摘要：析氧反应作为电催化水解半反应一直以来都是能源转换领域的研究热点之一。本研究使用邻菲罗啉和2,6-吡啶二甲酸作为配体与钴离子配位形成单核钴基配合物作为前驱体,在氮气气氛下通过低温热解(300~500℃)反应得到Co和氮共掺杂碳的纳米催化剂Co-N-C。同时,利用红外、XRD、Raman等基本表征手段证明Co-N-C纳米材料的形成。电化学测试结果表明300℃时,热解产生的Co-N-C纳米材料有最好的OER催化活性,过电势能为322 mV。为设计新型非贵金属OER反应催化剂提供了一种新的思路。

摘要：城市餐厨垃圾经过厌氧发酵,可生成生物燃气和转化为固相沼渣,对沼渣进行热解处理可进一步利用其有机化学能。本研究对沼渣热解过程中硫释放的机理过程进行探讨,利用可控温沉降炉实现不同热解温度下沼渣、水稻秸秆、玉米秸秆的热解过程,利用全硫形态测试及X射线光电子能谱(XPS)分析仪分析了焦炭中硫与灰的相互作用,并用热重-质谱联用(TG-MS)仪跟踪了有机硫与无机硫的气相释放。研究结果表明:沼渣含硫量较高,约0.56%,硫主要来自于厌氧消化工艺;秸秆含硫量约0.2%。当热解温度为400℃与600℃时,沼渣分别有62%与85%的硫释放;低温时2种秸秆中的硫部分会以硫酸盐形式存在于灰中。硫的释放过程中,沼渣中的大部分的硫(约占95%)离开样品颗粒表面,进入热解气,而2种秸秆中的硫不易在热解过程中释放,封存于焦炭中,但沼渣和秸秆的硫释放形式均以H_(2)S为主。在热解过程,焦炭中硫迁移有3个过程:沼渣焦炭中硫酸盐生成发生在200~400℃,秸秆中硫酸盐生成在400~600℃;在600~1000℃时,硫酸盐发生热分解;高温(1000℃)时,焦炭中硫形式主要以大分子有机硫(砜、亚砜、噻吩)形式存在。

摘要：为实现有机工业废盐的资源化利用,以纤维素厂家产生的氯化钠型有机化工废盐为处理对象,采用自主研发的热解中试装置进行纤维素厂废盐热解试验。实验结果表明,热解工艺对处理以有机物为主要杂质并且盐成分较为单一的废盐具有良好的适用性;废盐中大部分的有机污染物质在400~450℃条件下能够被有效去除;纤维素厂废盐在热解温度为400℃、热解停留时间为30min的条件下,对废盐中有机污染物质的去除可达90%以上,废盐产物中的NaCl纯度可达98%以上,达到了GB/T5462—2015《工业盐执行质量标准》中工业干盐的二级标准。

摘要：设计了一种恒温分级冷凝装置，应用该装置对油茶果壳在500℃时的热解挥发物进行了分级冷凝试验，获得了165℃以上、165～120℃、120℃以下3个冷凝温度段下的分级生物油产物；分析了各组产物的热值、pH值、运动粘度后发现：前2级生物油产物的含水率得到了有效降低，高位热值均大于23MJ／kg，比常规方法所获生物油的热值增加约44％，但运动粘度较大；随着冷凝温度的降低，各组生物油运动粘度显著下降，pH值略有提升；通过热分析曲线并结合综合燃烧特性指数分析了生物油的燃烧特性，发现利用分级冷凝所获得的初分生物油在燃烧特性上出现了比较明显的区别，其中第2级生物油在各组样品中的燃烧性能最好。试验结果表明，所设计的分级冷凝装置基本实现了热解挥发物的在线初级分离，各级产物的特性有比较明显的区别，为生物油分级冷凝装置的设计提供了参考，为分级生物油的进一步应用奠定了基础。

摘要：对生物油组成及组分馏程分布进行分析,基于处理量1000 kg/h中试流程设计,提出以燃料为主线、化学品为增值点的产品系统利用方案。针对生物油分离精制的关键环节——水和酸的分离,设计2种满足不同产品需求的精馏流程,可得到低酚木醋液产品的两塔方案和在此基础上增加粗乙酸产品的三塔方案,并通过调整各塔产品分割比例和操作压力,实现塔器间热量耦合,降低能耗。结果表明:2种方案分别可分别节约蒸汽和循环水消耗40%和33%,得到的木醋液中酚类含量均不超过0.22%,可保证农牧用产品的安全性。

摘要：为解决有轴螺旋送料器存在质量大、能耗高、易产生机械干涉等问题,该文设计了送料能力为150 kg/h的生物质无轴螺旋送料器,并以稻壳为原料开展了冷态输送和热解试验。设计的无轴螺旋送料器关键尺寸为:螺旋外径为400 mm、螺旋轴径为80 mm、螺距为200 mm,送料器采用柴油燃烧机和热解气回烧的方式加热,计算出燃烧机需要提供的功率为95.43 k W。稻壳冷态输送试验表明,当送料频率为50 Hz即无轴螺旋的转速为2.03 r/min时,无轴螺旋送料器输送稻壳的送料量为224.3 kg/h>150 kg/h,无轴螺旋送料器的实际送料量高于理论计算值。稻壳热解试验表明,当加热腔最高温度为(700±50)℃时,随着热解时间增加,稻壳炭的挥发分质量分数由22.45%减至13.6%,灰分质量分数由29.38%增至33.44%,固定碳质量分数由48.17%增至52.96%。稻壳炭的高位热值随热解时间增加而增加,但在试验范围内增幅不大。热解时间对生物炭品质影响较大,即传热速率是限制大型连续热解反应器处理效率提高的主要因素,因此,在工业化应用的大型热解反应器的设计中,应着重考虑提高热解传热效率的方法。

摘要：采用单纯形格子混合设计法(SLMD)对纤维素、半纤维素和木质素3种生物质组分进行复配优化设计,并在综合热分析仪上进行了热解试验。分析了3组分混合热解特性,建立了由生物质3组分比例直接计算动力学参数的预测模型,对模型进行了试验验证。结果表明:纤维素热解反应级数较低(1.20),活化能较高(134.50 k J/mol),指前因子较大(3.49×1012s-1),热解较为迅速与剧烈;半纤维素和木质素热解的反应级数较高(1.30、1.32),活化能较低(33.51、19.98 k J/mol),指前因子较小(9.43×103、107 s-1),热解较为缓慢;3组分在混合热解中对动力学参数存在交互影响,纤维素对活化能和指前因子的影响较为显著,而半纤维素与木质素对反应级数的影响较大;动力学参数预测模型精度较高,可有效预测生物质热解动力学参数。

摘要：针对目前内热式移动床生物质热解炭化试验研究平台条件不足的问题,开发了一种内加热兼吸式移动床热解炭化装置,模拟连续式热解炭化工艺,设计了供气系统、出炭系统、产物收集系统、气体净化系统、温度监控系统,以稻壳作为原料,开展了上吸和下吸式热解炭化试验,研究了停留时间和吸气方式对内热式热解炭化产物的影响。结果表明,随着停留时间的增加,上吸和下吸内热式热解炭化变化趋势基本相同,挥发分和固定碳含量均呈下降趋势,灰分含量增加,磷及氮元素含量均下降,氧元素含量上升,氢元素变化趋势不明显,热值分别从20.7MJ/kg和22MJ/kg下降到14.6MJ/kg和15.2MJ/kg;比表面积分别从0.73m^(2)/g和0.78m^(2)/g上升到3.84m^(2)/g和3.95m^(2)/g,生物炭孔隙结构得到了发展。该系统结构合理,运行稳定可靠,密封效果良好,可有效控制进气方式、进气量、保温炭化时间等试验因素。为内加热炭化工艺参数试验研究提供了重要支撑。

摘要：为研究复合材料的热解问题,设计了氮气流保护条件下的低功率密度辐照实验,获得了不同辐照时间和不同功率密度下碳纤维环氧树脂复合材料层合板的热解规律。实验结果表明:试样质量损失随辐照时间持续呈单调增大趋势,但热烧蚀率却逐渐减小并有稳定趋势;试样质量损失与功率密度呈线性关系;激光功率密度的增加可提高热烧蚀率,但随功率密度的增加,试样热烧蚀率增幅减小并有饱和趋势。

摘要：采用热重-红外联用法对甘油法制备环氧氯丙烷所产生废液的热解特性进行研究,并运用热分析动力学对热重数据进行分析。结果表明,挥发份的析出主要发生在180～380℃,具体可分为两个阶段。在低温段,废液主要发生脱水反应,热解机理符合一级动力学模式。在高温段,有机物开始交联并发生质子转移反应,符合二级动力学模式,热解气的主要成分为乙醛和甲烷。炭化实验表明,过低的温度不利于有机物的热解炭化,但过高的温度会增加炭化炉设计的难度与成本,建议设计温度在380～480℃。对炭化产物的微观分析结果显示,产物中的盐主要为氯化钠和焦磷酸钠,由于炭化温度较低,产物中的碳主要以无定形碳为主。