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国家自然科学基金(51206194): 作品数：29 被引量：62H指数：5; 相关作者：郭淑青董向元刘开拓吴婷婷韩洋洋更多>>; 相关机构：中原工学院南京工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金河南省科技攻关计划河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目更多>>; 相关领域：动力工程及工程热物理农业科学化学工程环境科学与工程更多>>

不同豆腐废水添加量下芦苇秆水热焦燃烧特性研究被引量：2: 2021年; 为研究豆腐废水添加量对生物质水热碳化行为的影响,以芦苇秆为原料,纯水溶剂为参照,在反应温度250℃、停留时间240 min、液固比5~30条件下进行了水热碳化实验,分析了水热焦元素组成和燃烧特性的变化规律。结果表明,随着液固比的增加,豆腐废水溶剂中水热焦产率从49.27%增至63.53%,而纯水溶剂中水热焦产率从46.30%下降至38.30%,两者变化趋势相反;豆腐废水中水热焦的C和N质量分数变化范围分别为68.35%~70.30%和1.48%~3.26%,高于纯水中水热焦的相应参数,且随着液固比增加,豆腐废水中水热焦的C和N质量回收率增加;豆腐废水促进了芦苇秆的脱羧反应,水热焦H/C原子比和O/C原子比均与褐煤相近,高位热值最高为29.53 MJ/kg,能量密度约为1.80,能量回收率从0.85增至1.17,而燃料比从1.09减小至0.78。在液固比不大于10时,豆腐废水溶剂中的芦苇秆水热焦有与纯水溶剂水热焦相近的燃烧特性,其燃烧性能良好。; 郭淑青董向元陈祥王树中高新杰张恒瑞; 关键词：生物质燃烧

玉米秸秆水热炭化产物特性演变分析被引量：16: 2016年; 为了研究玉米秸秆水热炭化过程及固体目标产物特性的演变规律,在高温高压反应釜中,进行反应温度为180-290℃、停留时间为8 h的水热炭化实验研究。研究发现,随反应温度的升高,玉米秸秆固体水热焦产率从180℃时的71%逐渐下降至290℃时的36%,而C质量分数从玉米秸秆原料中的44.86%增加至72.36%,O质量分数从原料中的44.2%下降至15.36%,明显提高了其能量密度。至290℃时,水热焦的H/C和O/C原子比分别为0.88和0.16,接近于煤的H/C和O/C原子比,高位热值高达29.79 MJ/kg。水热焦中特征官能团随温度升高而减少,而C=C、C=O和芳香特征峰红外吸收逐渐增强,同时热重分析表明水热焦热稳定性逐渐提高。元素组成和傅里叶红外光谱分析表明玉米秸秆经水热炭化处理,低于230℃时主要经历脱水和脱羧反应,而高于230℃以后,以缩聚反应和芳香化为主。; 郭淑青董向元范晓伟于海龙吴婷婷韩洋洋; 关键词：玉米秸秆傅里叶红外光谱热重分析

木质纤维类生物质水热焦特性分析: 生物质水热碳化技术能够在一定温度和压力下将生物质原料转化为水热焦，是一项有效的生物质能转化技术。众多学者研究表明水热焦具有高含碳量、高热值等特点，以水热焦为燃料和作为热解原料制备高附加值产品等应用前景广阔，但目前对其相关...; 高新杰; 关键词：活化能; 文献传递

豆制品废水同荷叶水热碳化对水热焦特性的影响: 2023年; 为研究豆制品废水协同荷叶水热碳化对水热焦特性的影响,将豆制品废水与荷叶按两者不同干基固体质量比均匀混合,在200℃、10 h、液体与总干基固体质量比为10的条件下进行水热碳化,分析所获水热焦的理化特性。结果表明,同荷叶单独在纯水中水热碳化所得水热焦相比,豆制品废水同荷叶水热制得的水热焦产率有所下降,C和N质量分数有所增加,O质量分数有所减少。豆制品废水中干物质与荷叶干基质量比从1增至5时,水热焦产率从34.05%下降至31.00%,C质量分数从58.78%增至66.74%,O质量分数从26.15%降至16.23%,而N质量分数均约为3.60%,为其作为电极材料应用提供了有利条件,但豆制品废水中干物质占比增加时,并未明显增加水热焦中N元素质量分数,同时降低了石墨化程度,豆制品废水中干物质与荷叶干基质量比以不超过3为宜。; 郭淑青李硕程陈吴宇阳陈政权董向元; 关键词：生物质废水荷叶

豆腐废水对芦苇秆水热焦特性的影响被引量：3: 2021年; 为寻求生物质水热碳化处理技术的替代溶剂,以豆腐废水为溶剂,芦苇秆为原料,在190~270℃、60 min条件下进行水热碳化实验研究,参照纯水溶剂,深入分析2种溶剂中水热焦的组成和燃料特性。结果表明:随着反应温度的升高,在豆腐废水作用下,水热焦产率从84.6%减至52.4%,比纯水溶剂中水热焦产率高11%~17%;而碳质量分数从51.51%增至69.41%,同纯水溶剂相比,整个实验温度范围内,豆腐废水溶剂中水热焦碳质量分数较高而O/C原子比较低,至250℃时,高位热值和能量密度分别达27.6 MJ/kg和1.72,燃料比为092,H/C和O/C原子比进入褐煤区域,豆腐废水可促进芦苇秆的脱羧反应,提高水热焦的燃料特性。; 郭淑青董向元张恒瑞王树中高新杰; 关键词：生物质燃料特性燃烧

生物质湿解腐殖化和液化产物特性分析被引量：3: 2015年; 在小型湿解实验装置中，对草坪草和梧桐树叶进行不同温度下的湿解实验，考察两种生物质样品湿解固体、液体产物特性及形成机理。研究发现：停留时间为60min时，在160～240℃的温度区间，随温度的升高，两种生物质样品固体产物含碳量增加，但碳固存率下降，200℃时，梧桐树叶较草坪草芳香化和炭化程度高；液体产物产率增多，进入液体产物中的碳份额增多，梧桐树叶较草坪草的液体产物产率和碳份额低；液体产物中还原糖、糠醛、5-羟甲基糠醛、5-甲基糠醛的浓度随温度的升高均呈先升后降的变化趋势，乙酸浓度逐渐增加；生物质湿解产物的形成过程，主要是其化学组分通过一系列的水解、缩聚和芳香化等共同作用的结果。; 郭淑青董向元刘开拓; 关键词：腐殖化生物质温度草坪草

麦秆湿解固体产物腐殖化与炭化特性分析被引量：12: 2015年; 为了研究生物质湿解过程中固体产物的腐殖化和炭化特性,以麦秆为原料,在高温高压反应釜中,进行反应温度为220℃、停留时间30-180 min条件下的湿解实验研究,结合X射线衍射（XRD）和傅里叶红外光谱（FTIR）检测分析结果对麦秆湿解固体产物的微观结构和化学组成进行了深入分析。研究发现,麦秆经过湿解处理,固体产物中C元素质量分数从停留时间30 min时的45.86%逐渐增加至180 min时的49.06%;在停留时间为60 min时,XRD谱图上在衍射角2θ约为26°附近就已经出现强峰,微晶结构接近于石墨,并随停留时间的增加,芳香化和炭化程度逐渐提高;固体产物中含有丰富的腐殖质,具有大量的芳香结构和含氧官能团。; 郭淑青董向元刘开拓; 关键词：麦秆炭化腐殖化

温度对麦秆湿解产物特性的影响被引量：3: 2014年; 湿解是一种模拟自然煤化的热化学转化工艺，为研究生物质湿解过程中产物的物化特性，该文以麦秆为原料，在高压反应釜中，进行了反应温度160~240℃，停留时间60 min条件下的湿解实验。研究发现，随温度的升高，固体产物产率逐渐减少，而液体产物产率增加，且在高于220℃以后，变化速度加快，如以生产固体生物炭为主，温度应控制在220℃左右。固体产物中有机官能团随温度的升高而减少，而碳碳双键、羰基和难降解的芳环结构，随温度的升高，红外吸收加强；固体表面的孔隙和微球显示其具有生物炭的结构；200℃的固体产物展现出相对较好的热稳定性。液体产物中含有还原性糖、乙酸、糠醛、5-羟甲基糠醛和5-甲基糠醛，其中还原性糖浓度较高，可以作为液体燃料的原料，随温度的升高，还原糖浓度逐渐增加，200℃后，浓度变化不大。; 郭淑青刘开拓董向元; 关键词：温度麦秆

造纸黑液对苇秆水热碳化的影响: 2023年; 以芦苇秆为物料并对比纯水环境,考察了造纸黑液和芦苇秆质量比(液固比)对生物质水热碳化过程的影响。结果表明,随着液固比增加,水热焦产率从42.20%下降至31.87%,均低于纯水中相应水热焦产率;碳质量分数为67.01%~69.04%,稍高于纯水环境中对应参数。两种环境下,水热焦H/C和O/C原子质量比均进入褐煤区域。造纸黑液促进了芦苇秆中有机物的溶解,液固比增加至10以后,水热焦高位热值最高为28.06 MJ/kg,能量密度约为1.7,燃料比大于1,液体产物pH约为4。; 陈祥吴宇阳程陈陈政权董向元郭淑青; 关键词：生物质造纸黑液燃烧

麦秆水热炭化及反应动力学的研究被引量：3: 2016年; 以麦秆为研究对象,通过水热炭化实验和建立反应动力学模型(考虑灰分),对麦秆水热固体产物的炭化特性和反应动力学参数进行深入研究。结果表明:在200、220和240℃反应温度下,随着停留时间的延长,生物炭质量得率逐渐减少,至停留时间为720 min时,均接近50%;生物炭H/C和O/C物质的量之比逐渐减小,并越来越接近于泥煤甚至褐煤的H/C和O/C物质的量之比。热重分析表明:生物炭展现出较好的热稳定性。以考虑灰分的半纤维素和纤维素两个平行的一级反应动力学模型描述麦秆的水热降解行为,经计算分析,半纤维素和纤维素水热反应活化能分别为54和136 k J/mol。; 郭淑青刘磊董向元刘开拓吴婷婷; 关键词：水热处理炭化麦秆动力学生物炭

国家自然科学基金(51206194)

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