牦牛粪水蒸气气化反应动力学及实验研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:saintdong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于西藏地区化石能源短缺以及环境脆弱的特点,其发展备受关注。牦牛粪是西藏重要的生物质,同时也是当地居民主要的生活能源来源。然而,牦牛粪的直接燃烧存在大量污染物排放以及燃烧效率低下等问题。水蒸气气化技术可以将牦牛粪转化为清洁、高效的富氢燃气,不仅可满足当地居民炊事供暖需求,同时有效保障生态环境。为了探索牦牛粪水蒸气气化制备富氢燃气技术,本文开展了以下研究工作:(1)在水蒸气氛围下研究牦牛粪热失重特性及燃气释放特性,解析不同水蒸气浓度与升温速率的影响规律。结果表明,牦牛粪水蒸气气化主要分为脱挥发分阶段(200~500℃)和气化阶段(500~900℃);提高水蒸气浓度抑制脱挥发分反应,促进气化反应;升温速率越大,整体反应越强。(2)采用连续耦合的方法研究牦牛粪水蒸气气化反应动力学。通过FWO法、KAS法初步估计活化能E,利用CR法和Kissinger法确定反应机理模型,采用基于不同机理模型的DAEM法分别对两个阶段的动力学参数进行优化和动力学建模。结果表明,脱挥发分阶段遵循Avrami-Erofeev成核模型(A1/3),其活化能为141.13 kJ/mol;气化阶段符合级数为1.17的反应级数机理模型,所包含的两条反应路径的活化能分别为100.01 kJ/mol和309.67 kJ/mol。连续耦合的动力学方法适用于较为复杂的生物质热解气化过程,所获得的动力学模型为牦牛粪水蒸气气化技术奠定了理论基础。(3)开展牦牛粪下吸式固定床水蒸气气化实验,分析不同水蒸气流速、气化温度对制备富氢燃气以及焦油形成的影响规律。结果表明,当水蒸气流速为1.0g/min,气化温度为850℃时,可以获得较高H2含量的燃气以及较低的焦油产率,H2的体积分数为34.12 vol.%,燃气热值为5228.81 kJ/Nm~3,焦油产率为0.18g/Nm~3。一定的水蒸气流速有利于气化,过量的水蒸气会影响气化效果。本研究中,最佳水蒸气流速为1.0 g/min。该研究为牦牛粪水蒸气气化的工艺优化提供了理论支持。
其他文献
氧化石墨烯(GO)作为石墨烯的衍生物,与石墨烯的结构和性质类似。GO存在丰富的含氧官能团使其亲水性大幅提高,并能够将核酸、蛋白质等多种物质固定在表面从而制备出功能化的石墨烯复合材料。比色法具有操作简便、裸眼观测、不需先进设备等优点。在第二章,我们利用GO作为载体负载葡萄糖氧化酶(GOx)、辣根过氧化物酶(HRP)和包封2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸的脂质体,制备了一种功能化的氧化
学位
超分子化学是近年来的热门话题,主要研究分子之间的作用力和主客体结合等;作为主体的大环化合物是该领域的重要研究对象,其特殊的结构和性质被广泛应用各个领域,通过合成新的大环而开发新的主体是超分子化学领域中具有挑战性的项目。本文在总结柱[5]芳烃的文献基础上,对于其部分氧化衍生物柱[4]芳烃[1]醌和冕[5]芳烃做了进一步修饰,并将所得到的四种新型大环分子进行了结构表征。第一章首先简要介绍了柱[5]芳烃
学位
酰胺合成在有机化学、医药、农业和工业等领域具有重要意义,因为它在构建有机分子和合成中间体方面有着广泛的应用,特别是多肽键的连接和用途最广泛的聚合物连接都是通过酰胺键的形成来实现的。同时,一些已开发的药物和高效除草剂的合成都依赖于酰胺键来实现工业化。而传统的以羧酸和胺为原料的缩合反应或某些催化酰胺化反应,有的虽然可以达到较高的转化率,但在底物拓展和环境保护方面仍有一定的局限性。为了尽可能少的污染环境
学位
吲哚及其衍生物是自然界中分布最广泛的杂环化合物之一,因其具有多种生物活性而在药物化学中占有重要地位,如舒马曲坦,他达拉非,氟伐他汀和利扎曲普坦等著名的药物分子均以吲哚骨架为基础。近年来,随着化学家们对含吲哚骨架分子的深入研究,发现具有立体选择性的2-吲哚基甲烷胺结构于多种具有生物活性的天然产物以及具有药理作用的合成化合物中发挥着至关重要的作用。如可作用于HIV蛋白酶和5HT2B受体,同时在抗病毒,
学位
嘧啶属于含氮杂环芳香族类化合物,是核酸的重要组成部分,它可以为微生物的生长提供氮源或碳源。嘧啶的降解包括还原途径(Pyrimidine degradation pathway,PYD),氧化途径,嘧啶利用途径(Pyrimidine utilization pathway,Rut)和尿嘧啶分解代谢途径(Uracil catabolism pathway,URC)四条途径。每条途径采用不同的催化机理断
学位
四环素类抗生素是一类含有并四苯基本骨架的广谱抗生素。但是,在养殖业中过量使用四环素类将导致食品中的抗生素残留,并通过食物链进入人体内,造成抗生素耐药。比色法具有操作简单、快速、经济且可通过目视直接检测等优点,可实现在现场对四环素的快速检测。金纳米颗粒具有独特的光学性能,其颜色随粒径大小,形状和介电环境的改变而改变。本论文选择了金纳米颗粒作为比色剂,建立了基于金纳米颗粒的比色方法快速检测四环素类。详
学位
在材料科学界,纳米笼状结构已经发展成为生物技术中的多功能平台。这种结构形成了一个中空的内部空间,可以作为储存、活动调节或运送货物分子的容器,包括合成的纳米颗粒、病毒蛋白衣壳和非病毒蛋白衣壳。为了引入新的特性,使有笼状结构的蛋白质功能化一直是研究的重点。笼状结构的蛋白质是由一个或几个蛋白质单体的多个拷贝自组装形成的具有明确的内外表面以及亚单位间相互作用界面的超分子结构。这种自组装引起的复杂机制激发了
学位
鱼尼丁受体(RyR)是位于内质网(ER)和肌质网(SR)膜上的大型Ca2+释放通道。它们是由四个相同亚基组成的四聚体分子。有四个延伸到细胞质中的N末端区域,C末端是跨膜结构域,N末端是疏水结构域。RyR是迄今为止发现的最大的离子通道蛋白之一,分子量约为2.2 MDa。RyR是配体门控通道,在肌肉收缩的过程中,动作电位将首先激活细胞膜上的电压门控钙通道,引起Ca2+内流,打开RyR,导致ER释放Ca
学位
细胞色素P450酶(CYPs或P450s)是一个由非常大的基因家族编码的含有血红素作为辅助因子的血红蛋白超家族。在人体中共有57种细胞色素P450酶,根据氨基酸序列同源性可将其划分成18个科(阿拉伯数字表示)和43个亚科(大写字母表示)。CYPs作为ADMET研究的核心,在外源性化合物和内源性物质的Ι相代谢中发挥着重要作用,因此高效简便的CYP活性分析方法在药物开发中是必不可少的。目前,比较简便的
学位
在一些建筑结构上,无梁楼板结构正在取代传统的梁板式结构,但是目前并没有桩头板设计、施工及可靠性评估的标准。本文依托澳门南湾湖工程,利用Ahaqus有限元分析软件对其钢格构柱与无梁楼板处桩头板的连接进行了力学性能分析,并对工程中钢格构柱与无梁楼板连接处安全性能提出了间接的评估方法。通过对实际工程的力学模型进行简化,建立钢格构柱与无梁楼板的桩头板连接模型,对无梁楼盖荷载进行荷载等效;并运用有限元计算获
期刊