生物质或煤气化焦油脱除研究进展

概述国内外焦油脱除方法的特点及研究现状,着重阐述了催化裂解法中各类催化剂的特性、失活原因以及为减少催化剂失活所采取的相应改性措施,指出采用"载体+活性组分+助剂"的复合整体式方法来合理优化催化剂结构,可以不同程度地解决积碳、烧结和中毒等失活问题,是未来催化剂研究的发展方向。     

新型组合SBR工艺在气化废水处理中的应用

为使陕西陕化煤化工有限公司的气化废水达到治理的目的,通过除钙沉淀和均质调节的方法,采用鼓风机+碟式射流曝气器+循环泵组合的新型SBR工艺,使处理后的出水ρ(COD)降到50 mg/L、ρ(氨氮)降到12 mg/L以下,达到排放标准要求,实践证明:该工艺处理气化废水可获得良好的效果,值得推广。     

CaO对城市生活垃圾原位水蒸气气化制备富氢燃气的影响

为高效资源化利用城市生活垃圾,提出了一种城市生活垃圾原位水蒸气气化制备富氢燃气方法. 在城市生活垃圾原位水蒸气气化过程中添加CaO,对CO₂进行高温吸收,促进H₂产生. 考察了n(Ca)/n(C)(CaO与垃圾原料中碳元素的摩尔比)、反应温度及垃圾含水率等因素对H₂产率以及气化特性的影响. 结果表明:随着n(Ca)/n(C)由0增至1.5,φ(H₂)和H₂产率(以w计)分别由25.89%、10.86g/kg增至45.90%、31.56g/kg;水蒸气的引入提高了CaO的碳酸化反应活性,促进了H₂的产生,但当含水率高于39.45%时,则会降低产气品质;反应温度高于750℃时,虽能强化城市生活垃圾、焦油的热分解等反应产生更多的H₂,但不利于CaO的碳酸化反应,最佳的操作温度为700～750℃;对固体残留物进行XRD和SEM分析可知,反应温度高于750℃会降低CaO的活性,不利于CaO对CO₂的吸收. 以CaO为添加剂的城市生活垃圾原位水蒸气气化制备富氢燃气是一种有效的城市生活垃圾资源化利用方式.      

Microalgae Scenedesmus obliquus as renewable biomass feedstock for electricity generation in microbial fuel cells （MFCs）

Renewable algae biomass, Scenedesmus obliquus, was used as substrate for generating electricity in two chamber microbial fuel cells （MFCs）. From polarization test, maximum power density with pretreated algal biomass was 102mW·m^2 （951mW·m^3） at current generation of 276mA·m^-2. The individual electrode potential as a function of current generation suggested that anodic oxidation process of algae substrate had limitation for high current generation in MFC. Total chemical oxygen demand （TCOD） reduction of 74% was obtained when initial TCOD concentration was 534mg · L^-1 for 150 h of operation. The main organic compounds of algae oriented biomass were lactate and acetate, which were mainly used for electricity generation. Other byproducts such as propionate and butyrate were formed at a negligible amount. Electrochemical Impedance Spectroscopy （EIS） analysis pinpointed the charge transfer resistance （112Ω ） of anode electrode, and the exchange current density of anode electrode was 1214 nA·cm^-2.     

生物质颗粒燃料的挥发性有机物排放特征

在中国北方某农村地区开展了民用生物质颗粒的VOCs排放实地测试,对比研究了不同类型燃料与炉灶使用场景的VOCs排放特征.基于吸附管采样,气质联用定量的结果表明,民用取暖炉中生物质颗粒燃烧的ΣVOC排放因子在48.5～684.5mg/kg,其中芳烃类占总排放的37.0%～85.8%,其次是卤代烃类,占14.2%～63.0%.苯和甲苯是组成丰度最高的组分,其次是二氯甲烷和苯乙烯等物质.基于PID检测器获得的TVOCs实时排放曲线与CO释放动态过程具有一定的同步性.燃料类型与燃烧场景对TVOCs排放有显著影响.点燃与剧烈燃烧阶段排放的VOCs占总排放的53.0%～71.2%,而阴燃阶段的TVOCs排放显著低于其他阶段.燃烧效率与TVOCs浓度间没有显著的统计学相关性(P>0.05).PID法与GC-MS法定量获得的排放因子有显著的正相关关系,但二者定量数值具有显著的差异.GC-MS定量组分仅占总排放因子的4%以内.明晰生物质颗粒燃烧的VOCs排放特征和影响有助于进一步完善排放清单,降低不确定性.     

电活性微生物激活生物质炭/零价铁协同钝化Cr(Ⅵ)及机制

纳米零价铁（nZVI）具有对六价铬［Cr（Ⅵ）］还原去除能力,但其存在易老化和易团聚的问题,会大大降低对Cr（Ⅵ）反应活性.本文将具有异化铁还原能力的MR-1引入到老化生物质炭负载纳米零价铁（nZVIB）除Cr（Ⅵ）的反应体系中.研究厌氧条件下老化后nZVI/B与MR-1之间对Cr（Ⅵ）去除存在的协同效应机制,以及反应体系中pH条件,初始Cr（Ⅵ）浓度和MR-1菌浓度对这种协同效应的影响.结果表明,在pH为7时体系有明显协同效应,去除率提高51.3%.并且该协同效应随初始Cr（Ⅵ）增加而减弱,随着MR-1浓度增加而增强.固相分析结果表明Cr（Ⅵ）主要以还原为Cr（Ⅲ）的形式被固定.MR-1的异化铁还原能力起到了重要的作用,通过零价铁表面铁氧化物老化层还原,为反应体系提供了大量还原性的Fe（Ⅱ）,同时也释放了内部nZVI的反应活性位点,而生物质炭不仅分散了nZVI还介导MR-1的胞外电子传递过程,从而增强了体系对Cr（Ⅵ）协同钝化能力.本研究为有效解决nZVI长期使用过程中的老化问题提供了新思路.     

垃圾衍生燃料两段式化学链气化特性

提出了一种两段式化学链反应方式,并以Fe₂O₃为载氧体对生活垃圾衍生燃料（Refuse-Derived Fuel RDF）的化学链气化开展试验研究,分析了反应温度、载氧体含量、CaO的添加对载氧体气化性能的影响.结果表明,载氧体可以显著提高产气率,气化过程中产气率、碳转化率等均随着温度的升高而增大;随着载氧体含量的增加,CO、H₂的含量先增大后减小,在850 ℃、Fe₂O₃/C=0.15（物质的量比）时,含量最高.CaO的加入更进一步促进了焦油的裂解,提升产气率的同时,也起到了吸收CO₂的作用,改善了合成气的品质.通过X射线衍射（XRD）对反应后载氧体的组分进行了分析,结果发现,随着温度的提高,载氧体的释氧能力逐渐增强,850 ℃时,载氧体反应后被还原为FeO.     

生物质快速热解液化技术的研究

在介绍了生物质热解机理的基础上。论述了生物质快速热解液化技术的一般工艺流程及国内外的研究进展。并详述了自行研制的转锥式生物质热解液化装置的反应器结构。