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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

不同时间下反应水溶液对麦秆水热碳化的影响被引量：1: 2018年; 为了研究回收溶液环境下不同停留时间时生物质的水热碳化过程和产物特性,在自动升温高压反应釜中,以麦秆为实验原料,回收220℃和120 min麦秆水热反应溶液作为溶剂,进行反应时间为30~180 min,反应温度为220℃条件下的水热碳化实验研究。研究发现,回收溶液环境中,同纯水环境相同的停留时间条件下,麦秆水热固体产物产率无明显变化,而碳含量则有所增加,芳香化和有序化程度逐渐提高;液体产物中还原糖浓度从90 min时的11.16 g/L下降至180 min时的6.25 g/L,糠醛和5-HMF浓度随停留时间的增加变化幅度较小,回收反应溶液对于改善固体产物碳化程度和固存液体产物中碳是有利的。; 董向元吴婷婷吴婷婷郭淑青韩洋洋马富芹韩洋洋; 关键词：麦秆

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

反应条件对生物质水热碳化过程中碳固存特性的影响被引量：1: 2017年; 以麦秆、草坪草和梧桐树叶为原料,采用小型水热碳化实验系统,考察了温度(160~240℃)、停留时间(30~180min)和液固比(10~50)对3种生物质水热碳化产物碳固存率的影响规律,并结合X射线衍射(XRD)图谱,研究了3种生物质水热碳化固体产物的碳化特性。研究发现,温度对生物质水热碳化碳固存率有较大影响,若以固存碳为目的,则草坪草、麦秆和梧桐树叶的水热碳化温度宜分别选择200℃、220℃和240℃左右。停留时间和液固比对生物质水热碳化碳固存率的影响相对较小,若以研究水热碳化反应机制为目的,则3种生物质水热碳化停留时间均不宜超过120min,液固比不超过30。在水热碳化过程中3种生物质样品的固存碳率有所差异,草坪草、麦秆和梧桐树叶水热碳化固体产物的固碳能力依次增加,且麦秆和梧桐树叶水热碳化固体产物中部分碳已石墨化。; 郭淑青韩洋洋董向元吴腾飞吴婷婷王折折; 关键词：生物质固碳碳化

基于反应溶液资源化利用的麦秆水热碳化试验研究: 生物质水热碳化处理技术是利用至少处于饱和压力的热水快速将生物质转化为高含碳量和高热值的固体产物，可以实现固定有机碳和有效利用生物质能的目的。由于其产物用途广泛，受到了国内外研究者的广泛关注。随着该技术的发展和推广应用，液...; 吴婷婷; 关键词：生物质水热处理资源化利用麦秆; 文献传递

葡萄糖水溶液环境对麦秆水热产物特性的影响: 2015年; 为了研究葡萄糖对水热炭化反应过程和水热焦形成的影响,以麦秆为原料,利用高温高压反应釜,对麦秆在葡萄糖水溶液环境中的炭化反应过程和水热焦理化结构演变及液相产物主要组分浓度分布的变化进行了分析。研究发现,在反应温度220℃,停留时间120 min条件下,随着葡萄糖添加量的增加,水热焦产率和碳质量分数有所增加,而氢和氧质量分数未发生明显改变,当葡萄糖添加量为麦秆质量的0.4倍时,水热焦产率达68.56%;葡萄糖分子阻碍了麦秆中主要化学组分的分解与炭化反应,使得水热焦炭聚合物的红外吸收特征峰减弱,同时XRD衍射峰强度降低,热稳定性下降,如选择水热炭化过程水循环利用,可进行可溶性糖分离;在麦秆与葡萄糖共同水热炭化过程中,葡萄糖以分解反应为主,同未添加葡萄糖的麦秆水热炭化液相产物相比,糠醛、5-HMF和乙酸的质量浓度均有所增加,其中5-HMF增加最为显著,至葡萄糖添加量为4 g时,达20.21 g/L。; 郭淑青吴婷婷董向元刘开拓; 关键词：麦秆葡萄糖

不同温度下反应溶液对麦秆水热碳化的影响被引量：3: 2017年; 为了研究回收溶液中生物质的水热碳化过程和产物特性,在间歇式反应釜中,以麦秆为实验原料,麦秆水热反应溶液为溶剂,进行反应温度为160~240℃,停留时间为120 min的水热碳化实验研究。研究结果表明:同纯水作溶剂相比,回收溶液为溶剂时,随反应温度的升高,固体产物产率增加2%~5%,有序化和芳香化程度逐渐升高,热稳定性增强;液体产物中还原糖浓度从160℃时的7.572 g/L下降至240℃时的2.753 g/L,乙酸浓度从2.698 g/L增加至6.852 g/L,糠醛和5-HMF浓度变化幅度很小;乙酸的累积对水热碳化过程有催化作用。回收利用反应溶液有利于液体产物中碳的固存和反应强度的降低。; 董向元郭淑青吴婷婷韩洋洋吴腾飞; 关键词：麦秆

麦秆水热炭化水溶液循环对碳及水溶物分布的影响: 2016年; 以农业废弃物麦秆为原料,通过水溶液循环利用的水热炭化实验,对麦秆水热炭化过程中碳及水溶有机物主要组分浓度的分布进行了深入研究。结果表明:在220℃、120 min、液固比为30∶1的水热条件下,随水循环次数的增加,水溶产物产率及碳质量分数逐渐减少,水循环第6次以后,水溶产物产率和碳质量分数变化不大,分别约为15%和5%;水溶产物中还原糖、糠醛和5-羟甲基糠醛(5-HMF)的浓度均随循环次数的增加而减少,而乙酸浓度一直呈逐渐增加趋势,并催化了水热炭化反应,水循环第10次时,乙酸浓度达到18.32 g/L。; 董向元郭淑青吴婷婷; 关键词：麦秆水溶液

液固比对生物质水热炭化产物结构演变的影响被引量：5: 2017年; 为了研究水量的添加对生物质水热炭化反应过程和目标产物水热焦特性的影响,以草坪草、麦秆和梧桐树叶为原料,利用高温高压反应釜,对3种生物质分别在不同反应温度、液固比(水与生物质原料干基质量比)为10~50的条件下,进行水热炭化实验,并对实验所得水热焦的组成与结构和液体产物中还原糖产量的变化进行分析。研究发现,随着液固比的增加,草坪草、麦秆和梧桐树叶水热焦产率均有所下降,但当液固比超过30以后,变化幅度均不大,在液固比10~50范围内,水热焦产率是液固比的函数,均可用单指数衰减函数进行拟合,这有利于水热焦产率的预测;3种水热焦的碳含量和液体产物中还原糖产量随液固比的增加而增加,而糖类化合物特征峰的红外吸收强度有所减弱;由傅里叶红外光谱分析可知,随着温度的升高及液固比的增加,水热炭化反应的影响逐渐减弱,在反应温度200~240℃,液固比从10增加到50时,主要增加水的溶解性能,对化学反应的影响较小,从水热焦的理化特性演变发现温度较高时,可选择相对较低的液固比。; 董向元郭淑青吴婷婷石凤娟郑慧凡; 关键词：生物质液固比还原糖

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