生物质中碱金属在煤/生物质共气化过程中的传递、分配与催化作用规律

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21376158
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0815.能源化工
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Based on the special phenomenon that biomass alkalis (mainly K element) can transfer and accumulate to the surface of coal char during the coal/biomass co-gasification process, we put forward an idea of biomass as catalyst to be used in co-gasification with coal. The driving force of alkalis transfer, pathways and behaviors of K during co-gasification will be investigated. Furthermore, the catalytic bebaviors of biomass alkalis in co-gasification process will be studied. Based on analysis of forms and contents of K existed in solid phase, the mass balance of between K cation formed in biomass pyrolysis and gasification process, and the anion which affects the existing form of K, will be carried out in the single-stage reactor, the double-stage reactor and the wire-mesh reactor. Operation conditions (such as temperature, pressure, the gasification agents and anion concentration etc.), will be studied to evaluate how they affect the alkalis distribution during the co-gasification process. The alkalis transfer kinetics and the catalytic kinetic equation will be suggested, in which the properties of gas/solid/solid and the carbon conversion ratio act as the objective function. And the model is established to describe the conversion efficiency, energy utilization efficiency in the co-gasification process to help the co-gasfication gasifier design. A chemical technology, not only to maximize the benefit of biomass alkalis as a catalyst but also to minimize the corrosion of equipements, will be proposed to the development of employing biomass alkalis as catalyst in the catalytic coal gasification process.
以煤/生物质共气化前期研究发现"生物质中碱金属钾可在气相中向煤焦表面传递并富集"的独特现象为入手点,提出利用生物质作为煤催化气化催化剂的思想和方法。通过对生物质中碱金属钾传递的原因、方式、影响因素进行研究,明晰生物质中碱金属对煤气化催化的过程和机制。研究通过对生物质气固相的碱金属存在形态和含量进行分析;利用单段、两段和丝网反应器对生物质在热解和气化过程中气/固两相中碱金属阳离子及影响其存在形态的阴离子的质量衡算;考察影响共气化过程中碱金属分配规律的温度、压力、气化剂组成和阴离子浓度等环境因素,得到碱金属传质动力学及包含碱金属(g)/煤(s)/生物质(s)三相性质在内、以碳浓度变化规律为目标函数的催化动力学方程;构建煤/生物质共气化过程中转化效率、能量利用模型;找出可有效利用生物质中碱金属催化特点同时尽可能降低其腐蚀的方法,为生物质中碱金属作为煤催化气化催化剂的工艺开发提供依据。

结项摘要

生物质和煤共气化可充分利用生物质中富含的碱金属为煤气化提供廉价可弃催化剂,通过煤气化的高温环境,将生物质能量密度低产生的低温焦油和热转化效率低的问题综合解决,达到取长补短的效果。本课题利用反应区隔离技术,将共气化过程切割为制焦和气化两个阶段,研究了共转化过程中生物质碱金属的迁移路径、转化规律和催化作用机理,阐明了环境条件对生物质碱金属转移的影响方式和途径;构建了煤/生物质共气化过程中转化效率、能量利用模型;找出既可有效利用生物质中碱金属催化特点又能最大限度降低反应器腐蚀的方法,为生物质中碱金属作为煤催化气化催化剂的工艺开发提供依据。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(8)
专利数量(0)
紫外光谱法分析煤直接液化油族组成
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    光谱学与光谱分析
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    樊文俊;吴美香;郝建树;冯杰;李文英
  • 通讯作者:
    李文英
Product Distribution from Co-gasification of Coal and Biomass in a Fluidized-bed Reactor
流化床反应器中煤和生物质共气化的产品分布
  • DOI:
    10.1080/15567036.2012.711798
  • 发表时间:
    2015-11
  • 期刊:
    Energy Sources Part A-Recovery Utilization and Environmental Effects
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Song Yuncai;Ji Maosheng;Feng Jie;Li Wenying
  • 通讯作者:
    Li Wenying
Carbon cycle in advanced coal chemical engineering
先进煤化工中的碳循环
  • DOI:
    10.1039/c4cs00453a
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Chemical Society Reviews
  • 影响因子:
    46.2
  • 作者:
    Yi Qun;Li Wenying;Feng Jie;Xie Kechang
  • 通讯作者:
    Xie Kechang
Effects of Secondary Reactions on the Destruction of Cellulose-Derived Volatiles during Biomass/Coal Co-gasification
生物质/煤共气化过程中二次反应对纤维素挥发物破坏的影响
  • DOI:
    10.1021/acs.energyfuels.5b02716
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Energy & Fuels
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Zhen-Yi Du;Xia Wang;Yu-Hong Qin;Zhi-Hua Zhang;Jie Feng;Wen-Ying Li
  • 通讯作者:
    Wen-Ying Li
弱还原气氛下水稻秸秆对晋城无烟煤的助熔机理
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    燃料化学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    秦育红;韩晴晴;任伟平;赵子兵;冯杰;李文英;高松平
  • 通讯作者:
    高松平

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其他文献

氧气比对锯末流化床气化焦油性质的影响比
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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    --
  • 作者:
    贾婷婷;王济浩;郑雅羽;冯杰
  • 通讯作者:
    冯杰
不对称信息下企业污染治理外包的契约设计
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    冯杰
预热处理对褐煤热解过程氧元素迁移的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李海杰;李晓红;冯杰;李文英
  • 通讯作者:
    李文英

其他文献

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褐煤直接液化制备高品质化学品及液体燃料过程中的化学基础
  • 批准号:
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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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