黑龙江省教育厅科学技术研究项目(12531002) 作品数:13 被引量:75 H指数:6 相关作者: 秦丽元 蒋恩臣 罗立娜 高忠志 王秋静 更多>> 相关机构: 东北农业大学 华南农业大学 中国科学院 更多>> 发文基金: 黑龙江省教育厅科学技术研究项目 博士科研启动基金 中国博士后科学基金 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 农业科学 化学工程 金属学及工艺 更多>>
粒状生物质炭基尿素肥料制备及其性能研究 被引量:18 2014年 利用沙柱间歇淋溶试验研究评价粒径、尿素和生物质炭质量比、高岭土添加量对肥料缓释性能及颗粒,承受最大破坏力影响规律。当高岭土添加量为10%,在尿素与炭比为1??1~1:5时,可获得80%以上的最大成型率,颗粒的最大破碎压缩力可达10 N以上。随着生物质炭含量增加和肥料颗粒粒径增大,颗粒缓释肥缓释性能提高,当颗粒粒径为5~6 mm,尿素与生物质炭质量比由1??1变化至1:5时,第1次淋溶其累积释放率由43.35%下降至15.64%,比纯尿素颗粒肥下降33%~60%,纯尿素颗粒肥养分到第2次淋溶已完全释放,而缓释肥的尿素的累积释放到第5次淋溶才基本完成。可见缓释肥的缓释性能可通过改变炭粉添加量调节以满足不同作物生长需求。通过对生物质炭基尿素肥料生产流程和经济性分析,说明生物质炭基尿素肥料生产工艺简单、运输方便、价格合理。 蒋恩臣 张伟 秦丽元 王秋静 王明峰 罗立娜关键词:生物质炭 尿素 成型性 淋溶试验 木质素热解制备焦炭的试验研究 被引量:7 2015年 利用管式炉热解装置在不同温度下对工业废弃的木质素进行热解制备焦炭的试验研究,对热解焦炭的产率和各项指标进行了分析。结果表明:当热解温度从300℃升高至700℃时,焦炭产率从72.94%下降至39.79%;焦炭中固定碳含量不断升高,热值从29.19 MJ/kg逐步升高至31.62 MJ/kg;当热解温度从300℃升高至600℃时,焦炭的比表面积从0.47 m2/g迅速升至13.63 m2/g,碘吸附值由185.51 mg/g增大到320.64 mg/g,而随着热解温度继续升至700℃时,焦炭的比表面积和碘吸附值迅速降低。因此,热解温度有利于焦炭品质和吸附性能的提高,但过高的热解温度会对焦炭的吸附性能起到一定的抑制作用。 蒋恩臣 陈爱慧 秦丽元 赵晨希 罗立娜关键词:木质素 热解 焦炭 闭锁式立体水稻育秧环境参数优化试验 被引量:2 2018年 为解决传统水稻育秧易受气候环境影响,导致秧苗质量差的问题,以育秧环境参数为目标,优化设计水稻育秧气候箱及基于植物工厂技术的水稻育秧平台。利用水稻育秧气候箱,通过均匀试验和逐步回归法优化对秧苗指标有显著性影响的环境参数,进而确定水稻育秧最优环境参数组合,并利用基于植物工厂技术的水稻育秧平台进行规模化生产验证试验。试验结果表明,全光谱条件下,叶面积系数受光照强度影响显著(P<0.05)。蓝光光质条件下,土壤含水率对根数、根长影响显著(P<0.05);光照强度对SPAD值和叶面积系数影响显著(P<0.05);光照强度和光照时间对茎基部宽影响显著(P<0.05)。红蓝比3∶1光质条件下,光照强度和光照时间对茎基部宽影响显著(P<0.05);光照强度、温度和土壤含水率均对株高影响显著(P<0.05);光照强度对SPAD值影响显著(P<0.05);土壤含水率对叶面积系数影响显著(P<0.05)。水稻育秧环境最优参数组合为蓝光光质、土壤含水率60%(发现叶片卷曲后灌溉,每次灌溉最大含水率60%)、光照强度1.1×10~4lx(光源表面处的测量值,光源表面距离育秧盘上表面20 cm)、光照时间9 h、温度28℃/24℃(光照期/非光照期)、湿度60%。基于植物工厂技术的水稻育秧平台所培育的水稻秧苗形态指标与力学特性均能达到机械插秧壮秧标准。试验结果可为大面积闭锁式水稻育秧及农业的可持续发展提供参考。 权龙哲 何诗行 张明俊 李丹 何堤关键词:水稻育秧 环境参数 NiO/HZSM-5催化改性生物油模拟物研究 被引量:5 2014年 以HZSM-5为载体,通过浸渍法制备不同NiO负载量的NiO/HZSM-5催化剂并进行表征,发现负载量为8%的催化剂表面形貌相对平整,比表面积、酸位等特性较理想。通过生物油模拟物催化试验对催化剂性能进行评价,试验结果表明负载量和反应温度都对催化剂活性有明显影响。在反应温度为400℃时,负载量为8%的催化剂使模拟物中甲苯和愈创木酚具有较好的转化率,分别达到83%和88%;较HZSM-5催化的情况分别提高60%和70%。改性后生物油的热值也可增加约30%。负载物NiO的加入使催化剂表面强酸位降低约45%,同时提高了催化剂的稳定性和抗积碳能力,延长了催化剂使用寿命,其中8-ZSM-5催化剂在反应6 h后仍保持较高活性。 秦丽元 孙焱 蒋恩臣 罗立娜关键词:生物油 模拟物 分子筛 生物油重质油醇类添加剂提质研究 被引量:2 2017年 通过加入不同质量分数(5%~25%)的甲醇、乙醇、辛醇及其混合醇对松子壳热解重质油进行提质研究,考察醇添加剂对重质油理化特性影响及其存储稳定性。研究发现加入醇添加剂超声处理后能显著降低重质油的粘度、含水率和p H值,并提高其热值;同时使多环芳烃、酮类等物质含量降低,脂肪烃、芳香烃等含量增加。混合醇处理重质油的品质更好,存储56 d后性质仍较稳定,粘度和含水率随储存时间延长稍有增加。加入甲辛醇56 d后重质油的粘度为980 m Pa·s,含水率为21.02%,增长速率仅均为原始重质油的一半;且添加量越高,油的热值越高,添加量25%时热值为32.66 MJ/kg。但从热重分析发现甲辛醇添加量为20%时燃烧性能最好,其燃烧段的失重速率最大并且燃烧后的灰分最少。 秦丽元 贾月雯 魏晓莉 蒋恩臣关键词:粘度 燃烧特性 N_2加压下Ni-Co/HZSM-5改性生物油模拟物 2018年 利用微型管式炉对生物油模拟物进行催化加压试验,研究模拟物催化加压的特性以及反应机理。以分子筛HZSM-5为载体,通过浸渍法制备负载Ni、Co的HZSM-5催化剂,并对其进行表征。结果表明:加压能减少催化剂的积碳,但过高会使催化剂失活;压强为1.5MPa、温度为250°C及反应时间为30min时,模拟物各组分的转化率较高,乙酸的转化率能达到92.75%,模拟物p H值从2.31提高到5.74。同时,探讨了模拟物加氢催化脱氧的反应机理。 蒋恩臣 贾月雯 秦丽元 罗丽娜关键词:生物油 模拟物 镍基催化剂 生物炭与木质素混合成型及其燃烧特性研究 被引量:13 2017年 以油茶壳热解炭粉和胶黏剂为原料,利用万能试验机进行生物质混合燃料成型试验。通过对比不同成型燃料抗压强度、松弛密度和比能耗,确定胶黏剂种类对燃料品质的影响。选取木质素作为胶黏剂考察了成型压力、温度、含水率、木质素添加量对成型燃料品质的影响,当优化成型工艺参数为成型压力6 k N、成型温度80~100℃、含水率20%、木质素添加量8%~9%时燃料品质最佳。对成型燃料进行热重试验,研究其燃烧过程及动力学特性。结果表明:燃烧主要分为4个阶段,着火温度为356.9℃,燃尽温度为553.3℃;燃料的挥发分燃烧是一级反应,固定碳燃烧是二级反应。 秦丽元 张世慧 高忠志 蒋恩臣关键词:生物炭 木质素 成型燃料 热重分析 燃烧动力学 超声波辅助制备NiO/MCM-41催化剂及性能研究 被引量:1 2015年 文章以介孔分子筛MCM-41为载体,采用超声波辅助浸渍法制备了镍基催化剂。利用X射线衍射、透射电子显微镜和氮气-吸附/脱附的表征方法对催化剂活性组分粒径大小、分散程度及催化剂结构进行了检测。将甲苯、环戊酮、乙酸、糠醛和愈创木酚的混合物作为生物油模型化合物,用于催化裂解试验及寿命与再生试验,考察超声波辅助浸渍法对催化剂活性、使用寿命及再生性能的影响。结果表明:与普通浸渍法相比,超声波辅助浸渍法能促进催化剂活性组分粒径细化,分散度较高,催化剂比表面积较大;超声Ni O/MCM-41催化剂在催化裂解试验中表现出较高的活性,且使用寿命较长,再生性能好。 蒋恩臣 李爽 秦丽元 贾月雯 罗立娜关键词:超声波 镍基催化剂 生物油 催化裂解 不同结构纳米晶镍钴合金的力学性能 被引量:5 2013年 采用直流电沉积方法制备晶粒尺寸为15 nm的Ni-49.2%Co(质量分数)和16 nm的Ni-66.7%Co(质量分数)合金。采用XRD、TEM和MTS-810万能材料试验机对其微观结构和力学性能进行分析。结果表明:两种合金分别是单相FCC结构和FCC与HCP共存的双相结构。固溶强化和晶粒细化的作用使两种Ni-Co合金都具有很高的抗拉强度;且Co元素的引入降低材料的层错能,提高其应变硬化能力,使Ni-Co合金的塑性也明显提高;Ni-49.2%Co合金的抗拉强度(σb)和断裂伸长率(δ)分别为1 650 MPa和9%,Ni-66.7%Co合金的σb和δ分别为2 200 MPa和12%。Ni-66.7%Co合金中FCC和HCP结构相互协调,在变形过程中释放内应力,使材料应变硬化能力得以保持,所以获得更高的强度和塑性。 秦丽元 连建设 蒋恩臣 刘中原关键词:镍钴合金 电沉积 纳米晶 力学性能 纤维素单独成型及燃烧特性研究 被引量:6 2016年 以纤维素为成型原料,利用万能试验机进行纤维素成型试验,研究物料含水率、成型温度及成型压力对成型颗粒品质影响,利用扫描电镜观察纤维素成型颗粒内部结构,热重分析仪分析纤维素粉末及成型后颗粒燃烧特性。结果表明,一定范围内增加纤维素含水率、成型压力及成型温度,可提高颗粒品质,含水率为14%~29%、成型压力为3~4 k N、成型温度为100℃时效果最好;纤维素粉末及纤维素颗粒主要失重部分在挥发分燃烧阶段,纤维素成型后会升高燃烧反应起始温度,提高燃烧最大速度时温度。建立燃烧动力学模型,结果表明,纤维素活化能较低,且遵循动力学一级和二级规律。 蒋恩臣 高忠志 秦丽元 姜洋 王明峰 韩平关键词:纤维素 微观结构 燃烧