低温水热预处理对高蛋白小球藻N分布和藻渣热解特性的影响

利用水热釜研究了低温水热预处理过程中高蛋白小球藻的水热降解特性，考察了125-200℃各相产物产率、元素组成、能量回收率和关键元素C、N的分布规律。结果表明，大量的C、N元素富集在水相中，且提高温度（>175℃）有利于脱氨反应进而提高水相中NH₃的相对含量。随着预处理温度升高，N在油相产物中分布逐渐增加且在175℃后快速增加；固相产率及能量回收率逐渐降低，但同时其N/C和O/C也降低，表明水热预处理是一个提质过程。借助FT-IR、XPS、TG-FTIR-MS和Py-GC-MS对比分析了原料和藻渣的官能团结构和热降解特性。结果表明，水热预处理过程改变了C、N不同官能团的相对含量，与原料相比，藻渣中C-C相对含量增加，而C-N、C-O等相对含量降低；除了蛋白质-N和季胺类-N，预处理后藻渣中出现了少量吡啶-N。固体藻渣官能团组分含量和结构变化降低了热失重过程NH₃和HCN的释放、及快速热解产物中含N杂环化合物的含量。     

碱木质素、聚糖和LCC组分对黑液热解产物特性的影响

对麦草碱法制浆黑液中三种主要有机组分碱木质素、聚糖和木质素-碳水化合物复合体(LCC)的热解产物特性进行了研究,探讨了三种有机组分对黑液热解产物的影响规律.结果显示,黑液低温热解产生的CO来自于聚糖组分;碱木质素和LCC组分是黑液热解焦油中酚类化合物的主要来源,而热解焦油中呋喃类化合物主要是由聚糖组分热解产生的;碱木质素、聚糖和LCC半焦水蒸气气化过程中固体转化率随半焦形成温度的升高而减小.     

黑液与石油焦共热解及其产物特性研究

运用热重-红外联用(TGA-FTIR)和扫描电镜(SEM)对黑液与石油焦的共热解过程进行了实验研究,考察了两者在共热解过程中的热失重、挥发性组分释放及固体产物表面形貌特性;同时运用热重(TGA)探究了热解固体产物黑液半焦和石油焦的CO2共气化反应特性。结果表明,在黑液与石油焦共热解过程中,温度低于600℃时,两者的热解相互独立;温度达到600℃之后,相对于黑液和石油焦单独热解的加权平均值,挥发性气体产物CO2和CO的释放峰值温度向低温区移动,失重特性也随之发生变化;800℃下的共热解固体产物表面产生新的形态特征,黑液的烧结得到抑制;850℃下的黑液半焦与石油焦CO2共气化实验表明,两者在共气化过程中存在协同效应,各自的碳转化率和气化速率明显提高,整体碳转化率提高了51.27%,气化反应速率最大值增大了两倍。     

填充床介质阻挡放电脱除气化燃气中苯的研究

以生物质气化焦油典型组分--苯作为模型物,采用填充床介质阻挡放电（DBD）对气化燃气氛围中的苯进行脱除。考察了燃气组成、填充物种类、反应温度及催化剂还原方式对苯脱除的影响。结果表明,反应温度200 ℃时,空气气化燃气与水蒸气气化燃气氛围内的苯脱除率比较接近,但燃气中存在少量O₂会导致脱除率明显下降。并且,提高放电能量密度,使用高介电常数、高比表面积及孔容积的填充物能提高苯脱除率。采用传统还原和等离子体还原两种方式分别制得Ni/γ-Al₂O₃（C）、Ni/γ-Al₂O₃（P）催化剂,以Ni/γ-Al₂O₃（C）为DBD填充物,反应温度在230-330 ℃时,苯脱除率随温度升高而下降,330 ℃时达到最低脱除率11.6%;温度高于330 ℃,苯脱除率随温度急剧上升且在430 ℃达到最大值85.4%。等离子体还原可制得大比表面积及高分散性的Ni/γ-Al₂O₃（P）,其苯脱除率随温度变化的趋势与Ni/γ-Al₂O₃（C）一致,但在430 ℃时达到更高的脱除率90.0%。苯脱除过程中燃气的甲烷化可提高出口燃气中CH₄浓度,但燃气的热值略有下降。     

耦合TiO2直接苛化的黑液半焦与石油焦水蒸气共气化特性研究

以黑液半焦(BLC)-苛化剂(TiO₂)-石油焦(PC)三元混合物(BTP)为研究对象，借助热重分析仪和固定床反应器在850℃进行了恒温水蒸气气化实验，从反应速率、产气特性和残余固体特性等方面探究了耦合TiO₂直接苛化的BLC和PC共气化过程。结果表明，源于m Na₂O·n TiO₂对有机碳气化反应的促进作用，与单独的TiO₂直接苛化BLC气化和PC气化加权平均(BTPtheo)相比，耦合共气化过程表现出显著的协同效应。BTP最大反应速率达到7.0%/min，为BTPtheo的2.9倍；BTP产气中有效气组分(H₂+CO)的含量及其产率分别为81.1%和2059 mL/g，气体热值为9343 kJ/m³，相对于BTPtheo分别提高6.8%、137.3%和5.5%;BTP的碳转化率和能源输出比分别为95.0%和1.13，相比BTP_theo，分别提高61.6%和135.4%。此外，BTP在气化过程中的无机盐损失得到...