改性碱处理秸秆废液制备水煤浆技术及其脱硫机理的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21576146
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0811.生物质转化与轻工制造
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Cellulose and waste liquid were obtained respectively by alkali-treating from the abundant straws in nature.Waste liquid contained a large number of lignin derivatives, CaO and alkali liquor, which could be used as surfactant and cleaner raw material to prapare the water coal slurry. Desulfuration was achieved by lignin derivatives reacting with sulfur to form quinone structure. Meanwhile, the remnants oxide in the process of alkali-treated straw and bleaching was used for oxidizing sulfur to sulfate ion. Then,the waste liquor was used to desulfur in the process of boiler exhaust gas emissions. The waste liquor could achieve the purpose of recycling after co-combusting with coal. The desulfurization mechanism and combustion mechanism were investigated significantly. Therefore, the study could solve the environmental pollution caused by burning straw from the source. And the waste liquor was fully utilized. So the study of desulfurization of waste liquor separated from alkali-treated straws not only has great scientific research significance, but also has important social and economic benefits.
利用自然界来源丰富的秸秆资源,碱处理秸秆分离纤维素和废液,利用废液中含有的木质素、CaO及碱液等生物质进行改性,作为表面活性剂与燃煤制备水煤浆清洁燃料。利用废液中的木素衍生物与燃煤中的硫反应形成邻醌结构而脱硫和废液中的氧化物与煤中的硫反应生成稳定的硫酸根离子而固硫,研究对锅炉燃煤脱硫效率和燃煤燃烧效率的影响;并研究改性生物质废液用于锅炉尾气脱硫,脱硫后废液再与燃煤混燃,达到循环使用,避免了脱硫废液排放产生二次污染,重点研究改性生物质的脱硫机理及与燃煤混燃机理。从源头上解决秸秆焚烧和燃煤废气排放产生的大气污染等问题引起的严重雾霾天气,又使碱处理废液得到了资源化综合利用,为秸秆的高附加值利用提供了一条可行途径,因此本研究具有重大的科学研究意义及实际应用价值。

结项摘要

针对目前电厂燃煤产生的大气污染等问题,本研究以治理燃煤烟气而引起的雾霾为主要目标,将制浆过程产生的黑液添加至水煤浆中,研究其燃烧固硫作用。首先,研究了黑液水煤浆的燃烧性能和固硫作用,在水煤浆中添加不同比例的棉浆黑液和草浆黑液,发现添加制浆黑液比例的上升,黑液水煤浆燃烧后灰分含量减小,在添加黑液质量比例为4%时,棉浆黑液水煤浆和草浆黑液水煤浆热值分别为18650 kJ*kg-1和17934 kJ*kg-1。黑液水煤浆的燃烧性能较好,着火点提前,分别为425℃和435℃,燃烧过程较为稳定,且黑液水煤浆燃烧后的自身固硫率较普通水煤浆高12%~15%左右,灰分中高熔融点盐类含量较小。在添加脱硫剂后,水煤浆自身固硫率可有效提高10%左右。. 接下来本项目又研究了碱法制浆产生的黑液添加至型煤中燃烧,研究黑液复合型煤的成型性能及燃烧固硫的作用。以预糊化淀粉作为粘结剂,当添加量为2%时,型煤跌落强度达到83%左右,型煤抗压强度达到620 N/球,少量粘结剂的加入对型煤热稳定性、水分与挥发物含量影响不大。当黑液添加量32%时;通过改变型煤燃烧时间及燃烧温度,确定出最佳燃烧时间为3 h,最佳燃烧温度为900 ℃,固硫率高达89%。结果表明,碱法制浆黑液复合型煤燃烧及固硫性能很好,优于传统工业型煤。. 最后,制备了系列的催化剂,添加到型煤及水煤浆中,研究了新型铁掺杂铈-钨催化剂、 Fe/W-CeO2催化剂等在氨选择性催化还原 NO过程中的影响。结果表明纳米多面体 Fe/W-CeO2-P 催化剂在 100-325℃ 的温度范围内具有最高 90%的 NO 转化率。. 本项目从源头上解决秸秆焚烧和燃煤废气排放产生的大气污染等问题引起的严重雾霾天气,又使碱处理废液得到了资源化综合利用,为秸秆的高附加值利用提供了一条可行途径,因此本研究具有重大的科学研究意义及实际应用价值。

项目成果

期刊论文数量(17)
专著数量(0)
科研奖励数量(4)
会议论文数量(0)
专利数量(18)
硝酸-乙醇法提取姜秆纤维素的研究
  • DOI:
    10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2016.02.003
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    齐鲁工业大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周灿灿;宋晓明;陈夫山
  • 通讯作者:
    陈夫山
固体施胶剂在瓦楞纸表面施胶中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中华纸业
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    段希磊;高珊珊;宋晓明;陈夫山;黄连青
  • 通讯作者:
    黄连青
Preparation and characterization of AKD sizing agent by "one-pot cooking"
“一锅蒸煮”法制备AKD浆料及表征
  • DOI:
    10.1515/npprj-2018-3021
  • 发表时间:
    2018-07-01
  • 期刊:
    NORDIC PULP & PAPER RESEARCH JOURNAL
  • 影响因子:
    1.2
  • 作者:
    Huang, Lian Qing;Song, Xiao Ming;Liu, Jing Lin
  • 通讯作者:
    Liu, Jing Lin
造纸人才培养与教学改革
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    湖南造纸
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    高珊珊;宋晓明;牛千雪;黄连青;王帅;陈夫山;刘丹凤
  • 通讯作者:
    刘丹凤
制浆黑液复合型煤的燃烧与固硫性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    造纸科学与技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    田宝农;陈晓磊;吉喆;陈夫山
  • 通讯作者:
    陈夫山

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其他文献

木质素基环保地膜的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    造纸科学与技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈夫山
  • 通讯作者:
    陈夫山
低粘度瓜尔胶的制备及其增强性能的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中华纸业
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈夫山
  • 通讯作者:
    陈夫山
Preparation and characterization of AKD modified cellulose composite membrane
AKD改性纤维素复合膜的制备及表征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Carbohydrate Polymers
  • 影响因子:
    11.2
  • 作者:
    陈夫山
  • 通讯作者:
    陈夫山
国内制浆造纸研究生教育高校分布及培养目标分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中华纸业
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    宋晓明;高珊珊;陈夫山;崔金玲;王帅
  • 通讯作者:
    王帅
Preparation and Characterization of Homogeneous Grafted Cellulose in DMAc/LiCl System
DMAc/LiCl体系中均质接枝纤维素的制备及表征
  • DOI:
    10.4028/www.scientific.net/amm.312.332
  • 发表时间:
    2013-02
  • 期刊:
    Applied Mechanics and Materials
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈夫山
  • 通讯作者:
    陈夫山

其他文献

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陈夫山的其他基金

高浓盐水电化学-过臭氧化耦合秸秆脱木素机理及制浆机制的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    63 万元
  • 项目类别:
纳米纤维素改性制备造纸废水处理回用膜及其调控机理的研究
  • 批准号:
    21176131
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于高阳电荷聚合物乳化烷基烯酮二聚体(AKD)改性纤维及其机理的研究
  • 批准号:
    20976087
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    31.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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