登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
2.1纤维素
纤维素是由D-葡萄糖以β(1→4)糖苷键组成的链状高分子化合物,分子式为(C6H10O5)n。纤维素的每个葡萄糖基环上有3个活泼羟基(—OH),可通过—OH之间或OH与O—、N———和S—基团之间联结成氢键,能量强于范德华力[28]。在细胞壁中,纤维素通过分子链形成排列有序的微纤丝束。在压缩过程中,由氢键连接成的纤丝在黏聚体中起到骨架作用,有利于提高成型燃料强度。此外,纤维素中存在大量的非结晶区和结晶区,并伴有氢键联结,因而其晶体结构非常牢固[25]。
2.2半纤维素
半纤维素和纤维素都属于碳水化合物,但与纤维素不同,半纤维素是由2种或2种以上的单糖组成的不均一的高聚糖。由于其化学结构的不均一性,天然半纤维素为非结晶态且分子量相对低的多位分枝性聚合物,其聚合度为80~100[29]。半纤维素为无定形结构,易水解,结构强度低于纤维素。半纤维素结构复杂,其通过氢键与纤维素连接,以共价键(主要是α-苯醚键)与木质素相连,以酯键、乙酰基及羟基与肉桂酸连接[30]。半纤维素以无定型状态渗透在纤维素“骨架”中,从而增强了细胞壁的刚性,被称为基体物质。半纤维素的主链和侧链上含有较多的羟基、羧基等亲水性基团,是生物质中吸湿性较强的成分,在压力和水解的共同作用下可转化为木质素,从而起到一定的黏合剂作用[25]。
2.3木质素
木质素是一种复杂的、非结晶的、三维空间网状结构的复杂无定型高聚物,由愈创木基(G)、紫丁香基(S)及对羟苯基(H)结构单元组成[28]。木质素是在细胞分化的最后阶段形成的,渗透于细胞壁的骨架物质中,使细胞壁变得坚硬,故称为结壳物质或硬固物质。在自然条件下,木质素与水及其他有机溶剂几乎不溶解,100℃开始软化,160℃开始熔融形成胶体物质[17]。生物质压缩过程中,在压力和水分的共同作用下,木质素的大分子易碎片化,进而发生缩合和降解,溶解性质发生显著变化,生成可溶性木质素和不溶性木质素。此外,酚羟基和醇羟基的存在,促使碱性木质素溶解,木质素磺酸盐溶于水可形成胶体溶液,起黏合剂作用,提高了成型燃料的结合强度和耐久性[25]。
3预处理技术
预处理前后生物质细胞壁结构示意如图1所示。由图1可知,生物质细胞壁中的三大组分(纤维素、半纤维素和木质素)紧密交联在一起,形成了物理和化学抗降解屏障,导致生物质成型燃料的机械强度和能量密度偏低,严重阻碍了生物质成型燃料品质的进一步提升[10]。因此,需要采取合适的预处理技术打破该屏障,调整生物质的结构及组分占比,提高生物质成型燃料的品质。生物质预处理技术分为物理法、物理-化学法、化学法和生物法四大类,如:机械研磨、酸处理、碱处理、微生物处理、微波处理、蒸汽爆破处理、低温热解处理及水热处理等[31]。本文主要介绍蒸汽爆破处理、低温热解处理以及水热处理3种预处理技术及其对生物质成型过程的影响。
3.1蒸汽爆破预处理
蒸汽爆破技术最早是由美国学者Mason在1928年发明并用于制浆,将废木材转变为建筑纸浆[32]。蒸汽爆破的主要原理是利用高温高压水蒸气对植物纤维原料进行处理,使其半纤维素降解,木质素软化,纤维之间的横向连接强度降低,并在短时间内瞬间释放高压蒸汽,原料孔隙中的水蒸气急剧膨胀,产生爆破效果,将原料撕裂为细小的纤维状,达到原料组分分离和结构变化的效果[33]。
蒸汽爆破预处理因其成本低、能耗少、无污染而备受研究学者关注。韩士群等[34]采用蒸汽爆破方法对芦苇进行处理,并以高密度聚乙烯(HDPE)为塑料基体添加合适的助剂,发现蒸汽爆破处理显著增加细纤维的含量,改善了纤维质量。同时,蒸汽爆破处理的芦苇/HDPE复合材料的拉伸强度和弯曲强度较未爆破处理的复合材料分别提高了22.3%和32.6%。岳磊等[35]分析了蒸汽爆破处理压力、稳压时间对芦苇纤维形态、润湿性、化学成分以及灰分和硅含量的影响,发现随着蒸汽爆破剧烈程度的增加,芦苇中的纤维素含量增加,灰分和硅含量显著降低,芦苇纤维与脲醛树脂胶合性能得到改善。
Lam等[36]对杉木树皮进行了蒸汽爆破处理,发现预处理后的树皮中纤维素分子链发生断裂,分子内氢键受到一定程度的破坏,纤维素链的可移动性增加,有利于纤维素向无序结构变化。因此,蒸汽爆破处理后成型燃料的强度比处理前高1.4~3.3倍,燃烧热值也显著提升。对于蒸汽爆破预处理过程对生物质燃料成型性能的影响,Zandersons等[37]认为,预处理后纤维素的结构发生改变,纤维尺寸变细、变小,同时,木质素活性增强,并渗入到纤维素之间形成新的连接,内部黏结力显著增强;Shaw等[38]发现,预处理后生物质中的木质素含量比原料增加33.2%~54.5%,呈更好的黏结效果;Angles等[39]研究了木质素的变化规律,发现随着预处理程度的加剧,木质素降解、重聚并迁移到纤维素表面,在压缩成型时软化形成固体桥接,提高了成型性能。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
日前,安阳市生态环境局印发《安阳市“无废城市”建设实施方案(2025—2027年)》(征求意见稿)。文件提出,到2027年底,安阳市“无废城市”制度、市场、技术、监管体系基本完善,主要指标达到省内先进水平,减污降碳协同增效作用初显;安阳市固体废物智慧监管信息平台上线运营,实现五大领域固体废物
6月23日,嘉兴市发展和改革委员会发布嘉兴市能源绿色低碳发展和保供稳价工程2025年实施计划。根据2025年嘉兴市能源工程重点指标任务分解表,9个县(市、区)新增光伏装机目标80万千瓦,新增储能目标16.6万千瓦。文件提出,推动工商业电价进一步下降。坚持以市场竞争促进各类电源降价,推动非统调煤电和
北极星氢能网获悉,6月20日,吉电股份发布公告称,其控股子公司上海吉远绿色能源有限公司的全资子公司吉远(四平)绿色能源有限公司,拟投资49.2亿元建设梨树绿色甲醇创新示范项目。根据公告,该项目位于吉林省四平市梨树县。新能源部分规划布局风电装机规模40万千瓦,新建一座220千伏升压站,配套建设
北极星储能网获悉,6月19日,河南百川畅银储能科技有限公司成立,法定代表人为周昊,注册资本2000万人民币。经营范围包含:储能技术服务;热力生产和供应;供冷服务;特种设备销售;环境保护专用设备销售;生物质成型燃料销售;生物质能技术服务;环保咨询服务;资源循环利用服务技术咨询等。天眼查股
北极星售电网获悉,近日,浙江嘉兴市发展和改革委员会发布关于印发《嘉兴市能源绿色低碳发展和保供稳价工程2025年实施计划》的通知。文件提出,动工商业电价进一步下降。坚持以市场竞争促进各类电源降价,推动非统调煤电和风电、光伏等新能源发电参与市场,进一步降低控制线损和系统运行费。加强电力市
北极星储能网获悉,6月23日消息,通辽市人民政府关于印发蒙东(通辽)绿色算力产业发展规划的通知,其中,打造绿色算力中心中提出,鼓励算力中心部署高效IDC设备,推广模块化UPS,支持算力企业探索利用共享储能、储氢、飞轮储能、锂电池等作为多元化储能和备用电源装置。优化算力中心能源、水资源、土
6月17日,天津滨海高新技术产业开发区管理委员会发布关于《天津滨海高新区促进新能源、新材料、新型电力集群融合创新高质量发展办法(征求意见稿)》及实施细则公开征求意见的通知。文件提到,对在各类先进电池、风电风热、光伏光热、氢能、生物质能、海洋能和地热能,以及各类型的新型材料、电力电气
6月16日,财政部发布《关于下达2025年可再生能源电价附加补助地方资金预算的通知》。根据通知,此次合计补助419005万元,主要集中在内蒙古、云南、新疆等地。通知要求,电网企业严格按照《资金管理办法》,按月将相关资金拨付至已纳入可再生能源电价附加补贴清单的风电、太阳能、生物质等发电项目,并
北极星售电网获悉,6月17日,天津滨海高新技术产业开发区管理委员会发布关于《天津滨海高新区促进新能源、新材料、新型电力集群融合创新高质量发展办法(征求意见稿)》及实施细则公开征求意见的通知。其中《天津滨海高新区促进新能源、新材料、新型电力集群融合创新高质量发展办法》,文件明确,对新
第一章nbsp;能源发展综述本章作者nbsp;邱丽静(中能传媒能源安全新战略研究院)一、宏观经济形势01经济总量再上新台阶,国内生产总值同比增长5.0%2024年是新中国成立75周年,是实现“十四五”规划目标任务的关键一年。一年来,我国经济运行总体平稳、稳中有进,新质生产力稳步发展,改革开放持续深化,
北极星风力发电网获悉,近日,运中能源(上海)有限公司成立,法定代表人为刘洁,注册资本为500万元,经营范围包含:发电业务、输电业务、供(配)电业务;新能源原动设备制造;新能源原动设备销售;风电场相关装备销售;生物质能技术服务;发电技术服务等。天眼查股权穿透显示,该公司由运达股份旗下
北极星氢能网获悉,6月18日,福建省发展和改革委员会发布《福建省氢能产业创新发展中长期规划(2025—2035年)》的通知。通知指出,氢能产业分为两个阶段发展任务:一是2025至2030年为起步发展期,建成10个以上高能级创新平台,培育1-3个百兆瓦级绿电制氢示范项目,建成1-3个氢基绿色船舶燃料加注港口
6月11日下午,隆基氢能成功举办“破壁·共生:中国氢醇产业生态贡献全球能源新秩序”为主题的圆桌对话活动,特邀行业领袖、政策专家及先锋企业共话氢醇产业破局点。IMO新规、3000方电解槽稳定运行、万亿级绿色甲醇需求爆发……这些关键词背后,中国正为全球能源秩序注入确定性。活动在隆基绿能副总裁、
近年来,在国际绿色转型趋势与国内“双碳”目标的驱动下,氢氨醇一体化项目在国内外密集落地。以国内绿氨项目为例,据中国氢能联盟研究院统计,截至2024年底,我国在建的绿氨项目产能约190万吨/年,规划产能约1780万吨/年。氢氨醇一体化是指将风光发电、电解水制氢、绿氨及绿色甲醇合成等多个环节紧密
“十五五”是我国经济迈向高质量发展的关键阶段,也是全球能源格局深刻调整的重要时期。在当前和今后一段时间,我国能源电力将持续处于清洁低碳、安全高效转型的大趋势大环境中,如何更加有效地发挥电力在国民经济中的基础和先导作用,促进国家重大发展战略和目标的实现,更好地满足人民群众日益增长的
5月23日,中国中煤党委书记、董事长王树东在集团公司总部会见鄂尔多斯市委书记李理,双方就深化企地合作、加快推进重点项目建设进行座谈交流。集团公司党委常委、副总经理倪嘉宇,鄂尔多斯市委常委、秘书长额登毕力格,副市长邬建勋参加会见。王树东对李理一行的到访表示欢迎,感谢鄂尔多斯市委、市政
从“废”到“贵”生物质能价值链日趋成型来源:中国能源观察记者王睿佳生物质能作为全球公认的零碳属性可再生能源,在推动全球能源转型,实现“双碳”目标中扮演着重要角色。我国是生物质资源最丰富的国家之一,生物质能以其独特的属性,成为能源结构优化的战略支点。中国产业发展促进会会长于彤在“20
北极星氢能网获悉,5月19日,上海市发改委对市政协十四届三次会议第0501号提案进行答复,下一步,上海市将加快构建绿色甲醇自主经济型全产业链。一是加大科技研发力度,为高产、低碳的生物质燃料种植提供技术保障,持续攻关培育能提供绿色甲醇原料的作物以及耐盐碱的作物。二是做好生物燃料种植基地的
“十五五”是我国经济迈向高质量发展的关键阶段,也是全球能源格局深刻调整的重要时期。在当前和今后一段时间,我国能源电力将持续处于清洁低碳、安全高效转型的大趋势大环境中,如何更加有效地发挥电力在国民经济中的基础和先导作用,促进国家重大发展战略和目标的实现,更好地满足人民群众日益增长的
CBC2025第八届中国(国际)生物质能大会议程产业背景当前,我国生物质能产业正迎来重要发展机遇。产业规模持续扩大,大型央企与地方国企的加入为行业注入新活力,推动产业走向规模化、专业化发展。2024年6月24日,国家发展改革委、国家能源局《煤电低碳化改造建设行动方案(2024—2027年)》,其中提到:利
4月29日,国能胜利电厂与生物质燃料供应商正式签署2万吨牛粪燃料块采购合同,成为国家能源集团系统内首家实现规模化采购生物质燃料的发电企业。此次签约不仅标志着该厂生物质燃料可持续掺烧体系取得关键突破,更为实现“年度掺烧5万吨”战略目标构建起完整的供应链支撑。本次生物质燃料采购创新采用:
2025年4月21日至23日,第26届中国环博会在上海新国际博览中心成功举办。万容科技,深耕固体废弃物资源化利用领域20年,受邀携城乡废弃物资源循环低碳体系“三岛”模式精彩亮相。凭借技术创新和产业实践的卓越表现,万容科技荣登环保科技TOP100企业榜单,并通过主题演讲和战略合作签约,引发行业高度关
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!