生物燃料論文范文

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第1篇

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)燃料 發(fā)展現(xiàn)狀 致密成型

中圖分類號：TS64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0253-02

中國擁有豐富的生物制能源.據(jù)估計每年產(chǎn)生的可供開發(fā)的各種生物制資源達6.56億噸標準煤。[8]居世界能源消費總量第四位的生物質(zhì)能源具有可再生性，存量豐富，可代替化石燃料，易長期儲存，含硫量低，灰分小，二氧化碳排放接近于零的特點。其供應(yīng)安全可靠。

生物質(zhì)致密成型技術(shù)是用機械加壓方法，將原來分散沒有一定形狀、密度低的生物質(zhì)原料壓制成具有一定形狀密度較高的各種固體成型燃料的過程。研究說明，生物質(zhì)成型燃料加工設(shè)備的性能好否，直接與生物質(zhì)原料的壓縮特性如壓縮力、壓縮密度、壓縮量，一次粉碎的粒度，成型燃料的密度、生產(chǎn)率、能耗等因素有關(guān)。

1 成型原理

生物質(zhì)原料由纖維構(gòu)成，被粉碎后的生物質(zhì)原料質(zhì)地松散，受一定外部壓力后，顆粒經(jīng)歷位置重新排列、顆粒機械變形和塑性流變等階段。開始時壓力較小，一部分粒子進入粒子間的空隙內(nèi)，粒子間的相互位置不斷改變，當(dāng)粒子間所有較大空隙都被能進入的粒子占據(jù)后，再增加壓力，只能靠粒子本身變形去充填其周圍的空隙。這時粒子在垂直于最大主應(yīng)力平面上被延展，當(dāng)粒子被延展到與相鄰的兩個粒子相互接觸時，再增加壓力，粒子就會相互結(jié)合。原來分散粒子被壓縮成型，其體積大幅度減小，密度顯著增大。因非彈性或粘彈性的纖維分子之間的相互纏繞和咬合，外部壓力解除后不恢復(fù)原來的結(jié)構(gòu)形狀。

2 含水量研究

林維紀等的實驗研究表明，木質(zhì)素含量因原料不同有所差異，但生物質(zhì)致密成型的適宜含水量則近似相同。

樊峰鳴[9]以玉米秸稈、大豆秸稈為原料，采用改進型生物質(zhì)秸稈成型機，就大粒徑秸稈粒度、含水率等對成型密度、抗水性影響因素進行了研究.結(jié)果發(fā)現(xiàn)，原料含水率在8%～15%時均很容易壓縮成型，在12%左右成型效果最好。[1]

回彩娟[2]以鋸末和小刨花為原料，認為鋸末和小刨花含水率在15%左右得到的壓塊密度最大，成型效果最好，常溫高壓致密成型允許原料最大含水率為22%左右，原料經(jīng)室內(nèi)自然風(fēng)干后達到的含水率可達成型加工要求且成型效果較好。

李美華[10]以鋸末和小刨花為原料，在主缸壓力不同的情況下，對多個含水率原料進行致密成型試驗，認為在生物質(zhì)致成型時，使含水率最好控制在5%～15%左右，最高不超過20%，此種狀態(tài)下成型率，壓塊密度，成型效率，表面光潔度等指標均較為理想。

郭康權(quán)，趙東[11]等曾做過相應(yīng)模型，解釋含水量對成型的影響，當(dāng)含水率過低時，粒子沒有充分延展，與四周粒子結(jié)合不緊密，不達到成型條件，當(dāng)含水率過高時，粒子在垂直于最大的主應(yīng)力方向上充分延展，粒子間能夠嚙合但由于原料中水分過多，被擠出后分布于粒子層之間，使層間不能緊密貼合，也不成型。

張百良[9]等認為，熱壓成型中含水量過高會影響熱量傳遞，并增大物料與模子的摩擦力，在高溫時由于蒸汽量大，會發(fā)生氣堵或放炮現(xiàn)象；含水量過低會影響木質(zhì)素的軟化點，原料內(nèi)摩擦和抗壓強度增加，造成壓縮能消耗。

P.D.Grover，S.K.Mishra，J.S.Clancy[13]等認為活塞擠壓的物質(zhì)含水率在10%～15%左右，螺栓擠壓的物質(zhì)含水率在8%～9%左右為宜。Arun.K.Tripathi；P.V.R.Iyer；TaraChandraKandpal[14]等認為物質(zhì)含水率在10%～15%經(jīng)濟效益較好，因為過小的水分磨壓困難，能量消耗大。

Wamukonya等研究表明，當(dāng)壓力不變且含水量在要求范圍時，隨著含水量升高，壓縮密度可達到最大值。松弛密度一定時，隨含水量升高所需壓力變大，最大壓力值正好對應(yīng)著含水量上限。在建立的恒定壓力下松弛密度與含水量的指數(shù)關(guān)系式中，認為壓塊的松弛密度隨含水量升高以指數(shù)級下降。

目前國內(nèi)外文獻來看，研究生物質(zhì)壓縮含水量范圍還存在較大的差別，這是因壓縮方式、成型模具、成型手段、生物質(zhì)原料處理方式有較大差異，如活塞沖壓比螺旋擠壓對含水量要求范圍寬，原料顆粒度的大小也是影響壓縮成型的重要因素。

3 成型壓力研究

成型壓力是植物材料壓縮成型最基本的成型條件。只有施加足夠的壓力，原材料才能被壓縮。試驗說明：當(dāng)壓力較小時，密度隨壓力增大而增大的幅度較大，當(dāng)壓力增加到一定值以后，成型物密度的增加就變得緩慢。

刺槐枝粉碎后，主油缸壓力在10～60 MPa之間。在壓力較低時（10～20 MPa）壓塊密度隨成型壓力的增大以較大的幅度增大，壓力大于20 MPa條件下，壓塊密度隨成型壓力增大變化趨于穩(wěn)定，壓縮前后體積比分布在5.16～5.97之間。四倍體刺槐枝韌性好，纖維量高，在較小壓力下壓致成型塊也很堅實。[8]

第2篇

論文關(guān)鍵詞：生物質(zhì)氣化氣，行駛試驗，排放特性，過量空氣系數(shù)

 

0 引言

隨著化石資源的枯竭和環(huán)境污染的加劇，清潔可再生的代用燃料成為發(fā)展的必然趨勢。目前，我國應(yīng)用于機動車的代用燃料主要有壓縮天然氣和液化石油氣，但實質(zhì)上它們都是化石燃料的衍生品，其發(fā)展嚴重受化石燃料的制約。

理論上，生物質(zhì)氣化氣有合適的熱值和能量密度，能夠滿足作為內(nèi)燃機燃料的要求，而且可以實現(xiàn)CO2凈“零排放”。早在第一、二次世界大戰(zhàn)期間，生物質(zhì)氣化氣就已經(jīng)作為機動車燃料應(yīng)用于歐美等國家（1）；目前，我國生物質(zhì)氣化氣作為內(nèi)燃機燃料的試驗工作相繼展開。任永志等（2）試驗研究了內(nèi)燃式燃氣發(fā)電機的運行特性；孟凡生等（3-4）分析了我國低熱值燃氣內(nèi)燃機的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀,并對生物質(zhì)氣化氣作為內(nèi)燃機燃料的燃燒特性做了簡單分析；孟凡彬等（4）試驗研究了生物質(zhì)氣化氣作為車用燃料初步規(guī)律。本文以不同組分生物質(zhì)氣化氣作為原料，進一步研究了生物質(zhì)氣化氣作為車用燃料的適應(yīng)性和排放特性。

1 試驗內(nèi)容

1.1 試驗原料：

試驗原料為生物質(zhì)氣化氣，其中1#­­-6#為生物質(zhì)空氣氣化氣，7#-12#為生物質(zhì)富氧氣化氣，具體見表1。

表1 生物質(zhì)氣化氣組分及熱值

Table 1 the components of producer gas andlow heat value

 

NO.

CO2/%

C2H4/%

C2H6/%

H2/%

O2/%

N2/%

CH4/%

CO/%

Qv/kJ/m3

1#

9.00

0.00

0.00

15.77

0.99

50.62

0.75

22.88

4853.98

2#

9.68

0.00

0.00

16.73

1.07

49.88

0.97

21.68

4884.89

3#

15.87

0.30

0.00

16.46

0.28

45.06

1.89

20.14

5195.70

4#

15.61

0.31

0.00

15.62

0.22

45.77

2.13

20.32

5222.56

5#

11.42

1.55

0.00

12.92

0.67

49.52

2.28

21.64

5969.60

6#

11.00

1.75

0.00

13.61

0.63

49.30

2.14

21.57

6121.69

7#

24.41

0.71

0.00

32.33

0.00

1.33

3.72

37.50

10022.68

8#

23.55

1.39

0.23

28.73

0.54

4.58

4.89

36.10

10480.57

9#

18.34

0.91

0.20

25.76

0.89

7.55

6.07

40.28

10778.35

10#

13.06

0.53

0.00

28.34

0.36

9.77

2.69

45.25

10078.75

11#

13.36

0.55

0.00

27.92

0.55

11.06

2.70

43.87

9877.44

12#

19.80

1.28

0.00

25.26

1.00

14.01

4.69

第3篇

論文關(guān)鍵詞：小麥，EST-SSR分子標記，可轉(zhuǎn)移性，禾本科能源植物

 

能源問題是21世紀人類面臨的嚴峻挑戰(zhàn)之一[1]。隨著社會與經(jīng)濟的發(fā)展，中國對能源的需求將會不斷增加。植物能源是地球貯藏太陽能的一種形式，也是化石能源形成的前體，在太陽能、核能的大規(guī)模應(yīng)用開發(fā)之前，植物能源是從化石能源到太陽能過渡期間的、能夠進行大規(guī)模開發(fā)利用的可再生資源之一。生物燃料屬于植物能源，是以生物質(zhì)為載體的能源，直接或間接地來源于植物的光合作用。地球上的植物通過光合作用每年生產(chǎn)的生物燃料量，相當(dāng)于目前人類每年消耗礦物能的20倍。因此，生物燃料的開發(fā)生物論文，將是人類利用可再生能源的主要途徑[2]。

高大禾本科植物是最易獲得、生產(chǎn)力高、儲量豐富的木質(zhì)纖維生物質(zhì)之一，作為轉(zhuǎn)化燃料乙醇的原料潛力巨大。以“能源草”作為生物質(zhì)能源的原材料成本低、效率高，不占用耕地，可利用山坡邊際土地，兼具水土保持的功效論文參考文獻格式。燃燒后產(chǎn)生的污染物也很少，可有效減輕溫室效應(yīng)、降低環(huán)境污染。因此開發(fā)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的禾本科能源植物已經(jīng)成為當(dāng)前生物質(zhì)能研究的一個熱點[3]。

斑茅(Saccharum arundinaceum)又名大密、笆茅、大巴茅，是甘蔗屬多年生、密叢高大草本，稈直立，高可達4米以上，莖達2厘米，具有分蘗力強、根系發(fā)達、抗旱性強等特性[3]。中國芒（Miscanthus sinensis）、五節(jié)芒（Miscanthus floridulus）均為禾本科芒屬植物，具有生長迅速、適應(yīng)性強，種植成本低、利用率高等多種優(yōu)勢。目前，歐美多國已開始大面積種植芒屬植物并大規(guī)模研究其作為能源作物的開發(fā)利用價值[2,4,5]。南荻（Triarrhena lutarioriparia Liu)是原產(chǎn)我國長江流域、伴生于蘆葦叢中的高大草本植物，植物學(xué)分類歸屬禾本科荻屬，具有水土保持、固堤防洪、凈化水體和空氣、維護自然生態(tài)系統(tǒng)等作用[6]。河八王(Saccharum arundinaceum)為甘蔗的雜交親本[7]，菅（Themeda villosa）及香根草（Vetiveriazizanioides）也曾作為水土保持及優(yōu)良薪炭草種[8]。然而，這些禾本科植物均處于野生狀態(tài)，遺傳學(xué)研究報道極少生物論文，基因組資源極其匱乏，限制了該類植物的遺傳改良。因此，借助現(xiàn)代分子遺傳與育種學(xué)方法對其進行研究改良，培育適宜于大規(guī)模生產(chǎn)栽培的能源植物新品種，對于促進這些野生戰(zhàn)略資源植物的開發(fā)利用，服務(wù)于國家經(jīng)濟建設(shè)具有重要意義。

SSR(Simple Sequence Repeats)即簡單重復(fù)序列，又稱微衛(wèi)星(Microsatellites)DNA，是一種由1-6個核苷酸為重復(fù)單位組成的串聯(lián)重復(fù)序列，同一類微衛(wèi)星DNA分布在基因組的不同位置上，由于SSR重復(fù)次數(shù)的不同，而形成SSR座位的多態(tài)性[9]。EST-SSR來源于表達的基因片段，作為功能基因的一部分，具有很高的保守性，且可直接用于基因組作圖和基因發(fā)掘，尤其可以用于比較基因組學(xué)研究[10]。SSR分子標記被證明是現(xiàn)今最可靠實用的DNA分子標記之一，已廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物的基因組學(xué)和遺傳育種學(xué)研究。但是，根據(jù)傳統(tǒng)方法,開發(fā)新的SSR分子標記費時費力且價格昂貴[11]。目前，SSR標記的通用性已被不少研究者證明，如Garcia-Moreno等人研究了向日葵SSR標記對紅花的可轉(zhuǎn)移性[12]生物論文，Rallo等人研究了橄欖SSR標記對洋橄欖的可轉(zhuǎn)移性[13]，Wang等人研究了紅豆SSR引物對綠豆的可轉(zhuǎn)移性[14]。

因此，借助與這幾類草本植物親緣關(guān)系較近、基因組學(xué)研究相對較為深入的、同屬禾本科的小麥EST-SSR引物序列，開發(fā)可用于中國芒等野生能源植物的SSR分子標記，將大大地降低開發(fā)成本、提高實驗效率。本研究旨在探測小麥EST-SSR引物對這幾種有潛力禾本科能源植物的可轉(zhuǎn)移性，開發(fā)出可靠的SSR分子標記，為這些能源植物的遺傳育種研究奠定基礎(chǔ)論文參考文獻格式。

1材料與方法

1.1實驗材料

1.1.1 植物樣品

植物樣品選用了中國科學(xué)院武漢植物園采集保存的、均屬禾本科的7種多年生草本植物。其中斑茅為甘蔗屬，中國芒和五節(jié)芒為芒屬，河八王為河八王屬，南荻為荻屬，菅為菅屬，香根草為金須茅屬植物（表1）。于10月上旬采樣，采集新鮮幼嫩葉片約2g，放入裝有50g無水硅膠的密封袋中瞬時干燥，隨后放入-20℃冰箱保存。另外，設(shè)置小麥品種中國春（CS）作為SSR擴增對照。

表1 供試的禾本科植物

 

編號

Code

名種

Species

拉丁名

Latin name

染色體數(shù)

Chromosome number

染色體倍數(shù)

Chromosome ploidy

A

斑茅

Saccharum arundinaceum

60

2X

B

中國芒

Miscanthus sinensis

38

2X

C

五節(jié)芒

Miscanthus floridulus

38

2X

D

河八王

Narenga porphyrocoma

30

2X

E

南荻

Triarrhena lutarioriparia

38

2X

F

菅

Themeda villosa

20

2X

G

香根草

Vetiveria zizanioides

20

2X

CS

小麥

Triticum aestivum