秸秆资源循环经济利用模式——纸浆与肥料联产的清洁生产技术体系

本文对我国秸秆资源利用和肥料使用现状、清洁制浆技术的进展进行了较为详细的论述,介绍了纸浆与肥料联产的循环经济利用模式的内容和发展前景.该模式采用熔态水解法自制氢氧化钾并联产磷肥以降低原料成本,用氢氧化钾对秸秆进行蒸煮得到纸浆,通过用含钾黑液来制备液体肥料、固体有机肥料和灌溉水,使黑液全部得到资源化利用而实现系统内无污染物排放.秸秆资源来源于农业,所加工的肥料又服务于种植业,同时又生产了造纸工业急需的纸浆,因而采用这种肥料与纸浆联产的技术体系是实现秸秆资源清洁、高效和经济利用的有效途径.     

秸秆资源循环经济利用模式——纸浆与肥料联产的清洁生产技术体系

本文对我国秸秆资源利用和肥料使用现状、清洁制浆技术的进展进行了较为详细的论述,介绍了纸浆与肥料联产的循环经济利用模式的内容和发展前景.该模式采用熔态水解法自制氢氧化钾并联产磷肥以降低原料成本,用氢氧化钾对秸秆进行蒸煮得到纸浆,通过用含钾黑液来制备液体肥料、固体有机肥料和灌溉水,使黑液全部得到资源化利用而实现系统内无污染物排放.秸秆资源来源于农业,所加工的肥料又服务于种植业,同时又生产了造纸工业急需的纸浆,因而采用这种肥料与纸浆联产的技术体系是实现秸秆资源清洁、高效和经济利用的有效途径.     

福建无烟粉煤纸浆黑液富氧流化床催化气化研究

在实验室小型流化床反应器中研究了福建龙岩无烟粉煤纸浆黑液富氧催化气化的特性，考察了纸浆黑液催化剂添加量不同时氧体积分数变化对碳转化率、产气率、煤气组成与热值的影响。结果表明，纸浆黑液催化和富氧气体燃烧的双重作用明显地提高了煤的碳转化率和煤气有效组成；纸浆黑液中钠碱对煤焦气化的催化与对煤灰分中SiO2和Al2O3等氧化物的熔制反应同时发生并存在着竞争；纸浆黑液中钠碱对高温碳与气化剂之间多种反应表现出不同程度的促进。龙岩无烟粉煤在纸浆黑液富氧催化气化时适宜操作条件是氧的体积分数40％和蒸汽/富氧比为1.4kg/m3～2.0kg/m3。碳转化率94％、煤产气率为3.62m3/kg、煤气热值为7.33mJ/m3。     

Catalytic gasification of Pakistani Lakhra and Thar lignite chars in steam gasification

采用热重法在常压与700℃~900℃条件下的水蒸气气化过程,对两种巴基斯坦Lakhra和Thar褐煤半焦进行了单一和混合催化剂(即3%钙和5%钠-黑液单一催化剂及一种3%钙和5%钠-黑液混合催化剂)对碳转化率、气化反应速率常数及活化能、有害污染含硫气体相对量的催化效应研究.两者Lakhra和Thar褐煤半焦经直接气化就可获得高的碳转化率,但采用纸浆黑液催化剂可使气化速率变得很快.含灰高的Thar褐煤半焦在纸浆黑液催化气化过程更易生成一些复杂的硅酸盐,从而导致比含灰低的Lakhra褐煤半焦出现一个更低的转化率.在水蒸气气化过程由半焦和纸浆黑液自身所产生的SO2 和 H2S含硫气体可为存在于纸浆黑液中的Ca盐所捕获而完成脱硫过程,但这一过程在低于900℃时更有效.缩芯模型 (SCM)可较好地用来关联转化率与时间的关系并给出不同温度下的反应速率常数k.基于阿累尼乌斯方程预测了反应活化能Ea 和指前因子A.在纸浆黑液和钙混合催化及纸浆黑液催化剂时,Lakhra褐煤半焦的Ea分别为44.7kJ/mol和 59.6kJ/mol明显小于Thar褐煤半焦的Ea=114.6kJ/mol 和 Ea=100.8kJ/mol,同样也小于无催化剂纯半焦气化时Lakhra褐煤半焦的Ea=161.2kJ/mol和Thar半焦的Ea=124.8kJ/mol.     

热重法福建无烟煤二氧化碳催化气化的研究

采用纸浆黑液为催化剂在一热重分析仪中及常压与750℃～950℃下进行了福建无烟煤二氧化碳催化气化的研究以给出催化剂浓度,即在不同3%、5%、8%、10% 钠黑液添加量时对碳转化率的影响。实验表明,在750℃～950℃催化剂浓度8%钠黑液添加量的催化活性比其他浓度更好。在反应控制条件下测定了三种福建高变质无烟煤的碳转化率与气化反应时间的关系。应用均相模型和缩芯模型分别关联了这三种煤的转化率与时间的关系并得出不同温度下的反应速率常数k,进而采用阿累尼乌斯方程 预测了实验所用三种煤的反应活化能Ea 和指前因子A。在适宜催化剂浓度8% 钠 黑液添加量时,其 Ea＝76.18kJ/mol～104.22kJ/mol明显小于无催化剂纯煤气化时的Ea＝150.93kJ/mol～185.44kJ/mol数值范围,这明显地表明纸浆黑液是一个廉价和有效的煤气化催化剂。     

农作物秸秆红外指纹图谱双指标序列分析

采用傅立叶红外光谱技术研究了不同地区、不同种类农作物秸秆的红外指纹图谱,对其谱带归属进行了判别分析;并利用共有峰率和变异峰率双指标序列法对农作物秸秆样品进行分析鉴别。结果表明:同种农作物秸秆化学成分相似,不同农作物秸秆化学成分差异较大,其中花生秆与其他农作物秸秆化学成分差异最大。     

汽爆技术促进中药资源高值化利用

汽爆技术在中药资源高值化利用中发挥的作用正在逐渐体现:汽爆处理打破中药植物细胞壁的屏障结构,有利于有效成分的分离提取;汽爆过程物料自体水解发生去糖苷化作用使天然植物中的苷元与糖基分离,提高苷类物质提取和分离效率;汽爆应用于中药炮制和中药脱毒有高效、快速和避免有效成分流失等优点;汽爆处理有利于中药非药用组分如纤维素、半纤维素等的有效分离和利用,联产乙醇、丁醇等能源和化工产品。本文对汽爆技术在中药资源高值化利用中的研究进展进行了综述。     

混合气气氛下纸浆黑液和钙混合催化剂的催化气化特性

采用热重法在单一和混合催化剂(即3%钙和5%钠-黑液单-催化剂及一种3%钙和5%钠-黑液混合催化剂),温度750℃～950℃及常压条件下对三种高变质无烟煤(福建龙岩、丰海和尤溪煤)研究了混合气气化过程中对碳转化率、气化反应速率及有害污染含硫气体相对量的催化效应.纸浆黑液和钙混合催化剂具有两者的的协同作用,在混合气气化过程中,3%钙和5%钠-黑液混合催化剂可极大地增加碳转化率和气化反应速率系由于该混合催化剂碱性表面化合物[-COM]、[-CO2M]及可交换的钙酚盐和羧酸钙[(-COO)2Ca]的存在加速了反应C 2CO2=2CO和C H2O→CO H2的结果,且这一催化作用比水蒸气气化过程更强烈.通过添加碳酸钙于纸浆黑液催化剂的气化方法,除去促进催化剂功效和增加碳转化率以外,也可达到有效的脱硫作用,但是这一较好的操作温度需低于900℃.     

农作物秸秆解聚研究

农作物秸秆是重要的生物质资源。本文从我国建立资源节约和环境友好社会目标的角度,论述了农作物秸秆高效利用的重要性和研究农作物秸秆解聚对开发农作物秸秆高效利用的新工艺的重要意义。介绍了农作物秸秆解聚的典型工艺及解聚产物组成分析和利用研究的进展,预测了农作物秸秆解聚研究的发展方向。     

不同方法预处理的玉米秸秆结构与酶解分析

在利用秸秆进行工业转化时,因为秸秆结构复杂,导致转化效率低,所以需对秸秆进行预处理,破坏秸秆复杂结构,提高转化效率。采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线衍射技术分析不同预处理方式对玉米秸秆微观结构的影响,并利用纤维素酶对不同预处理秸秆进行酶解,评价预处理效果。扫描电镜结果表明,不同预处理方式对秸秆表面形态和秸秆整体结构造成不同程度的破坏,其中NaOH预处理后的秸秆表面结构坍塌明显,表明木质纤维素结构被有效打破。利用傅里叶变换红外光谱对不同预处理方式的秸秆进行分析,其中1600和1510cm~(-1)为木质素的特征峰,NaOH预处理后的秸秆在此处的特征峰基本消失,表明NaOH预处理对秸秆木质素的去除效率比较明显。1744~1734 cm~(-1)为C=O伸缩振动特征峰,此峰的强度与木质素和半纤维素的含量有关,采用不同方法预处理后,此峰的吸收强度不同程度地减少,表明各种预处理方法不同程度地去除了秸秆的木质素和半纤维素。X-射线衍射分析表明,不同预处理后秸秆的结晶度均发生不同程度的改变,其中H_2SO_4预处理后秸秆的结晶度提高最大,达到43.4%。其中NaOH预处理秸秆后,用纤维素酶酶解60h,使其酶解产糖量达到33.32g/L。本研究分析了不同秸秆预处理方法的效果,为利用玉米秸秆生产生物化工产品提供了理论依据。     

近红外反射光谱法分析玉米秸秆纤维素含量的研究

利用近红外反射光谱分析技术和偏最小二乘回归法（PLS）,通过比较不同光谱范围和光谱预处理方法,采用二阶导数光谱预处理,在7540．3-5361．1cm^-1和4882.9—4504．9cm^-1谱区内建立了近红外光谱测定玉米秸秆纤维素含量的校正模型。利用15个玉米秸秆样品对所建模型的实际预测效果进行了验证,预测值与化学值的相关系数（r）可达0．9953,最大相对误差仅为5．20。结果表明,近红外光谱技术可以快速、准确地测定玉米秸秆纤维素,该结果对玉米秸秆材料的快速鉴定和筛选利用具有重要的意义。     

农作物秸秆解聚研究

农作物秸秆是重要的生物质资源.本文从我国建立资源节约和环境友好社会目标的角度,论述了农作物秸秆高效利用的重要性和研究农作物秸秆解聚对开发农作物秸秆高效利用的新工艺的重要意义.介绍了农作物秸秆解聚的典型工艺及解聚产物组成分析和利用研究的进展,预测了农作物秸秆解聚研究的发展方向.     

农作物秸秆解聚研究

农作物秸秆是重要的生物质资源.本文从我国建立资源节约和环境友好社会目标的角度,论述了农作物秸秆高效利用的重要性和研究农作物秸秆解聚对开发农作物秸秆高效利用的新工艺的重要意义.介绍了农作物秸秆解聚的典型工艺及解聚产物组成分析和利用研究的进展,预测了农作物秸秆解聚研究的发展方向.     

离子吸附型稀土高效提取和分离技术进展

离子吸附型稀土资源(或称风化壳淋积型稀土资源)由于中重稀土含量高而得到国内外的广泛重视。对该类资源的开采和分离加工技术以及相关的环境保护问题进行了述评和讨论,包括矿山提取技术、萃取分离技术、沉淀结晶分离技术、材料前躯体制备技术和环境水处理技术。针对矿山开采中的主要问题,提出了该类稀土实现资源与环境保护性开采的环境工程模式及其对应的技术内涵;根据稀土市场和环境保护要求,讨论了离子吸附型稀土开发过程中今后需要开展的研究工作。     

秸秆稀酸水解液的气相色谱／质谱法研究

在秸秆两步稀酸水解工艺中,用气相色谱/质谱(GC/MS)法对其水解液中的单糖成分进行测定,采用2%硼氢化钠的氨溶液将稀酸水解液中的单糖还原成糖醇,然后在甲基咪唑催化剂的作用下和乙酸酐在水相中直接反应生成乙酰化的糖醇,用二氯甲烷萃取后进行GC/MS测定.研究结果表明:秸秆稀酸水解液中有五种单糖,主要是木糖和葡萄糖,其次是阿拉伯糖、半乳糖和少量的甘露糖;利用此方法测定了一批秸秆稀酸水解液,得到了该秸秆稀酸水解过程的最佳的反应时间.该方法可快速、准确测定秸秆稀酸水解液中单糖的浓度,为水解工艺的研究提供一种有效的分析方法.     

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。     

造纸黑液制取胡敏酸铵

胡敏酸铵是具有类似植物生长刺激素作用的一种肥料,可以提早种籽发芽,促进根系发育,加强植物体内有机物的合成和积累,促进土壤有机质的分解与转化,有利于作物对可溶性养分的吸收,达到农作物增产的目的。在制浆造纸工业中,纤维原料经碱液蒸煮产生大量的黑液,如果直接排入江河,将会污染水源,危害农业和渔业的生产,造成严重的社会公害。在无产阶级文化大革命中,造纸行业广大职工大搞综合利用,利用硫酸盐制浆的黑液制成了农肥胡敏     

两种计算吸光光度法同时测定钙镁

研究了在pH10．5的硼砂-氢氧化钾缓冲溶液和乙醇的增敏作用条件下，偶氮氯膦Ⅰ与钙、镁的吸收特性，建立了多波长光度法同时测定钙和镁的方法。采用两种矩阵算法对试验数据进行处理，并对结果进行比较和分析。钙和镁含量在0～25μg／25ml范围内用计算法Ⅱ能得到准确结果。     

含吡唑基查尔酮的[2+2]环加成反应研究

在氢氧化钾存在下,用4-甲酰基吡唑类化合物和取代苯乙酮发生反应得到含吡唑基查尔酮的[2+2]环加成产物,对其进行了波谱表征,并对其反应机理进行了讨论.     

秸秆稀酸水解液中抑制物的研究

采用气相色谱/质谱(GC/MS)法对秸秆稀酸水解液中主要抑制物进行分析与鉴定,得到主要抑制物为乙酸、糠醛、乙酰丙酸和5-羟甲基糠醛.用气相色谱法定量乙酸、糠醛、乙酰丙酸和5-羟甲基糠醛的线性范围分别为0.07～0.51、0.05～0.351、0.11～0.85、0.08～0.63 mg/mL,相关系数大于0.995.对秸秆稀酸水解液进行测定的结果表明,不同温度下木糖和葡萄糖降解有着不同变化规律,为秸秆稀酸水解工艺的改进提供了参考.