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煤与生物质共热解工艺的研究进展 被引量:21
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作者 何玉远 常春 +3 位作者 方书起 陈俊英 李洪亮 马晓建 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第2期159-166,共8页
热解是将固态原料转化为液体燃料、可燃气和焦的重要途径,是实现生物质资源清洁、高效利用的重要技术。将生物质与煤混合共热解是生物质资源利用的重要方法,两者混合热解不仅有助于降低CO_2的排放量,还能有效地解决能源短缺和环境污染... 热解是将固态原料转化为液体燃料、可燃气和焦的重要途径,是实现生物质资源清洁、高效利用的重要技术。将生物质与煤混合共热解是生物质资源利用的重要方法,两者混合热解不仅有助于降低CO_2的排放量,还能有效地解决能源短缺和环境污染带来的问题。文章综述了煤与生物质共热解技术的研究进展,系统地介绍了共热解过程中煤与生物质的相互作用以及热解温度、混合比例、滞留时间、升温速率、矿物质成分、物料粒径和热解反应器类型等因素对热解过程的影响,并对煤与生物质共热解技术的发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 生物质 共热解 热解条件
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Fe-Zn共改性ZSM-5催化作用下生物质快速热解特性研究 被引量:14
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作者 方书起 石崇 +2 位作者 李攀 白净 常春 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1637-1645,共9页
选取木屑和花生壳作为原料进行生物质热解,研究有机产物分布,催化剂使用Fe、Zn两种金属元素进行改性。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外(FT-IR)、比表面积测试(BET)对Fe-Zn改性的ZSM-5进行分析。使用闪速裂解-气质联用仪(... 选取木屑和花生壳作为原料进行生物质热解,研究有机产物分布,催化剂使用Fe、Zn两种金属元素进行改性。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外(FT-IR)、比表面积测试(BET)对Fe-Zn改性的ZSM-5进行分析。使用闪速裂解-气质联用仪(PY-GC/MS)对原料进行热解,探究生物质催化热解的产物分布变化。催化剂的使用使得芳烃类产物产率获得较大提升,在木屑热解中,Fe负载的分子筛催化获得了酚类的最高产率,比ZSM-5催化热解产率提升18.30%。金属改性催化剂在花生壳热解中,大幅提升了芳烃类产物产率,其中Zn负载催化剂芳烃类产物产率最高,Zn负载催化热解比直接热解的酚类产率降低了18.92%。Zn负载催化获得了最低的酮类产率,与直接热解相比酮类产率降低19.74%,显示出较强的脱羟基效果。此外Zn负载催化和Fe-Zn双金属负载催化在花生壳热解中都大幅降低了酸类产物产率,与直接热解相比酸类产率分别降低了30.46%、36.71%。 展开更多
关键词 生物质 催化剂 热解 分子筛 产物特性
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生物质微波催化热解制备高值产品的研究进展 被引量:10
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作者 李攀 师晓鹏 +3 位作者 宋建德 方书起 白净 常春 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期133-145,共13页
生物质微波热解具有反应速率快、能量利用率高等优点,但存在产物选择性不高、品质较低等问题,结合催化剂使用,具有制备高值产品的应用潜力。本文对生物质微波催化热解的研究进展进行了综述,介绍了微波催化热解的机理、反应体系、热解产... 生物质微波热解具有反应速率快、能量利用率高等优点,但存在产物选择性不高、品质较低等问题,结合催化剂使用,具有制备高值产品的应用潜力。本文对生物质微波催化热解的研究进展进行了综述,介绍了微波催化热解的机理、反应体系、热解产物等对制备高附加值产品的影响。简述了微波催化热解的机理,从原料、微波吸收剂、催化剂三个方面对微波催化热解体系进行讨论,介绍了不同种类原料对产物产率的差异、不同催化剂对于产物选择性的区别。分析了不同提高产物产率和选择性的方法,指出优化和改善催化剂特性使其具备复合功能、开发大型微波反应器、产物定向富集和转化是目前仍需解决的问题。为生产富烃生物油、高性能生物炭等产品,进而推广到工业应用提供参考。 展开更多
关键词 生物质 微波热解 微波吸收剂 催化剂 热解产物
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固体催化剂在生物质合成乙酰丙酸和乙酰丙酸酯中的应用研究进展 被引量:7
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作者 常春 邓琳 +2 位作者 戚小各 白净 方书起 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期11-21,共11页
简单介绍了乙酰丙酸和乙酰丙酸酯的合成途径。乙酰丙酸的合成路径主要包括糠醇催化水解法、生物质直接水解法和半纤维素水解法,乙酰丙酸酯类的合成路径主要有乙酰丙酸酯化合成法、生物质直接醇解法、生物质经糠醇醇解法和5-氯甲基糠醛... 简单介绍了乙酰丙酸和乙酰丙酸酯的合成途径。乙酰丙酸的合成路径主要包括糠醇催化水解法、生物质直接水解法和半纤维素水解法,乙酰丙酸酯类的合成路径主要有乙酰丙酸酯化合成法、生物质直接醇解法、生物质经糠醇醇解法和5-氯甲基糠醛醇解法。综述了近年来固体催化剂在催化转化生物质合成乙酰丙酸和乙酰丙酸酯的研究进展,简要概述了用于催化生物质的固体超强酸、分子筛、杂多酸和树脂等固体催化剂类型,并展望了固体催化剂今后的发展应用。 展开更多
关键词 乙酰丙酸 乙酰丙酸酯 生物质 固体催化剂
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生物质热解利用中主要催化剂的研究进展 被引量:8
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作者 方书起 王毓谦 +3 位作者 李攀 宋建德 白净 常春 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期5195-5203,共9页
催化热解目前逐渐成为生物质转化利用技术的主要研究方向,相比常规热解,催化热解可以对生物油进行有效提质并且定向产生高值化产品。本文通过对近年来新兴的催化剂进行综述,包括分子筛类催化剂(ZSM-5、HZSM-5、USY等)、炭基催化剂、金... 催化热解目前逐渐成为生物质转化利用技术的主要研究方向,相比常规热解,催化热解可以对生物油进行有效提质并且定向产生高值化产品。本文通过对近年来新兴的催化剂进行综述,包括分子筛类催化剂(ZSM-5、HZSM-5、USY等)、炭基催化剂、金属氧化物、白云石、整体式催化剂等,了解了目前生物质热解利用中催化剂领域内的最新研究进展。文中指出,良好的催化剂是保证反应顺利进行的关键,不同催化剂定向产生的高值化产品也有所不同,因此催化剂的正确选择对于生物油的提质起着重大作用。根据目前领域内所研究内容,本文还对各类催化剂的优缺点、产物特性进行了详细比较,并针对该技术现有问题提出了部分建议并进行展望,为以后生物质热解领域催化剂的研究提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 生物质 催化热解 催化剂 生物油
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预处理生物质催化热解制取生物油的研究进展 被引量:5
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作者 方书起 蒋璐瑶 +2 位作者 李攀 白净 常春 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期41-45,50,共6页
总结了常见的生物质预处理方法,分析了不同催化剂的添加对生物油特性的影响,最后讨论将生物质预处理和催化热解联合作用对热解过程及产物的影响。认为合理的生物质预处理方法能改善生物油的品质,应结合生物质原料特性"因材施教&quo... 总结了常见的生物质预处理方法,分析了不同催化剂的添加对生物油特性的影响,最后讨论将生物质预处理和催化热解联合作用对热解过程及产物的影响。认为合理的生物质预处理方法能改善生物油的品质,应结合生物质原料特性"因材施教";同时应深入探究催化剂在热解过程中的作用机理,从而选择最佳的预处理方法和催化剂进行联合热解,达到优化生物油特性的目的。 展开更多
关键词 生物质 预处理技术 催化热解 生物油
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生物质直接醇解制备液体燃料的研究进展 被引量:1
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作者 孔鹏飞 徐桂转 +3 位作者 常春 白净 方书起 李凯 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期43-47,共5页
综述了近年来生物质直接醇解制备液体燃料的技术进展,指出了影响其发展的相关因素,并对该领域的研究发展提出了建议,认为我国应加强相关技术的研究与开发,促进生物质的综合利用。
关键词 生物质 生物炼制 醇解 一步法 液体燃料
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稻壳快速热解制取生物质油的试验研究 被引量:3
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作者 余阳阳 李洪亮 +3 位作者 鲁志远 刘利平 白净 陈俊英 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2041-2045,共5页
目前生物质快速热解高温热解气主要利用间壁式冷却器进行冷凝,容易造成冷却管道的结焦堵塞问题,本试验根据流化床稀相输送特点、生物质的热解特性以及生物质油的冷凝收集特点,设计了生物质快速热解反应装置,改进生物质物快速冷凝系统,... 目前生物质快速热解高温热解气主要利用间壁式冷却器进行冷凝,容易造成冷却管道的结焦堵塞问题,本试验根据流化床稀相输送特点、生物质的热解特性以及生物质油的冷凝收集特点,设计了生物质快速热解反应装置,改进生物质物快速冷凝系统,以稻壳为原料进行快速热解制取生物质油的试验研究,分别考察单因素反应温度、流化气量以及进料速度对生物质油产率的影响。试验表明:稻壳热解气能够快速顺利地得到冷凝,反应系统能够连续顺利运行,随着反应温度、流化气量、进料速度的增大,生物质油的产率都呈现先增大后减小的趋势。另外对产出的生物质油用气质联用设备进行了成分分析,得出了生物质油的主要成分,其中酸类、酮类、脂类以及酚类的含量相对较高。 展开更多
关键词 快速热解 生物质油 流化床 稻壳
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微藻生物柴油成本控制技术进展 被引量:3
9
作者 李斐 白净 +4 位作者 常春 方书起 李洪亮 陈俊英 韩秀丽 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期16-20,共5页
简介了评估微藻生物柴油生产成本常用的技术经济分析和生命周期分析的系统分析方法,并从单位细胞脂质含量、生物质产率以及资源和能量平衡的角度综述了微藻培养、微藻采收和脂质提取等成本控制技术的发展现状,展望了未来的发展方向。
关键词 微藻 生物柴油 成本 技术进展
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稻壳在水蒸气中气化实验研究 被引量:10
10
作者 李洪亮 李金鸿 +4 位作者 李彦豪 方书起 陈俊英 刘利平 白净 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期4017-4021,共5页
在流化床实验装置上以水蒸气为气化剂,对稻壳进行热解气化的实验研究,分别考察单因素反应温度(500~700℃)、蒸气流量(7~11kg/h)和进料速率(1.2~3.6kg/h)对产气率及其主要组分(H2、CO、CH4、CO2)的影响。实验结果表明:温度的升高可提高... 在流化床实验装置上以水蒸气为气化剂,对稻壳进行热解气化的实验研究,分别考察单因素反应温度(500~700℃)、蒸气流量(7~11kg/h)和进料速率(1.2~3.6kg/h)对产气率及其主要组分(H2、CO、CH4、CO2)的影响。实验结果表明:温度的升高可提高气化气产率及气体组分中CH4和H2的含量,同时降低了CO2的含量,随温度升高,CO的含量呈先增加再降低的趋势。蒸气流量和进料速率的增加对产气率影响分别在500℃和700℃呈现出了不同的规律,说明了在不同反应温度下床内起主导作用的反应不同。在700℃,随蒸气流量和进料速率增加,气化气中H2、CO和CO2的含量都有小幅度变化,CH4体积分数稳定在12%左右。在条件考察范围内,当反应温度为700℃、蒸气流量为7kg/h、进料速率为1.2kg/h时,产气率和H2体积分数分别有最大值,为725L/h和18.05%。 展开更多
关键词 气化 流化床 稻壳 水蒸气
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医疗固体废弃物处理技术综述 被引量:14
11
作者 方书起 崔俊乐 +2 位作者 白净 常春 李攀 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2677-2681,2687,共6页
介绍了国内外现行的针对医疗固体废弃物处理的法律法规。针对几种废弃物处理技术,详细地分析了其研究现状和处理过程中出现的问题及解决方法。对比发现,现行工业化应用前景最好的仍是热解处理。指出了对医疗固体废弃物热解研究中的不足... 介绍了国内外现行的针对医疗固体废弃物处理的法律法规。针对几种废弃物处理技术,详细地分析了其研究现状和处理过程中出现的问题及解决方法。对比发现,现行工业化应用前景最好的仍是热解处理。指出了对医疗固体废弃物热解研究中的不足之处:多是针对废弃物中的典型组分进行研究,对混合废弃物的热解少有提及;对热解产物的资源化利用少有系统的研究。 展开更多
关键词 医疗固体废弃物 处理技术 热解 资源化利用
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生物油催化重整制氢研究进展 被引量:8
12
作者 方书起 王毓谦 +4 位作者 李攀 陈志勇 陈玮 白净 常春 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1330-1339,共10页
随着各国新能源行业的兴起,氢能成为最具发展潜力的可再生能源。利用生物油进行催化重整是一种优良、高效的制氢方法,同时拓宽了生物油高值化利用的途径。本文对近年来该领域内的相关研究进行综述,重点介绍了原料对重整反应的影响(不同... 随着各国新能源行业的兴起,氢能成为最具发展潜力的可再生能源。利用生物油进行催化重整是一种优良、高效的制氢方法,同时拓宽了生物油高值化利用的途径。本文对近年来该领域内的相关研究进行综述,重点介绍了原料对重整反应的影响(不同来源生物油及其模化物)、催化剂特性对重整反应的影响(负载贵金属与非贵金属)以及操作条件对重整反应的影响,对新兴的微波催化重整技术进行了简要介绍,并针对目前该领域所面临的困难提出了一些展望及发展方向,为生物油催化重整制氢提供重要理论依据。 展开更多
关键词 生物油 模型化合物 催化剂 制氢
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气升式微藻光生物反应器的设计研究进展 被引量:4
13
作者 张芬芬 马晓建 +2 位作者 常春 韩秀丽 李斐 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期46-49,共4页
概述了几种常见密闭式光生物反应器的发展现状,着重讨论了近几年气升式内环流光生物反应器在光源利用率与混合效果方面的研究进展,以及结构尺寸和附属装置对混合效果的影响,作为对现有气升式光生物反应器进一步研究和改进的基础。
关键词 密闭式 气升式内环流 光源利用率 结构尺寸 附属装置 混合效果
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稻壳中水合二氧化硅溶出影响因素实验研究 被引量:5
14
作者 方世东 李洪亮 +2 位作者 方书起 常春 陈俊英 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2350-2354,共5页
对水合二氧化硅的溶出工艺进行了实验研究。实验方法为:稻壳先在管式炉内炭化并通入水蒸气得到稻壳灰,后用氢氧化钠溶液与稻壳灰内水合二氧化硅反应将其溶出。考察并讨论了炭化阶段和反应过程中对水合二氧化硅溶出率的主要影响因素。实... 对水合二氧化硅的溶出工艺进行了实验研究。实验方法为:稻壳先在管式炉内炭化并通入水蒸气得到稻壳灰,后用氢氧化钠溶液与稻壳灰内水合二氧化硅反应将其溶出。考察并讨论了炭化阶段和反应过程中对水合二氧化硅溶出率的主要影响因素。实验结果表明:合适的炭化温度为600℃,稻壳与水蒸气用量比(质量比)是1∶2,炭化时间为30min,氢氧化钠质量分数为3%,反应时间是180min,固液比为1∶20(g/mL),在溶出过程中,水合二氧化硅的溶出率可达到98.83%。 展开更多
关键词 稻壳 水合二氧化硅 溶出 炭化 氢氧化钠 水蒸气
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机械扰动强化气体水合物快速生成研究进展 被引量:14
15
作者 白净 李凌乾 +6 位作者 刘风莉 陈俊英 常春 方书起 韩秀丽 刘金盾 张小水 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期60-67,共8页
气体水合物技术在天然气固态储运、CO_2捕获与封存等领域具有广阔的应用前景。高效快速制备水合物是水合物应用技术产业化的关键技术之一。从成核机理、相平衡、传热和传质等角度简述了气体水合物快速生成机理,回顾了常见的搅拌、喷淋... 气体水合物技术在天然气固态储运、CO_2捕获与封存等领域具有广阔的应用前景。高效快速制备水合物是水合物应用技术产业化的关键技术之一。从成核机理、相平衡、传热和传质等角度简述了气体水合物快速生成机理,回顾了常见的搅拌、喷淋和鼓泡等机械扰动强化气体水合物快速生成方法的基本原理和特性。依据强化传质传热领域内的新进展,进一步阐述了新型机械扰动强化气体水合物快速生成方法的基本原理和特性,重点综述了流化床、超声波、超重力、撞击流等技术的研究进展。从耗气率、水合物生成速率、总能耗、气体转化率等角度分析评价了各种机械扰动强化气体水合物快速生成方法的优缺点。总体来说,目前各种机械扰动强化气体水合物生成技术仍处于实验室阶段,传统的搅拌、喷淋和鼓泡强化技术生成速率较低;新型的流化床、超声波、超重力和撞击流等技术也存在各种不同的缺点,有待进一步优化改进。同时指出探究微观成核机理、开发新型易固液分离的气体水合物生成系统以及构建水合物反应器评价体系等是未来气体水合物快速生成相关研究中需要进一步解决的问题。 展开更多
关键词 水合物 成核 传热传质 机械扰动 快速生成
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医疗固体废弃物热解及其产物特性分析 被引量:7
16
作者 方书起 崔俊乐 +3 位作者 史兆臣 白净 常春 李攀 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期5587-5593,共7页
目前关于医疗固体废弃物热解的研究主要集中在热解条件对产物分布的影响,在产物成分及应用方向少有报道。本试验将预处理后的医疗固体废弃物在450~550℃下进行热解处理,对热解后产生的气体、液体、固体三相产物,系统地分析了其成分及产... 目前关于医疗固体废弃物热解的研究主要集中在热解条件对产物分布的影响,在产物成分及应用方向少有报道。本试验将预处理后的医疗固体废弃物在450~550℃下进行热解处理,对热解后产生的气体、液体、固体三相产物,系统地分析了其成分及产物特性,并提出其进一步资源化利用方向。结果表明,所得气体产物中可燃组分占83.17%,热值为10995kcal/m3(1kcal=4.18kJ);液体产物热值为8973kcal/kg,进一步分离提纯后所得产物中烃类组分占67.81%,热值可达10214kcal/kg;固体产物经过改质后,碳含量高达63.13%,热值为5455kcal/kg。研究表明,医疗固体废弃物热解得到的气、液、固三相产物在资源化利用方面都具有一定的价值,除了可以直接用作替代燃料外,三相产物中均含有多种应用广泛的化工原料。 展开更多
关键词 医疗固废 热解 特性分析 资源化利用
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质子交换膜燃料电池建模与控制研究进展 被引量:3
17
作者 方书起 贺李萍 +3 位作者 张龙龙 常春 白净 陈俊英 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2015年第6期1-4,共4页
采用小压缩比(压缩比为2:1)螺旋挤压脱水机对水洗后的秸秆进行了挤压脱水试验研究,考察了螺旋转速、物料初始含水量和料塞管长度等主要参数对设备除水率和处理量以及度电产量等的影响规律.响应面分析结果表明:该螺旋挤压设备在物... 采用小压缩比(压缩比为2:1)螺旋挤压脱水机对水洗后的秸秆进行了挤压脱水试验研究,考察了螺旋转速、物料初始含水量和料塞管长度等主要参数对设备除水率和处理量以及度电产量等的影响规律.响应面分析结果表明:该螺旋挤压设备在物料初始含水量为85%;螺旋转速为50.8 r·min-1;料塞管长度为26.91mm时,既保证了设备处理量和终了物料的性质,也使得设备能高效、平稳、连续运转. 展开更多
关键词 秸秆 压缩比 螺旋挤压脱水机 响应面
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小球藻在内光源气升式反应器中的培养工艺优化 被引量:3
18
作者 张芬芬 马晓建 +2 位作者 方书起 白净 常春 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期525-532,共8页
为探索小球藻在内光源气升式光生物反应器中的培养工艺,本文采用自行设计的50L内光源气升式反应器为实验装置,以藻细胞密度为考察指标,采用单因素法分别考察了内置光源波长、光源强度、光暗周期以及二氧化碳供应量对小球藻生长的影响。... 为探索小球藻在内光源气升式光生物反应器中的培养工艺,本文采用自行设计的50L内光源气升式反应器为实验装置,以藻细胞密度为考察指标,采用单因素法分别考察了内置光源波长、光源强度、光暗周期以及二氧化碳供应量对小球藻生长的影响。在此基础上,利用响应面设计法对工艺条件进行了优化,优化结果为:反应器内置光源为红蓝光,光照强度9615lux,光暗周期17.5h∶6.5h,二氧化碳通气量为30L/h。在该优化条件下,进行3次验证实验,经15天培养,小球藻的收获藻细胞密度均值为5.48×107 cells/m L,与预测值5.5×107cells/m L相近。收获小球藻干重为1.21g/L,相较优化前提高了157%。该结果为内光源气升式反应器在微藻培养的应用提供了重要的参考。 展开更多
关键词 小球藻 内光源气升式反应器 响应面法 藻细胞密度
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秸秆螺旋挤压脱水机叶片强度和变形的流固耦合分析 被引量:4
19
作者 张龙龙 贺李萍 +3 位作者 常春 白净 陈俊英 方书起 《农机化研究》 北大核心 2016年第2期26-30,共5页
运用数值模拟方法,对秸秆螺旋挤压脱水机进行了流固耦合模拟分析,建立了秸秆浆料的流体模型,用Fluent软件模拟了不同出口压力条件下,螺旋挤压脱水机内部压力场分布,并据此对螺旋挤压脱水机的挤压性能进行了分析。同时,通过Workbench-Flu... 运用数值模拟方法,对秸秆螺旋挤压脱水机进行了流固耦合模拟分析,建立了秸秆浆料的流体模型,用Fluent软件模拟了不同出口压力条件下,螺旋挤压脱水机内部压力场分布,并据此对螺旋挤压脱水机的挤压性能进行了分析。同时,通过Workbench-Fluent单向流固耦合的方式,对螺旋叶片的强度和变形进行了分析,得出了出口压力和叶片强度的关系。 展开更多
关键词 秸秆 螺旋挤压脱水机 流固耦合 强度分析
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改性荷叶对1,4-苯二酚吸附性能的研究 被引量:2
20
作者 韩秀丽 宋阿娟 +1 位作者 白净 方书起 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2017年第3期25-29,共5页
以天然荷叶为原料、三乙烯四胺为改性剂,对荷叶进行改性处理,并用吸附法处理1,4-苯二酚废水.采用响应面分析方法对荷叶改性工艺进行优化,得到最佳工艺条件为:反应温度81.8℃,反应时间3.8 h,液料比为3 mL·g^(-1).考察吸附时间、吸... 以天然荷叶为原料、三乙烯四胺为改性剂,对荷叶进行改性处理,并用吸附法处理1,4-苯二酚废水.采用响应面分析方法对荷叶改性工艺进行优化,得到最佳工艺条件为:反应温度81.8℃,反应时间3.8 h,液料比为3 mL·g^(-1).考察吸附时间、吸附剂用量及pH等因素对吸附过程的影响,并从热力学方面探讨了其吸附机理.结果表明:吸附过程符合Langmuir和Temkin等温吸附模型,313 K时改性荷叶对1,4-苯二酚的最大吸附量为1.384 mmol·g^(-1),且吸附过程是自发的吸热过程. 展开更多
关键词 荷叶 三乙烯四胺 响应面分析 1 4-苯二酚 热力学
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