检索结果-内蒙古大学图书馆

林产化学与工业 2024年第6期44卷 11-19页

作者：宋磊沈钇琳雷廷宙刘鹏杨梅杨延涛常州大学城乡矿山研究院常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室江苏常州213164

为了满足生物质定向解聚增值预处理技术的需求,以水稻秸秆(RS)为研究对象,采用热重(TG)分析仪、X射线衍射(XRD)仪和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)仪等对低温烘焙处理后的水稻秸秆的化学组成、热稳定性、结晶度和官能团种类进行分析,从而探... 详细信息

为了满足生物质定向解聚增值预处理技术的需求,以水稻秸秆(RS)为研究对象,采用热重(TG)分析仪、X射线衍射(XRD)仪和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)仪等对低温烘焙处理后的水稻秸秆的化学组成、热稳定性、结晶度和官能团种类进行分析,从而探讨出热化学耦合物理品质调控机理。研究结果表明:在120、160和200℃的烘焙条件下,样品RS-120、RS-160和RS-200的结晶度小幅度升高而后降低,结晶度分别为35.45%、36.03%和32.42%。相比于180℃烘焙条件下的样品RS-180,RS-200纤维素的质量分数减少1.59个百分点,半纤维素和木质素的质量分数分别增加1.35和1.73个百分点。在200℃的烘焙条件下,水稻秸秆的质量损失率为12.79%。相比于RS,RS-200的纤维素最大降解速率从15.81%/min增加至17.11%/min,热稳定性提高,总酸性基团增加9.04%,羧基减少33.33%,酚羟基增加105.56%,以及平衡含水率从11.56%降低至8.20%,疏水性提高。

关键词：低温烘焙化学组成结晶度含氧官能团疏水性

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典型抗生素菌渣厌氧发酵性能和物料转化特性

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中国环境科学 2025年第3期45卷 1375-1384页

作者：任建军朱李霞尹冬敏毛洪刚呼和涛力牛东泽李春雨唐睿夏禧龙常州大学城乡矿山研究院常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室江苏常州213164 常州大学药学院、生物与食品工程学院江苏常州213164

为探究抗生素菌渣(Antibiotic fermentation residue,AFR)作为单一底物厌氧资源化利用的可行性,以经过脱抗处理的红霉素菌渣(EFR),头孢菌素菌渣(CFR)和青霉素菌渣(PFR)3种典型的大宗AFR为原料,开展中温((35±1)℃)条件下的产甲烷潜... 详细信息

为探究抗生素菌渣(Antibiotic fermentation residue,AFR)作为单一底物厌氧资源化利用的可行性,以经过脱抗处理的红霉素菌渣(EFR),头孢菌素菌渣(CFR)和青霉素菌渣(PFR)3种典型的大宗AFR为原料,开展中温((35±1)℃)条件下的产甲烷潜能和动力学试验,探究不同抗生素菌渣厌氧发酵的基本特性.通过原料组成,物料平衡及相关性分析等解析不同菌渣厌氧甲烷发酵的共性与特征.研究结果表明,EFR具有最高的产甲烷潜能,约为226m L/g VS,比CFR和PFR分别高27.0%和20.2%.不同菌渣在厌氧发酵中表现出明显的动力学特性和代谢活动差异,PFR具有最大的产沼气速率为13.2m L/(g VS·d).EFR具有明显的两阶段特征,一级动力学常数K_(1)和K_(2)分别为0.0336和0.2012d^(-1).物料衡算验证了实验结果的可靠性,难溶性物质剩余量对厌氧系统的启动和稳定性具有重要影响.结合相关性分析,菌渣的SCOD/TCOD、C/N、蛋白质及脂肪含量等指标是评估其在厌氧发酵中性能的重要参数,说明优化菌渣特性可提高发酵效率.经脱抗处理的抗生素菌渣可作为厌氧发酵的单一基质,为菌渣的资源化处理提供了新的方案.

关键词：抗生素菌渣厌氧发酵产气动力学物料平衡相关性分析

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温度、时间和催化剂对木质素热解产物分布的影响研究

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林产工业 2024年第6期61卷 1-7页

作者：孙堂磊王睿思张橹刘鹏雷廷宙常州大学城乡矿山研究院江苏常州213164 常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室江苏常州213164

采用热裂解气相色谱/质谱联用技术(Py-GC/MS)对碱木质素(AL)进行快速热解,探究了温度、时间及催化剂对热解产物分布的影响。结果表明:反应温度和时间对木质素热解产物的种类和产量具有显著影响。当热解温度为600℃,停留时间为5~10 s时,... 详细信息

采用热裂解气相色谱/质谱联用技术(Py-GC/MS)对碱木质素(AL)进行快速热解,探究了温度、时间及催化剂对热解产物分布的影响。结果表明:反应温度和时间对木质素热解产物的种类和产量具有显著影响。当热解温度为600℃,停留时间为5~10 s时,有利于提高木质素热裂解可冷凝挥发分的产量。在催化剂选择中,K2SO4有利于提高酯类(3.65%)的含量并降低醇类(5.40%)的含量;ZnCl2有助于增加糖类(2.72%)和醚类(6.62%)的含量,而减少酮类(4.70%)的含量;HZSM-5能促进酸类(11.12%)和醇类(13.58%)的生成,而抑制酚类物质(36.66%)的产生;当以MCM-41为催化剂时,酮类(11.44%)、烃类(3.06%)、呋喃(4.31%)和硫醚(5.19%)的含量最高,酸类、酯类、醚类和含氮化合物的含量均为0;在ZrO2存在的情况下,醛类(4.21%)含量最高。

关键词：木质素温度时间催化热解产物分布

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温度对废弃生物质热解规律及产物分布的影响

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太阳能学报 2024年第7期45卷 745-750页

作者：刘鹏李学琴李艳玲孙堂磊杨延涛雷廷宙常州大学城乡矿山研究院常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室常州213164 华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

为探究有机固体废弃物热解规律及产物分布,以不同原料(木屑、污泥、生活垃圾)为研究对象,利用一级固定床反应系统研究持续升温下不同生物质热解性能的变化规律。结果表明:高温有利于促进生物质热解、提高热解气产率、降低焦油产率,尤其... 详细信息

为探究有机固体废弃物热解规律及产物分布,以不同原料(木屑、污泥、生活垃圾)为研究对象,利用一级固定床反应系统研究持续升温下不同生物质热解性能的变化规律。结果表明:高温有利于促进生物质热解、提高热解气产率、降低焦油产率,尤其木屑热解受温度变化作用显著;木屑、污泥、生活垃圾经高温热解后焦油所含有机物的分布差异明显,其中木屑热解油中未检测出酸类物质,酚类、醇类物质占比随温度变化明显增加,酮类化合物占比变化不大;进一步通过不同指标论证了生物质热解制备高值燃气的可行性,得出生物质高温热解气具有很好的协同作用和良好的应用前景,是生物质高值化利用的重要方向,也是绿氢产生的重要途径。

关键词：生物质能废弃生物质热解规律产物分布高值燃气高效利用

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氮掺杂生物炭的制备与应用研究进展

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化工进展 2023年第7期42卷 3720-3735页

作者：李艳玲卓振池亮陈曦孙堂磊刘鹏雷廷宙常州大学城乡矿山研究院常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室江苏常州213164 中国石油吉林石化公司乙烯厂吉林吉林132022

生物质不仅储量丰富、分布广泛且可再生,是一种亟待高值化利用的资源。将其炭化后制备的生物炭具有良好的理化性质,常被用于吸附污染物、制作电极材料。但与活性炭相比,生物炭存在孔隙结构欠发达、表面官能团种类和数量稀少等问题,其应... 详细信息

生物质不仅储量丰富、分布广泛且可再生,是一种亟待高值化利用的资源。将其炭化后制备的生物炭具有良好的理化性质,常被用于吸附污染物、制作电极材料。但与活性炭相比,生物炭存在孔隙结构欠发达、表面官能团种类和数量稀少等问题,其应用受到了很大限制。通过对生物炭进行N元素掺杂改性制成N掺杂生物炭(NBC)可丰富生物炭孔隙结构和表面活性位点,提高吸附、导电和催化性能。本文综述了国内外近几年来关于NBC的制备/改性方法(热解法、活化法、水热法、模板法和后处理法等)及其优点和局限性,梳理了各方法得到的NBC的形貌结构及表面化学特征,概括了氮掺杂对NBC的催化、吸附、电化学性能的影响及NBC在各领域的应用。以“制备-结构-性能及应用”相结合的思路,从NBC的应用角度逆向出发,思考如何通过探究N掺杂机理和优化制备方法,来充分发挥NBC在各领域中的应用价值,并对今后该领域的研究发展提出了展望。

关键词：氮掺杂生物炭活化催化吸附储能

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红霉素菌渣厌氧消化产气潜能及动力学特性

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农业工程学报 2024年第9期40卷 199-208页

作者：任建军毛洪刚朱李霞夏禧龙周蓉蓉韩丽丽马娜尹冬敏常州大学城乡矿山研究院常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室常州213164 常州大学药学院生物与食品工程学院常州213164 北京市畜牧总站北京100107 伊犁科源检测技术有限公司伊犁835000

为探究未经脱抗预处理的抗生素菌渣作为单一底物厌氧无害化处理的可行性,该研究以新鲜的红霉素菌渣(erythromycin fermentation residue,EFR)及其上清液为原料,在常温(20℃)、中温(35℃)和高温(55℃)条件下开展产气潜能及其动力学研究... 详细信息

为探究未经脱抗预处理的抗生素菌渣作为单一底物厌氧无害化处理的可行性,该研究以新鲜的红霉素菌渣(erythromycin fermentation residue,EFR)及其上清液为原料,在常温(20℃)、中温(35℃)和高温(55℃)条件下开展产气潜能及其动力学研究。研究结果表明:中温条件下,EFR获得最高的累积甲烷产量,为460 mL/g,比常温和高温时分别提高了163%和55.5%。通过一级动力学模型可以看出,EFR的产甲烷过程呈现明显的两阶段特性,其中高温时的产甲烷速率(k1=0.1422 d^(−1))显著高于常温(k1=0.0429 d^(−1),P<0.05)和中温(k1=0.0363 d^(−1),P<0.05)。物料衡算分析显示,随着发酵温度的升高,EFR的水解转化率逐级提高,高温时最高为87%,表明高温条件下菌渣中残留的红霉素对水解菌基本未产生抑制作用。未经脱抗处理的EFR可直接作为厌氧发酵的原料,为菌渣的减量化和资源化处理提供了新的思路。

关键词：抗生素菌渣厌氧发酵 Gompertz模型一级动力学物料平衡

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铁基碳铝催化剂的制备及其催化玉米秸秆热解制氢研究

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林产化学与工业 2024年第2期44卷 55-63页

作者：卢岩李学琴李艳玲孙堂磊刘鹏雷廷宙常州大学城乡矿山研究院常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室江苏常州213164 华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

以生物质玉米秸秆(CS)为原料,将废弃铝灰(WA)活化处理后得到的活化铝灰(AWA)作为载体,Fe为活性组分,采用水热炭化法(HTC)制备铁基碳铝催化剂(Fe/CS-AWA)并用于催化CS热解制氢。在探讨了Fe负载量对催化剂性能影响的基础上,进一步采用响应... 详细信息

以生物质玉米秸秆(CS)为原料,将废弃铝灰(WA)活化处理后得到的活化铝灰(AWA)作为载体,Fe为活性组分,采用水热炭化法(HTC)制备铁基碳铝催化剂(Fe/CS-AWA)并用于催化CS热解制氢。在探讨了Fe负载量对催化剂性能影响的基础上,进一步采用响应面(RSM)法优化了水热炭化条件对Fe/CS-AWA结构性质和催化CS热解制氢的影响规律。研究结果表明:与CS热解相比,AWA和CS混合水热炭化作为催化剂使CS热解产氢能力提高了19.11 mL/g;更重要的是Fe提高了CS-AWA的催化活性,且负载量为10%时,气体总产率为160.93 mL/g,氢气占比为39.96%。经RSM优化后的最佳工艺条件为:m AWA∶m_(CS)为2∶1、250℃停留时间60 min、炭化温度500℃。此工况下制备的Fe/CS-AWA催化CS热解的气体总产率为267.43 mL/g,H_(2)占比达37.80%。表征发现,Fe/CS-AWA表面形成了不规则的铁碳化物和Al—O—C中间体,提高了Fe/CS-AWA的催化作用。

关键词：铝灰水热炭碳铝催化剂响应面法热解制氢

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基于AMS的^(14)C法对生物质与煤混燃掺烧比测定的研究进展

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林产工业 2023年第10期60卷 33-39页

作者：王睿思孙堂磊杨延涛刘鹏雷廷宙常州大学城乡矿山研究院江苏常州213164 常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室江苏常州213164

生物质与煤耦合燃烧不仅可以提高生物质资源利用率,还可以达到减排效果,以符合碳交易市场要求。将生物质与煤混燃技术广泛应用于发电厂,需要对生物质掺混比进行高精度测定。然而,当前工业技术测量的速度和精度还有待提高。基于加速器质... 详细信息

生物质与煤耦合燃烧不仅可以提高生物质资源利用率,还可以达到减排效果,以符合碳交易市场要求。将生物质与煤混燃技术广泛应用于发电厂,需要对生物质掺混比进行高精度测定。然而,当前工业技术测量的速度和精度还有待提高。基于加速器质谱(AMS)的^(14)C检测法能够更准确迅速地进行^(14)C含量的测定,从而得出生物质掺混比例。本文阐述了生物质掺混比的高精度快速测定方法,并从采样方法、^(14)C含量测定、掺烧比计算模型、误差分析等方面对基于AMS的^(14)C检测方法进行了分析,并提出了测量方法的改进建议和展望,以期对生物质与煤耦合燃烧输入侧掺混比精确快速测定提供科学参考和建议。

关键词：混燃技术生物质与煤掺混比 ^(14)C检测加速器质谱研究进展

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“双碳”目标实施过程中拓展能源作物利用的现状及需求分析

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新能源进展 2025年第2期13卷 128-137页

作者：王庚益刘鹏李学琴李艳玲孙堂磊呼和涛力郑宾国雷廷宙常州大学环境科学与工程学院江苏常州213164 常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室江苏常州213164 郑州航空工业管理学院土木建筑学院郑州450046

全球能源危机日趋严重和气候变化挑战日益严峻,而我国正处于高速发展阶段,亟需解决能源供需矛盾以及能源消费与生态环境恶化之间的矛盾。发展和利用生物质资源既能解决温室气体排放带来的全球变暖等环境气候问题,又是解决我国能源紧缺... 详细信息

全球能源危机日趋严重和气候变化挑战日益严峻,而我国正处于高速发展阶段,亟需解决能源供需矛盾以及能源消费与生态环境恶化之间的矛盾。发展和利用生物质资源既能解决温室气体排放带来的全球变暖等环境气候问题,又是解决我国能源紧缺问题的重要途径之一。作为一种优质的生物质资源,能源作物具有对固碳环境要求低、固碳量大、固碳效率高等优点。从开发、利用能源作物的重要性入手,综述了能源作物的种类、特点以及国内外研究现状,提出了对能源作物开发利用过程中培育、选地、收储运与清洁转化等方面的需求,并指出拓展能源作物的种植和利用在能源供给、乡村振兴以及促进“双碳”目标的实施等方面具有广阔的战略应用前景。展望未来,绿色金融对生物质能减排量在碳市场优先交易的支持是能源作物可持续发展的关键。

关键词：生物质能源作物固碳减排能源供给

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餐厨垃圾收运及处置一体化模式生命周期评价:以天津市为例

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环境工程学报 2024年第11期18卷 3260-3270页

作者：邵志飞呼和涛力孟晓山吴丹雷廷宙陈勇常州大学环境科学与工程学院常州213164 常州大学城乡矿山研究院常州213164 常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室常州213164 中国科学院广州能源研究所广州510651

在我国生活垃圾分类和“无废城市”建设持续推进背景下,餐厨垃圾收运与处置利用一体化成为了城市固废资源化产业链的重要环节。本研究以天津市为例,利用地理信息系统(ArcGIS)空间分析天津市餐饮垃圾产排特征,通过实地调研获得收运方式... 详细信息

在我国生活垃圾分类和“无废城市”建设持续推进背景下,餐厨垃圾收运与处置利用一体化成为了城市固废资源化产业链的重要环节。本研究以天津市为例,利用地理信息系统(ArcGIS)空间分析天津市餐饮垃圾产排特征,通过实地调研获得收运方式信息并归纳出4条处理技术路线,分别是高温发酵、焚烧发电、单独厌氧以及协同厌氧,并采用生命周期评价方法(LCA)选取6种影响类型为评价指标对餐厨垃圾收运及处置一体化模式进行了环境影响评价。结果显示,4条技术路线均具有环境效益,净环境影响潜力由低到高分别是高温发酵路线(−0.0308)、协同厌氧路线(−0.0299)、单独厌氧路线(−0.0245)、焚烧发电路线(−0.0057)。敏感性分析表明,提高餐厨垃圾提油率,减少收运距离均能降低环境影响潜力,优化三相分离技术提高提油率是一种更加可行高效的方式。

关键词：生命周期评价餐厨垃圾环境影响敏感性分析

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