为湖北省加强生物质燃烧管控和改善空气质量等提供重要依据。基于VIIRS 375 m热异常产品、土地利用数据及天地图高分辨率遥感影像，提取了2012～2019年湖北省主要生物质燃烧类型火点，揭示了生物质燃烧的时空格局演变过程及其影响因素。结果表明：(1)火点主要集中在湖北中部地势较低的江汉平原地区，以及东部低山丘陵地区。(2)2012～2019年湖北省火点数量在整体上呈现明显的下降趋势，秸秆焚烧为湖北省生物质燃烧主要类型。其中，秸秆焚烧火点和林地火点占比分别为67.43%和32.57%。(3)2015年后，秸秆焚烧火点数量显著下降，且维持在较低水平，治理成效显著。严格的禁烧政策下，由于缺乏秸秆综合利用途径，孝感市、随州市、武汉市和黄冈市等地出现严重反弹。因此，除了进一步强化禁烧政策，还需寻求更多秸秆综合利用的途径，形成科学的长效的管控措施。(4)秸秆焚烧的高峰期主要集中在收获季节，但严格的管控措施下，部分地区错峰焚烧导致春季和冬季出现多个分散的秸秆焚烧的小高峰期。林火主要发生在2～4月，该时间段内春节和清明上坟烧纸是引起湖北省森林火灾的重要因素。(5)秸秆焚烧火点在空间上分布范围呈现先扩大后缩小的形势；天门市东部和孝感市接壤地区一直是火点密集区，孝感市全域和武汉市北部秸秆焚烧热点区域呈较快速度扩展；襄阳市以及位于江汉平原的荆州市、仙桃市、潜江市和天门市西部等地，原先秸秆焚烧热点区域火点减少明显；林火主要分布在湖北省北部和东部地区，自2016年以来湖北省林火密度均处于较低水平。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
冯瑞 田润和 陈科位 叶君健 张辉
飞机货舱火灾已成为巡航飞机的主要安全威胁之一,它的发生会造成巨大的财产和人员伤亡。该文以航空货运中常见的瓦楞纸箱为对象,在低压舱中开展了不同数量纸箱火(纸箱火可代表A类固体火)实验,测量了燃烧过程中的质量燃烧速率、火焰轴向辐射热通量和火焰温度等特征参量。首先,采用修正的B-number理论,从传热传质角度推导低气压对固体燃烧速率行为的影响规律;其次,分析了不同纸箱放置情况下,火焰辐射热通量和中心线温度分布的变化规律。结果表明:湍流固体火灾燃烧速率的压力表达式为m″∝C_hP~(2/3)+C_rP~(3/2),进而通过实验验证了该表达式,同时给出经验关系式m∝P~(1.3);发现辐射热通量整体上呈先升高后下降趋势,R2的辐射热通量相比其他位置更大;火焰温度最大值为800℃,位于火焰的连续区。该文从理论和实验两方面揭示了不同低压环境下固体燃料的火灾行为特征,为航空火险救援提供依据。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
金明 陆羽笛 李原森 柳伟杰 葛冰 臧述升
通过高频粒子图像测速法(particle image velocimetry, PIV)及高速相机、压力传感器、光电倍增管等,研究中心分级燃烧器流-热-声动态特性,揭示了中心分级燃烧器单级旋流和中心分级火焰的流动及热声稳定性的变化规律。结果表明:主燃级为旋流火焰时,预燃级的旋流空气会破坏流场中的回流区,加剧主燃级火焰的不稳定性,而预燃级为旋流火焰时可将主燃级火焰的脉动压力幅值降低76.8%;燃烧热负荷增大导致气流加速膨胀,诱发射流剪切层产生更高强度的旋涡,预燃级与主燃级火焰相互干涉可加速旋涡的耗散,改变了旋涡的脱落频率;与单级旋流火焰相比,主燃级和预燃级火焰干涉区的火焰脉动最剧烈,且主燃级射流外剪切层的大尺度旋涡加剧了主燃级火焰的脉动。
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