科研产出
磷钨酸铯催化工业蔗渣木质素制备酚类化学品
《可再生能源 》 2018 北大核心
摘要：通过催化降解的方法,可以有效将木质素转为高附加值的单酚类化学品。文章首先以酸析法从蔗渣碱法造纸黑液中回收工业蔗渣木质素(IBL),接着采用Cs_(2.5)H_(0.5)PW_(12)O_(40)为催化剂,在250℃乙醇-水体系中反应180 min催化IBL降解,可得到4-乙基苯酚(8.1%),4-乙烯基苯酚(1.3%),3-甲基-4-乙基苯酚(1.9%),4-异丙基-苯酚(3.5%)和2,6-二甲氧基苯酚(7.8%)5种主要酚类化合物。以主要产物4-乙基苯酚收率为指标,考察了催化剂取代度、比表面积和孔结构、反应温度、反应时间等条件对催化效率的影响。结果表明,通过多孔炭负载可以有效提高磷钨酸铯的催化效率,以比表面积、孔体积和孔径分别为0.340 cm~3/g,5.888 nm和341.783 m~2的活性炭负载型磷钨酸铯(Cs_(2.5)H_(0.5)PW_(12)O_(40)/C2)为催化剂,在350℃乙醇-水(v/v=9/1)体系中反应120 min催化IBL降解,4-乙基苯酚的收率最高可达12.36%。
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蔗渣碱法造纸黑液回收木质素的结构及其燃烧特性
《化工学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：以酸析法从蔗渣碱法造纸黑液中回收蔗渣木质素(BL),通过红外光谱(FTIR),核磁共振氢谱(~1H NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对其进行了表征。结果表明,BL主要由愈创木基丙烷单元(G)和紫丁香基丙烷单元(S)通过C—O、C—C键合方式连接而成,其分子量分布较宽,分子之间存在较大差异。通过热重分析法(TG)研究了BL的燃烧特性,结果表明BL的燃烧主要发生在300~500℃的阶段,在此过程中BL分子中的C—C键发生断裂形成挥发分和焦炭,并迅速燃烧,失重率超过80%。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线荧光光谱(XRF)研究了BL在300、600、900和1100℃燃烧灰渣(BLR)的微观形貌和元素组成,结果表明BL呈结实、饱满的颗粒状,而BLR则表现为多孔的疏松堆积体或规则的片状结晶颗粒。随着燃烧温度的升高,BLR中的Na和K质量分数逐渐减少,而其他元素质量分数变化不大。
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添加适量菌棒废渣提高桑枝颗粒燃料成型率及改善燃烧性能
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：对桑枝(ramulus Mori,RM)和菌棒废渣(mushroom-planted residue,MPR)进行了工业分析、元素分析、生物质三组分以及空气干燥基低位发热量值分析。从RM和MPR中分别提取了木质素,通过DSC测定了其玻璃化转变温度。结果表明RM的挥发分含量、低位发热量值和玻璃化转变温度较高,分别为72.54%,17.57 MJ/kg和160.6℃;MPR的挥发分含量、低位发热量值和玻璃化转变温度分别为66.72%、15.23 MJ/kg和136.8℃,通过单因素方差分析表明其与RM存在极显著差异。该研究通过在RM中分别添加5%~20%质量分数的MPR作为黏结剂,采用4 mm孔径振动筛控制颗粒度,在含水率为20%±0.5%以及可变的环模孔长孔长径比条件下,通过压辊环模成型机制备了RM/MPR复合颗粒燃料。结果表明在环模孔长径比为4:1时,RM不能有效的致密化,颗粒成型率仅为50.24%。MPR具有更好的流动性和黏结性,可作为黏结剂将RM纤维粘结于一起,增加一定质量比例的MPR可以提高RM颗粒成型率。在环模孔长径比为4:1时,随着MPR的添加量增加至10%~15%,RM/MPR复合颗粒燃料的成型率大于91.54%。在MPR的添加量在5%~20%范围内,RM/MPR复合颗粒燃料的密度、耐久率以及燃烧值分别高于1.208,96.42%和17.26 MJ/kg,符合生物质燃料要求。
关键词： 生物质 燃烧 燃料 桑枝 菌棒废渣 颗粒燃料 成型工艺
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响应面法优化竹材热裂解制备生物油的工艺研究
《高校化学工程学报 》 2012 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了提高竹材生物质流化床快速热裂解制备生物油产率,利用响应面法优化其最佳工艺条件。试验选择热裂解温度(450～550℃)、气相停留时间(1.5～2.5 s)和物料粒径(0.18～0.22 mm)三因素作为独立变量,采用中心组合设计建立模型和考察上述因素对生物油收率的影响。结果表明三因素对生物油收率具有显著影响而它们之间的交互作用均不显著。依据所得到的模型,在各因素设定范围内获得的最佳工艺条件为:热裂解温度519.0℃、气相停留时间2.1 s、物料粒径0.18 mm,生物油理论收率为58.17%。在该条件下进行的三次重复试验,竹材生物油的实际平均收率为57.85%,与模型预测值58.17%无显著差异。响应面法简便、高效,优化结果能给生物质流化床快速热裂解制备生物油制备工艺提供一定的参考。
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纤维小体在燃料乙醇中的应用
《中国生物工程杂志 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：纤维小体在木质纤维素的降解中起着重要作用。它不仅含有降解纤维素所需的各种纤维素酶系,而且组装成具有高效催化活性的多酶复合体形式。介绍了纤维小体基本结构与功能,重点概述了其在生物燃料乙醇中的应用并对纤维小体的研究提出了展望。
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