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| 1 | 有机固体废弃物化学链气化技术研究进展显示文摘化学链气化技术(CLG,Chemical looping gasification)是基于化学链燃烧技术(CLC,Chemical looping combustion)发展而来的一种新颖的固体燃料气化技术。相较于常规气化技术,化学链气化技术省去了氧气制备、且不需要燃料燃烧来提供热量,具有合成气不被氮气稀释、焦油及N/S/Cl等污染物含量低、能量梯级利用等优点。以有机固体废弃物(简称有机固废)种类、载氧体(OC,Oxygen carrier)类型和反应装置为切入点,较为系统地综述了化学链气化处理有机固废技术的发展现状,围绕有机固废的气化特性及相关反应机理与系统进行了较为全面的介绍,并对其未来的研究方向进行了展望。 | 唐亘炀 顾菁 杨秋 黄振 袁浩然 陈勇 | 2021 | 石油学报(石油加工)2021，37，3： | 11 |
| 2 | 半乳糖二酸催化脱水环合制备2,5-呋喃二甲酸工艺及动力学显示文摘2,5-呋喃二甲酸(2,5-FDCA)是生物质基的平台化合物之一,在聚合物领域有广泛的应用前景。针对半乳糖二酸脱水环合制备2,5-FDCA存在的收率低、动力学数据缺乏等问题,在催化剂和溶剂筛选的基础上,开展了半乳糖二酸制备2,5-FDCA的工艺优化,得到了较佳的工艺条件为15%(质量)硫酸催化、环丁砜为溶剂、130℃下反应16 h,此时2,5-FDCA收率为49.1%。测定了不同硫酸浓度和不同温度下半乳糖二酸脱水环合制备2,5-FDCA反应动力学数据,采用一级反应动力学拟合得到了15%(质量)硫酸催化下半乳糖二酸降解反应活化能为54.4 kJ/mol、2,5-FDCA生成活化能为57.8 kJ/mol、其他副反应的活化能为50.7 kJ/mol、2,5-FDCA进一步降解反应的活化能为130.6 kJ/mol。研究工作对己糖二酸路线制备2,5-FDCA工业化进程有一定的推动作用。 | 徐海峰 郑丽萍 王洪营 吕喜蕾 陈旭杰 徐玲 李彦辰 蒋雨希 吕秀阳 | 2020 | 化工学报2020，71，5： | 5 |
| 3 | 生物油组分分离与化学品提取的研究进展显示文摘生物质在高温无氧条件下热解可以生成富含高附加值化学品和燃油成分的生物油。有效分离技术和高效提取手段的发展是生物油质量提升的关键。基于此,本文在介绍生物油性质与生物质快速热解工艺的同时,对目前国内外的生物油分离技术如蒸馏、液-液萃取、柱色谱、超临界萃取、膜分离等进行了较为详细的分析和评述。常规蒸馏和溶剂萃取等技术,工艺成熟、操作简单,但存在生物油的热敏性差、萃取剂回收难度大和污染严重等问题;分子蒸馏技术分离过程安全环保,但工艺复杂,设备成本高;超临界萃取和膜分离等技术安全环保,技术成熟,具有较大的潜力。文章还综述了目前生物油中具有高附加值的组分和单一化学品的分离提取研究进展,为生物油的有效分离和高效利用提供了理论参考,也为未来生物油分离技术的发展提供了研发方向。 | 耿风华 张睿 刘海燕 孟祥海 | 2021 | 化工进展2021，40，12： | 4 |
| 4 | 铁基载氧体煤化学链制氢的强化反应显示文摘为促进铁基载氧体的深度还原提高氢气产量,通过优化反应过程形成强化煤化学链制氢(强化煤CLHG)工艺。采用浸渍法制备铁基载氧体;以梅花井烟煤为原料,在固定床上研究煤与铁基载氧体的质量比对强化煤CLHG的影响;对比了三反应器煤CLHG和强化煤CLHG的制氢过程,对不同阶段的铁基载氧体进行XRD表征;对比二反应器、三反应器以及强化煤CLHG在6次循环实验中的碳转化率和氢气产量。结果表明:当煤与载氧体质量比为1:15时,氢气产量最高达1.74 L/g;强化煤CLHG中的铁基载氧体更多地被还原为FeO或Fe,还原程度加深,同时还原阶段的残炭在蒸汽氧化阶段进一步反应,使得氢气产量比三反应器煤CLHG的高18.4%;在6次循环实验中,强化煤CLHG的碳转化率与三反应器煤CLHG的相差不大,远高于二反应器煤CLHG的;强化煤CLHG的氢气产量始终高于二反应器煤CLHG和三反应器煤CLHG的;强化煤CLHG的单次最高氢气产量为1.76 L/g,循环累计氢气产量为9.54 L。强化煤CLHG缩短制氢时间,制氢能力更优异。 | 安阳 袁思杰 吴曼 王凌云 郭庆杰 | 2022 | 中国粉体技术2022，28，1： | 2 |
| 5 | 油漆废渣化学链气化特性及动力学行为显示文摘为探究化学链气化技术处理油漆废渣的可行性,通过热重分析仪以及管式炉-在线质谱仪联用研究了以Fe 2O 3为载氧体的油漆废渣化学链气化特性及动力学行为。热重分析结果表明:随着Fe 2O 3掺混比例的增加,掺混Fe 2O 3的油漆废渣热解气化时的总体质量损失量会减少。在升温速率为40℃/min时,当油漆废渣中Fe 2O 3掺混比例(质量分数)分别为10%、30%、50%时,最大质量损失速率相应分别为-27.23%/min、-23.39%/min和-17.12%/min,低于未掺混Fe 2O 3的油漆废渣热解时的最大质量损失速率-27.56%/min;油漆废渣化学链气化平均活化能分别为192.31、204.81、166.98 kJ/mol,明显低于未掺混Fe 2O 3的油漆废渣热解时的平均活化能223.29 kJ/mol。管式炉-质谱联用分析结果表明:反应温度为800℃,油漆废渣中Fe 2O 3质量分数为10%、30%、50%时,生成气相产物的低位热值相应分别为7.24、7.36和6.04 MJ/m 3,低于未掺混Fe 2O 3的油漆废渣热解气相产物的低位热值8.76 MJ/m 3,Fe 2O 3加入会降低气相产物的低位热值;当Fe 2O 3质量分数为50%时,油漆废渣化学链气化生成CO、CH 4和H 2的活化能分别为22.67、31.94和18.99 kJ/mol,低于未掺混Fe 2O 3的油漆废渣热解反应生成相应气体的活化能。油漆废渣中的TiO 2与反应后的Fe 3O 4停留在固体残渣中,通过磁性分离装置可对TiO 2进行回收。 | 张杰 张博 郭伟 伍松 谢涛 杨伯伦 吴志强 | 2020 | 石油学报(石油加工)2020，36，6： | 2 |
| 6 | 基于文献计量的生物质气化研究发展态势分析显示文摘生物质气化是实现生物质分布式开发和能源化转化的有效途径,用途广泛灵活性强,助力清洁能源系统构建,在世界范围内得到了广泛研究与应用。采用文献计量分析结合S型曲线及可视化工具,对2001—2020年Web of Science Core数据库中“Biomass gasification”主题的12034篇研究论文进行了定量分析。结果表明:生物质气化主题研究论文以稳定的年增长率从2001年的58篇增加到2020年的1517篇;发文量的S型曲线表明:生物质气化技术在未来的15年仍有很大的创新及发展潜力;中国的累计论文发表数量最多(3201篇,占全球总发文量的26.60%),在国际合作网络中占据核心地位,而欧美国家的发文质量相对更高;关键词共现及演进路径分析表明,生物质气化副产物的高值化利用、新型气化工艺的开发(耦合工艺、化学链气化)、对碳中和的潜在贡献及“能源、火用、经济、环境”综合效益评价成为新的研究重点。 | 郭祥 李瑞祎 张蕊 刘彬 陈冠益 侯立安 | 2022 | 环境工程2022，40，7： | 2 |
| 7 | 竹材下吸式固定床气化中试试验及其产物的增值应用显示文摘生物质气化技术可将物质原料转化为高热值可燃气和生物质炭,可燃气可用于供热或发电,生物质炭可制成高比表面积活性炭。以毛竹为原料,采用一套产能为340 kW的下吸式固定床气化发电系统,研究气化工艺对可燃气品质和气化炉性能的影响,并采用KOH化学活化法开展气化副产物竹炭的活化试验,研究活化工艺对活性炭性能及其吸附甲基橙染料的影响。试验结果表明:随着进气量从400 m^(3)/h增加至800 m^(3)/h,可燃气的品质和气化性能都有所增加,通过连续24 h的高负荷运行,发现可燃气的最高低位热值为5.20 MJ/Nm^(3),气化炉的原料消耗、产气量和冷气效率的最大值分别为700 kg/h、1 400 m^(3)/h和57.87%,最优工况下可发电340 kW;选用氢氧化钾活化剂对竹材气化炭进行活化制备竹质活性炭,结果表明,当活化温度和碱炭比分别为900℃和3∶1时,活性炭的比表面积、总孔容和碘吸附值均达到最大值,分别为1 338.55 m^(3)/g、0.900 cm^(3)/g和1 849.50 mg/g,表明毛竹气化炭是制备活性炭的优质原料;气化毛竹活性炭对甲基橙的最大吸附量为212.77 mg/g,该吸附过程与Langmuir和Freundlich等温线模型的相关性均表现良好(R;>0.99),且符合准二级吸附动力学方程。 | 薛俊杰 黄明 朱亮 刘晓欢 马中青 | 2022 | 林业工程学报2022，7，2： | 2 |
| 8 | 棉秆半焦与载镍橄榄石固-固化学链反应动力学研究显示文摘本实验利用微型流化床反应分析仪(MFBRA)研究了棉秆半焦(CSC)与载镍橄榄石(Ni/olivine)的固-固化学链反应特性,利用模型拟合法在等温条件下对29种模型函数进行拟合计算,从中选取了最优的三种模型,计算出棉秆半焦和载氧体的固-固反应动力学。结果表明,CO和CO_2是CSC与Ni/olivine反应的主要气体产物,固-固反应过程中,先析出CO后再析出CO_2,CSC并不会完全转换成CO_2,产气中CO的浓度比CO_2大;随着反应温度的升高,产气中CO和CO_2的浓度和产率增加。CO、CO_2和CSC利用三种不同模型函数计算出来的活化能平均值分别为27.5、46.4和69.8 kJ/mol。利用热重研究了CSC和Ni/olivine非等温反应特性及动力学,结果表明,CSC和Ni/olivine的反应从750℃开始,在890℃时反应速率达到了峰值,非等温反应活化能为72.05 kJ/mol,这与MFBRA等温动力学活化能基本相似,说明生物质化学链气化过程中,半焦和镍基载氧体的固-固反应较容易发生。 | 艾热提·阿不都艾尼 亚力昆江·吐尔逊 潘岳 阿布力克木·阿布力孜 迪丽努尔·塔力甫 钟梅 | 2021 | 燃料化学学报2021，49，4： | 1 |
| 9 | 物联网技术在化学化工实验室安全管理中的应用探讨显示文摘社会的发展以及科技的进步,促使物联网技术已经逐步深入到各个领域中,推动社会进入全新的时代,而各行各业的发展也离不开物联网技术。化学化工实验室的安全问题一直是人们关注的重点,将物联网技术应用其中,有助于提升安全管理水平,从而为我国工业发展、高校科研工作顺利进行提供重要保障。对此,本文基于物联网技术下,分析了物联网技术在化学化工实验室安全管理中的应用实践,希望可以帮助化学化工实验室提升安全管理水平。 | 高挪挪 | 2021 | 化工时刊2021，35，7： | 1 |
| 10 | “双碳”背景下工程燃烧学课程思政建设探索与心得显示文摘本文以能源与动力专业核心基础课工程燃烧学为载体,提炼双碳背景下课程思政新元素,探讨课程思政与专业知识隐形相融方案,分享课程思政成效评价新举措,旨在为高校理工科课程思政建设提供借鉴经验。 | 王秋麟 张守玉 周骛 | 2022 | 吉林教育2022，，20： | 1 |
| 11 | 玉米秸秆化学链热解过程铁基复合载氧体的载氧-催化性能显示文摘生物质化学链热解利用载氧体将生物质热解-气化反应解耦为不同温度下进行的两级反应,能够同时得到高品质生物油/化学品和清洁合成气。本研究采用溶胶-凝胶法,分别选择碱土金属(Ca、Sr、Ba)和过渡金属(Co、Ni、Cu)制备了六种铁基复合载氧体,并研究了它们在玉米秸秆生物质化学链热解过程中的载氧-催化性能。研究表明:六种还原态铁基复合载氧体对生物质热解液体产物具有良好的催化裂解、酮基化反应和加氢脱氧能力,显著减少生物油中含氧化合物的含量,增加烃类化合物的生成,在气化阶段将热解焦氧化成以CO为主要组成的合成气。其中,Ca-Fe复合载氧体使生物油中酸类化合物的含量从无载氧体时的29.4%降低到0.3%,合成气中CO产率达到330 L/kg生物质。在650℃、生物质-载氧体质量比为3∶6的优化条件下,对Ca-Fe复合载氧体的10次热解-气化循环进行了研究,结果表明,10次循环过程中Ca-Fe复合载氧体具有优异的催化、脱氧和氧化性能,但多次循环后存在铁相分离和团聚现象。因此,高效稳定铁基复合载氧体仍是未来生物质化学链热解的研究重点。 | 何笑 刘晶晶 李文瑶 刘永卓 郭庆杰 | 2023 | 化工学报2023，74，10： | 0 |
| 12 | Liquid chemical looping gasification of biomass:Thermodynamic analysis on cellulose显示文摘Liquid chemical looping technology is an innovation of chemical looping conversion technology.Using liquid metal oxide as the oxygen carrier during gasification process could prolong the service life of oxygen carrier and improve the process efficiency.In this paper,based on Gibbs minimum free energy method,the thermodynamic characteristics of biomass liquid chemical looping gasification were studied.Cellulose and lignin,the main components of biomass,were taken as the research objects.Bismuth oxide and antimony oxide were selected as liquid oxygen carriers.The results showed that when the temperature increased from 600℃to 900℃,the output of H_(2)and CO in the products of cellulose gasification increased from 0.5 and 0.3 kmol to 1.3 and 2.6 kmol respectively.Different ratios of oxygen carriers to gasification raw materials had the best molar ratio.The addition of steam in the system was beneficial to the increase of H_(2)content and the increase of H_(2)/CO molar ratio.Bi_(2)O_(3)and Sb_(2)O_(3)with different mass ratios were used as mixed oxygen carriers.The simulation results showed that the gasification temperature of biomass with different mixed oxygen carriers had the same equilibrium trend products.It could be seen from the results of product distribution that the influence of the mixing ratio of Bi_(2)O_(3)and Sb_(2)O_(3)on gas product distribution could be neglected.These results could provide simulation reference and data basis for subsequent research on liquid chemical looping gasification. | Wei Guo Bo Zhang Jie Zhang Zhiqiang Wu Yaowu Li Bolun Yang | 2021 | Chinese Journal of Chemical Engineering2021，34，9： | 0 |
| 13 | 基于Py-GC/MS研究热解反应中自由基的捕获反应显示文摘在500℃下对类煤模型化合物1-萘甲醇与同位素示踪剂的共热解进行了机理研究。利用Py-GC/MS进行快速产物检测,同时联合自由基捕获剂来推断自由基的反应过程。结果表明,在500℃和0.2 min的条件下,1-萘甲醇的热解产物相对单一,但是自由基反应的引发、交换和湮灭极其快速,现有检测方法是对某一时间节点的平衡反应结果的分析。通过D_(2)O和H_(2)^(18)O同位素示踪,成功捕获到了自由基交换后的D取代产物和^(18)O取代产物。揭示了1-萘甲醇经过1-萘甲基自由基转化为1-萘甲醛的转化过程,发现萘环上的取代基在1-萘甲醇的热解过程中起着重要作用。同时对自由基及产物进行了定性和半定量分析,发现在加入自由基捕获剂后产物的丰度较之前降低了一个数量级,说明了自由基捕获剂抑制了产物的生成。 | 罗紫藤 周秋成 王雨露 席引尚 周安宁 陈福欣 | 2022 | 化工学报2022，73，2： | 0 |
| 14 | 基于铁基载氧体的污泥/生物质化学链气化及其灰分-水分影响特性研究进展显示文摘双碳目标背景下,我国积极推进高湿污泥/生物质资源化技术的发展和应用。化学链技术作为一种新兴的能源利用方法,在处理有机固废方面得到了广泛应用研究。概述了高湿污泥与农林废弃物常用处置技术及化学链气化技术研究现状,着重归纳了化学链气化过程中灰分与水分对气化特性影响的研究进展。载氧体作为化学链技术中关键的一环,其应用研究已取得丰硕成果,在众多载氧体中,铁基载氧体因其低成本与较高的载氧能力成为化学链气化最受关注的载氧体,但其反应活性较低,需掺杂Ni、Ca、K等元素进行改性。污泥和生物质的灰分及水分对于气化产物和气化效率有双向影响,甚至影响NO_(x)排放。污泥/生物质灰分中含有的K、Ca等氧化物有助于提高载氧体活性,但反应速率太高会造成载氧体局部烧结,继而降低载氧体活性;循环的灰分与气相充分接触,对气体重整具有一定催化作用,从而提高了合成气品质。尽管污泥/生物质中水分析出吸收大量热量,但部分水蒸气和载氧体协同促进碳气化反应从而提高了H_(2)生成率,提高富氢燃气品质;水蒸气作为气化剂过量供给时,CO_(2)产量明显增加,降低了合成气品质。因此,污泥和生物质在化学链气化过程中须利用灰分和水分的正向影响以提高气化效率,控制循环灰量和水分析出速率是关键途径。 | 孙国震 安泽文 陈岩明 梁文政 王坤 常国璋 王翠苹 岳光溪 | 2023 | 洁净煤技术2023，29，9： | 0 |
| 15 | 化学链分级气化燃料反应器气固流动数值模拟显示文摘本文基于多相粒子单元法对化学链分级气化燃料反应器(下部为气化反应器,上部为重整反应器)开展了气固流动数值模拟研究,验证了曳力模型、模型参数(法向和切向颗粒–壁面碰撞恢复系数e和e)对计算结果的敏感性,并确定了合适的曳力模型及模型参数。探究了表观气速和两床接口处狭缝尺寸对颗粒连通量的影响规律,研究结果表明:颗粒连通量随表观气速的增加而增加,随狭缝尺寸的增加而减小。 | 郭月 崔颖 宋涛 卢平 殷上轶 | 2022 | 力学与实践2022，44，4： | 0 |
| 16 | 铜渣氧载体煅烧改性及氧化还原特性研究显示文摘以干法离心粒化的铜渣颗粒为氧载体,进行了铜渣吸氧和释氧反应的热力学分析和实验研究,考察了氧化温度、还原温度、铜渣粒径及CaO加入等对铜渣物相组成的影响。结果表明,铜渣中铁氧化物的释氧反应过程和吸氧反应过程都是逐级进行的;粒化后的铜渣颗粒均具备一定的吸氧和释氧能力;提高氧化和还原温度均有利于铜渣中铁氧化物释氧反应和吸氧反应的进行;铜渣粒径越小,越利于FeO及Fe_(3)O_(4)吸氧反应的进行;加入CaO有利于铜渣释氧反应的进行。 | 董鑫江 左宗良 杨涵奇 罗思义 | 2023 | 矿冶工程2023，43，6： | 0 |
| 17 | 生物质热解挥发分化学链重整工艺模拟与分析显示文摘在常规生物质化学链气化工艺中,热解、气化、重整等众多复杂的反应过程被限制在同一个反应空间中,这些反应之间存在复杂的相互作用,导致碳转化率较低,且难以实现产物定向调控与系统自热运行。基于解耦策略的生物质热解与化学链重整相结合的工艺可实现上述复杂过程定向调控,从而一定程度上克服常规化学链气化面临的挑战。利用Aspen Plus软件对该工艺进行全流程模拟,并使用热解实验结果对模型进行验证。考察了热解反应器温度、重整反应器温度、蒸汽生物质质量比对工艺性能的影响规律。结果表明:热解温度在400~600℃所建立的工艺模型能够有效预测热解产物分布;随着热解温度的提升,合成气产量总体上呈现上升趋势,在550℃下获得最高的合成气产量为1 158.98 Nm^(3)/kg生物质;在600℃热解温度下,热解半焦和载氧体氧化放热可满足重整反应器的热量需求,实现系统热自持;重整反应器温度升高会增加合成气的产量,但是会降低合成气的氢碳比与能量效率,同时系统自热状态下运行所需的床料循环速率显著增加;蒸汽能够有效调节合成气产品的氢碳比,热解化学链重整工艺生产氢碳摩尔比为2.0的合成气,蒸汽生物质质量比仅为0.45,低于生物质化学链气化工艺所需的1.2~1.4。因此,综合考虑合成气产量及工艺性能,生物质热解结合化学链重整工艺操作条件以热解反应器温度550~600℃,重整反应器温度700℃,蒸汽生物质质量比为0.45较为适宜。 | 刘根 张榕江 孙仲顺 马广举 张博 杨伯伦 吴志强 | 2023 | 煤炭学报2023，48，6： | 0 |
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