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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:采用固定床反应器对黄丝藻提油后藻渣进行催化热解,以物料与催化剂质量比为1∶2研究不同金属类型(Mo、Ce、Ni)及金属负载量(4%、6%、8%)改性后的ZSM-5催化剂对黄丝藻提油后藻渣热解产物特性的影响.对催化剂进行BET、XRD等表征,对热解气体产物通过气相色谱分析,对液体产物采用气相色谱-质谱联用仪进行定性及半定量分析.结果表明:金属改性后ZSM-5催化剂加剧热解挥发分裂解,导致液体产物收率降低,热解气体产物的收率增加.反应过程中,催化剂的加入使气体产物中CO含量增加,CO2含量减少.采用6% Ni/ZSM-5催化剂时所获得液体产物中酸类物质降低为0.09%,碳氢化合物组分达34.81%,且含有较低的稠环化合物和最高的烷基苯成分(4.92%).
摘要:以地沟油为原料,采用自制新型磁性固体酸催化剂A作为地沟油预酯化催化剂,通过响应面法优化试验分析催化剂用量、醇酸摩尔比、反应温度,反应时间对地沟油酯化率的影响,得到最优工艺条件为醇酸摩尔比0.5、催化剂用量0.59%、反应温度221℃、反应时间2.55 h,酯化率达99.67%.地沟油酸值由114.82 mg KOH/g降至0.39 mg KOH/g.催化剂重复利用5次,酯化率依然保持在97.49%以上.
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:废气、废水排放和化石能源危机成为制约社会可持续发展的障碍.微藻具有独特的优势,成为减小环境污染、缓解能源危机的重要选择.综述了利用废气、废水培养微藻以及通过生物质能源转化技术将微藻转化为生物燃料(生物乙醇、生物柴油、生物油和生物燃气)的研究进展,提出了微藻作为能源的综合化利用的工艺路线.该工艺路线的应用有利于缓解环境污染和化石能源危机的双重压力,具有极其广泛的应用前景.
摘要:为了降低生物质能源的生产成本和减少生物质能生产过程对环境的影响,将沼气发酵、能源微藻的培养和生物柴油的制备工艺进行了集成.将沼气发酵产生的废弃沼液经预处理后作为能源微藻培养的水源和营养盐,将沼气发酵过程中产生的温室气体作为能源微藻生长的碳源,规模化培养出的能源微藻可作为生产生物柴油的原料.还通过对藻渣活性成分的综合利用、改进反应器等环节进一步降低了生产成本.
[硕士论文] 刘彬
微生物学 内蒙古科技大学 2016(学位年度)
摘要:化石能源短缺与环境污染愈发严重,迫切要求世界能源结构发生转变,绿色、可再生的新型能源开发与利用迫在眉睫。微藻以其生长迅速、油脂积累量大、CO2固定效率高、可去除污水中有机物质等特点,成为新型能源研发的重要领域。但在实际生产中,仍存在生产成本高、生物量积累低、生物质利用不完全等问题。基于此,本文对拟微绿球藻营养盐配方进行最优化研究,实现生物量的最大化积累;以黄丝藻提油后剩余藻渣为材料,采用厌氧发酵技术制备沼气和热化学转化技术制备热解气、生物油等生物燃料,实现微藻提油后剩余藻渣的能源化利用。主要研究结果如下:
  1.研究拟微绿球藻培养液中 N、P、Fe、Mg以及维生素混合液最优化组成,进行单因素和L16(45)正交试验,结果显示:拟微绿球藻生长最佳培养基配方为NaNO30.225 g/L,NaH2PO4·2H2O0.015 g/L, FeCl3·6H2O0.0189 g/L,MgCl20.025 g/L,维生素混合液0.05 mL/L。优化后拟微绿球藻的最大生物量(OD680)可达1.544,是优化前的1.35倍。
  2.利用黄丝藻提油后剩余藻渣为原料,与牛粪混合厌氧发酵。研究发现:藻渣与牛粪混合发酵工艺,能使发酵液维持在适于厌氧发酵菌群生长的pH环境。在藻渣和牛粪混合比为4:6的厌氧发酵体系下,累计产气量(783 mL)、产甲烷速率(9.8 mL/d/g-VS)均为最大,日产气量(86 mL/d)和累计产甲烷量(88.07 mL/g-VS)较高,发酵滞留时间最短(2.1 d)。
  3.以黄丝藻提油后剩余藻渣为原料,对其进行直接热解研究。研究发现:微藻藻渣热分解最大失重峰对应温度约为335℃,低于其他木质纤维素生物质。当热解反应温度为450℃、氮气流量为50 mL/min时,生物油产量最大,为29.82%。热解气中CO2和CO占绝大部分,CO2含量随反应温度升高而降低,CO含量变化趋势与之相反。H2和C1~C3化合物含量随温度升高呈现上升趋势。生物油中含有100多种化合物,其中羰基类、烃类、含氮类化合物占主要部分。随温度升高,脂肪烃、芳香烃、酚类等小分子化合物含量增大,酮类、多糖类等大分子物质含量降低。但其中还含有较大量的含氮化合物。
  4.利用金属改性催化剂对黄丝藻提油后藻渣在固定床上进行催化热解。研究发现:黄丝藻藻渣热解过程中,金属改性 ZSM-5分子筛催化剂的加入会降低热解液体产物收率,增加热解气体产物的收率。催化热解使气体产物中 CO百分比增大,CO2百分比减少;CH4含量降低,其他碳氢组分均有不同程度增加。采用6% Ni/HZSM-5分子筛催化热解,生物油中酸类物质降至0.09%,碳氢化合物组分达34.81%,且含有较低的稠环化合物和最高的烷基苯成分(4.92%)。采用2% MgO改性6% Ni/ZSM-5分子筛催化热解,生物油产物品质最好。在此条件下,碳氢化合物含量达到最大,为35.52%。且稠环化合物含量较低,烷烃和烷基苯化合物含量均达到最大,分别为11.51%和8.48%。
  由上述结果可知,对微藻进行最优化培养,可实现微藻生物量的大量积累;采用藻渣与牛粪共发酵,可获得高品质沼气;利用直接热解技术,可制得生物油、热解气等燃料;通过催化热解方式,可提升生物油品质。
[期刊论文] 董方 卜凡超 赵晓辉 刘彬
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CSTPCD 北大核心
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摘要:采用周期浸润加速腐蚀试验、动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)及扫描电镜(SEM)等方法研究了不同铌含量的09CuPRe耐候钢在模拟工业大气环境中的抗腐蚀性能.结果表明,增大钢中铌的质量分数可以降低耐候钢的腐蚀速率,提升自腐蚀电位Ec,减小阳极电流密度,钢的锈层电阻和电荷传输电阻均呈上升趋势.因此,09CuPRe耐候钢加入铌有利于提高其耐蚀性.
摘要:目的:微藻在自然界中随处可见,种类繁多,易于生长和收获,产量高,表现为系统发生的多样性、遗传性和表型的多样性、生长方式的多样性、生态多样性、代谢多样性、化学多样性和生物功能多样性。因此,微藻的代谢产物也较为丰富,它们能够通过生物转化或后加工形成多种形式的生物能源。为了获得具有高附加值产物的微藻,同时对微藻生长代谢产物机制的进一步探究,从内蒙古包头市周边自然水体中进行了微藻的分离筛选、鉴定及其生长特性研究。方法:利用平板划线法、稀释法等对自然水体中的微藻进行分离、纯化,并进行初步培养、测定微藻细胞活性成分,同时辅以形态学观察,利用18S rDNA 技术对所分离得到的高附加值藻种进行鉴定。结果:分离得到11 株微藻,经微藻整个生长周期的初步培养和细胞活性成分测定,得到4株含高附加值的优势藻种,XJ003 和XJ006 油脂含量较高,XJ004 生长末期产虾青素,XJ009生长末期会积累β-胡萝卜素。结论及后续实验:XJ003 经鉴定为硅藻,XJ006 鉴定为斜生栅藻,XJ004 鉴定为雨生红球藻,XJ009 鉴定为杜氏盐藻。为了进一步探明产高附加值微藻的代谢机制,下一步实验工作针对所筛选、鉴定的微藻进行全基因组测序,利用生物信息学手段分析其结构基因和功能基因,确定与微藻油脂代谢相关的关键酶基因序列,分析关键酶编码基因的DNA 序列特征、表观遗传学特征,从根本上探究关键酶的环境响应机制,研究微藻高附加值产物积累的代谢途径。
摘要:为提高微藻多糖的提取率,在碱醇提法的基础上,采用单因素和正交试验分别对NaOH浓度、提取温度和提取时间进行了优化.结果表明:该斜生栅藻多糖提取的最佳条件为NaOH浓度0.2 mol/L,提取温度80 ℃,提取时间180 min,在此条件下,斜生栅藻多糖的得率可达到13.94%.优化后斜生栅藻多糖的得率较水提醇沉法和碱醇提法分别提高了92.01%和9.76%.
摘要:通过实验室周期浸润加速腐蚀试验,研究了铌对09CuPRe耐候钢在工业大气环境下腐蚀规律的影响.本试验分别采用激光共聚焦(LSCM)和扫描电镜(SEM)观察试验钢表面腐蚀形貌和试验钢锈层截面,并通过X射线衍射仪(XRD)测定腐蚀产物的物相组成.结果表明:在模拟工业大气条件下,铌元素在一定程度上提高了09CuPRe耐候钢的耐蚀性.
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