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| 1 | 市政污泥超临界水气化制氢技术研究进展显示文摘市政污泥是一种固-液混合污染物,虽具有一定危害但仍存在巨大的资源化应用潜力,利用超临界水气化制氢技术将其转化为富氢气体燃料是解决无害化处理和能源回收的一种有效途径。超临界水作为一种安全无毒、低廉易得、环境友好的反应介质,可避免干燥过程,将污泥直接转化并生成富含氢气、甲烷等的燃料气体,被认为是市政污泥制氢的最有效技术。结合国内外最新研究进展,从超临界水反应条件、催化剂对制氢的影响以及水在气化反应中的作用3个方面对该技术进行阐述,剖析气化反应机理,展望技术的未来发展方向,以实现“资源化、能源化、全循环”的技术需求。 | 王玉龙 王树众 蒋华义 李康 段远望 雷达璐 刘学斌 | 2023 | 石油学报(石油加工)2023，39，4： | 1 |
| 2 | 农林业固废超临界水热化学制氢进展——反应机理显示文摘超临界水热化学制氢技术采用超临界水作为介质,通过热化学的方式将农林业固废中的有机成分转化成富氢气体,是一种非常具有前景的农林业固废能源化利用技术。本文主要围绕反应机理对该技术展开了系统的分析,介绍了超临界水的特殊物理化学性质;研究了超临界水在整个农林业固废热化学反应过程中的反应机理以及主要生物质组分,例如纤维素、半纤维素、木质素和氨基酸在超临界水中的不同降解机理和路径;针对不同的反应条件,在一定范围内提高温度、降低浓度和延长停留时间均能显著提高制氢性能,但是同时会增加系统的运行成本,而压力的变化对反应结果影响不大。对不同催化剂分析结果表明,碱金属均相催化剂在生物质的气化中虽然能够发挥显著的催化作用,但是同时会加剧设备的腐蚀问题和堵塞问题;非均相催化剂具有高催化活性、高热稳定性、无腐蚀性及易于回收等优点,更适合应用于工业规模的超临界水热化学制氢系统。未来研究重点方向为:对于不同有机组分机理研究的定量描述;灰分之间相互反应以及灰分与催化剂之间反应的机理研究;进一步研究催化剂的失活机理和明确催化剂的添加量问题。 | 郭烈锦 王乐 黄勇 杜明明 葛晖 刘兆峥 陈渝楠 | 2023 | 西安交通大学学报2023，57，1： | 1 |
| 3 | 生物质超临界水制氢研究进展显示文摘生物质超临界水制氢(supercritical water gasification,SCWG)以超临界水为介质通过热化学方式将生物质中的有机物转化为氢气等能源气体。相较于传统制氢方式,SCWG过程具有反应速度快、氢气选择性好、副产物少等优点,是一种高效、经济、清洁的生物质处理技术。该研究主要围绕SCWG过程中的影响因素进行系统地分析,介绍了超临界水特殊的物理化学性质,详细阐述了生物质主要成分如纤维素、半纤维素和木质素在SCWG过程中的反应机理,以及试验装置、原料类型和浓度、反应温度、停留时间、压力等工艺因素对SCWG的影响。研究发现纤维素占比较高的作物气化效果更好,低浓度的进料有利于气化效率和碳气化效率的提升,提高装置升温速率、适当增加反应温度和停留时间能够增加氢气产率,过大的压力会形成“溶剂笼”效应降低氢气产量。对不同类型反应系统研究表明,间歇式反应装置虽然结构简单、操作方便但也存在物料与催化剂混合不均匀、不能实现连续化生产而不适用于工业化推广,连续式反应装置虽面领着堵塞等问题,但具有性能好、效益高的优点,是工业化推广的发展方向。对SCWG主要应用的催化剂进行讨论发现,均相催化剂虽然具有催化效果但具有较强腐蚀性,非均相催化剂因其具有高催化活性、易回收、稳定性好等优点更适用于大规模SCWG生产过程。同时还研究了金属催化剂酸度在催化过程中的影响,酸度越高,在SCWG过程中积碳会越明显,通过添加Cu、Ce、Co、La等合适的第二金属作为促剂可以改变催化剂性能,增加催化剂使用寿命,提高氢气选择性。未来应针对SCWG的试验装置、高效催化剂及经济性分析等核心技术开展研究,加速SCWG的工业化推广,实现经济、安全、绿色、高效的氢能供给。该研究期望加深对生物质SCWG理解,为日后研究提供理论指导。 | 徐功迅 陈伟 方真 | 2023 | 农业工程学报2023，39，7： | 0 |
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