生物燃料论文范文

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第1篇

关键词：生物质燃料 发展现状 致密成型

中图分类号：TS64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（c）-0253-02

中国拥有丰富的生物制能源.据估计每年产生的可供开发的各种生物制资源达6.56亿吨标准煤。[8]居世界能源消费总量第四位的生物质能源具有可再生性，存量丰富，可代替化石燃料，易长期储存，含硫量低，灰分小，二氧化碳排放接近于零的特点。其供应安全可靠。

生物质致密成型技术是用机械加压方法，将原来分散没有一定形状、密度低的生物质原料压制成具有一定形状密度较高的各种固体成型燃料的过程。研究说明，生物质成型燃料加工设备的性能好否，直接与生物质原料的压缩特性如压缩力、压缩密度、压缩量，一次粉碎的粒度，成型燃料的密度、生产率、能耗等因素有关。

1 成型原理

生物质原料由纤维构成，被粉碎后的生物质原料质地松散，受一定外部压力后，颗粒经历位置重新排列、颗粒机械变形和塑性流变等阶段。开始时压力较小，一部分粒子进入粒子间的空隙内，粒子间的相互位置不断改变，当粒子间所有较大空隙都被能进入的粒子占据后，再增加压力，只能靠粒子本身变形去充填其周围的空隙。这时粒子在垂直于最大主应力平面上被延展，当粒子被延展到与相邻的两个粒子相互接触时，再增加压力，粒子就会相互结合。原来分散粒子被压缩成型，其体积大幅度减小，密度显著增大。因非弹性或粘弹性的纤维分子之间的相互缠绕和咬合，外部压力解除后不恢复原来的结构形状。

2 含水量研究

林维纪等的实验研究表明，木质素含量因原料不同有所差异，但生物质致密成型的适宜含水量则近似相同。

樊峰鸣[9]以玉米秸秆、大豆秸秆为原料，采用改进型生物质秸秆成型机，就大粒径秸秆粒度、含水率等对成型密度、抗水性影响因素进行了研究.结果发现，原料含水率在8%～15%时均很容易压缩成型，在12%左右成型效果最好。[1]

回彩娟[2]以锯末和小刨花为原料，认为锯末和小刨花含水率在15%左右得到的压块密度最大，成型效果最好，常温高压致密成型允许原料最大含水率为22%左右，原料经室内自然风干后达到的含水率可达成型加工要求且成型效果较好。

李美华[10]以锯末和小刨花为原料，在主缸压力不同的情况下，对多个含水率原料进行致密成型试验，认为在生物质致成型时，使含水率最好控制在5%～15%左右，最高不超过20%，此种状态下成型率，压块密度，成型效率，表面光洁度等指标均较为理想。

郭康权，赵东[11]等曾做过相应模型，解释含水量对成型的影响，当含水率过低时，粒子没有充分延展，与四周粒子结合不紧密，不达到成型条件，当含水率过高时，粒子在垂直于最大的主应力方向上充分延展，粒子间能够啮合但由于原料中水分过多，被挤出后分布于粒子层之间，使层间不能紧密贴合，也不成型。

张百良[9]等认为，热压成型中含水量过高会影响热量传递，并增大物料与模子的摩擦力，在高温时由于蒸汽量大，会发生气堵或放炮现象；含水量过低会影响木质素的软化点，原料内摩擦和抗压强度增加，造成压缩能消耗。

P.D.Grover，S.K.Mishra，J.S.Clancy[13]等认为活塞挤压的物质含水率在10%～15%左右，螺栓挤压的物质含水率在8%～9%左右为宜。Arun.K.Tripathi；P.V.R.Iyer；TaraChandraKandpal[14]等认为物质含水率在10%～15%经济效益较好，因为过小的水分磨压困难，能量消耗大。

Wamukonya等研究表明，当压力不变且含水量在要求范围时，随着含水量升高，压缩密度可达到最大值。松弛密度一定时，随含水量升高所需压力变大，最大压力值正好对应着含水量上限。在建立的恒定压力下松弛密度与含水量的指数关系式中，认为压块的松弛密度随含水量升高以指数级下降。

目前国内外文献来看，研究生物质压缩含水量范围还存在较大的差别，这是因压缩方式、成型模具、成型手段、生物质原料处理方式有较大差异，如活塞冲压比螺旋挤压对含水量要求范围宽，原料颗粒度的大小也是影响压缩成型的重要因素。

3 成型压力研究

成型压力是植物材料压缩成型最基本的成型条件。只有施加足够的压力，原材料才能被压缩。试验说明：当压力较小时，密度随压力增大而增大的幅度较大，当压力增加到一定值以后，成型物密度的增加就变得缓慢。

刺槐枝粉碎后，主油缸压力在10～60 MPa之间。在压力较低时（10～20 MPa）压块密度随成型压力的增大以较大的幅度增大，压力大于20 MPa条件下，压块密度随成型压力增大变化趋于稳定，压缩前后体积比分布在5.16～5.97之间。四倍体刺槐枝韧性好，纤维量高，在较小压力下压致成型块也很坚实。[8]

第2篇

论文关键词：生物质气化气，行驶试验，排放特性，过量空气系数

 

0 引言

随着化石资源的枯竭和环境污染的加剧，清洁可再生的代用燃料成为发展的必然趋势。目前，我国应用于机动车的代用燃料主要有压缩天然气和液化石油气，但实质上它们都是化石燃料的衍生品，其发展严重受化石燃料的制约。

理论上，生物质气化气有合适的热值和能量密度，能够满足作为内燃机燃料的要求，而且可以实现CO2净“零排放”。早在第一、二次世界大战期间，生物质气化气就已经作为机动车燃料应用于欧美等国家（1）；目前，我国生物质气化气作为内燃机燃料的试验工作相继展开。任永志等（2）试验研究了内燃式燃气发电机的运行特性；孟凡生等（3-4）分析了我国低热值燃气内燃机的发展及应用现状,并对生物质气化气作为内燃机燃料的燃烧特性做了简单分析；孟凡彬等（4）试验研究了生物质气化气作为车用燃料初步规律。本文以不同组分生物质气化气作为原料，进一步研究了生物质气化气作为车用燃料的适应性和排放特性。

1 试验内容

1.1 试验原料：

试验原料为生物质气化气，其中1#­­-6#为生物质空气气化气，7#-12#为生物质富氧气化气，具体见表1。

表1 生物质气化气组分及热值

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

论文关键词：小麦，EST-SSR分子标记，可转移性，禾本科能源植物

 

能源问题是21世纪人类面临的严峻挑战之一[1]。随着社会与经济的发展，中国对能源的需求将会不断增加。植物能源是地球贮藏太阳能的一种形式，也是化石能源形成的前体，在太阳能、核能的大规模应用开发之前，植物能源是从化石能源到太阳能过渡期间的、能够进行大规模开发利用的可再生资源之一。生物燃料属于植物能源，是以生物质为载体的能源，直接或间接地来源于植物的光合作用。地球上的植物通过光合作用每年生产的生物燃料量，相当于目前人类每年消耗矿物能的20倍。因此，生物燃料的开发生物论文，将是人类利用可再生能源的主要途径[2]。

高大禾本科植物是最易获得、生产力高、储量丰富的木质纤维生物质之一，作为转化燃料乙醇的原料潜力巨大。以“能源草”作为生物质能源的原材料成本低、效率高，不占用耕地，可利用山坡边际土地，兼具水土保持的功效论文参考文献格式。燃烧后产生的污染物也很少，可有效减轻温室效应、降低环境污染。因此开发高产优质的禾本科能源植物已经成为当前生物质能研究的一个热点[3]。

斑茅(Saccharum arundinaceum)又名大密、笆茅、大巴茅，是甘蔗属多年生、密丛高大草本，秆直立，高可达4米以上，茎达2厘米，具有分蘖力强、根系发达、抗旱性强等特性[3]。中国芒（Miscanthus sinensis）、五节芒（Miscanthus floridulus）均为禾本科芒属植物，具有生长迅速、适应性强，种植成本低、利用率高等多种优势。目前，欧美多国已开始大面积种植芒属植物并大规模研究其作为能源作物的开发利用价值[2,4,5]。南荻（Triarrhena lutarioriparia Liu)是原产我国长江流域、伴生于芦苇丛中的高大草本植物，植物学分类归属禾本科荻属，具有水土保持、固堤防洪、净化水体和空气、维护自然生态系统等作用[6]。河八王(Saccharum arundinaceum)为甘蔗的杂交亲本[7]，菅（Themeda villosa）及香根草（Vetiveriazizanioides）也曾作为水土保持及优良薪炭草种[8]。然而，这些禾本科植物均处于野生状态，遗传学研究报道极少生物论文，基因组资源极其匮乏，限制了该类植物的遗传改良。因此，借助现代分子遗传与育种学方法对其进行研究改良，培育适宜于大规模生产栽培的能源植物新品种，对于促进这些野生战略资源植物的开发利用，服务于国家经济建设具有重要意义。

SSR(Simple Sequence Repeats)即简单重复序列，又称微卫星(Microsatellites)DNA，是一种由1-6个核苷酸为重复单位组成的串联重复序列，同一类微卫星DNA分布在基因组的不同位置上，由于SSR重复次数的不同，而形成SSR座位的多态性[9]。EST-SSR来源于表达的基因片段，作为功能基因的一部分，具有很高的保守性，且可直接用于基因组作图和基因发掘，尤其可以用于比较基因组学研究[10]。SSR分子标记被证明是现今最可靠实用的DNA分子标记之一，已广泛应用于农作物的基因组学和遗传育种学研究。但是，根据传统方法,开发新的SSR分子标记费时费力且价格昂贵[11]。目前，SSR标记的通用性已被不少研究者证明，如Garcia-Moreno等人研究了向日葵SSR标记对红花的可转移性[12]生物论文，Rallo等人研究了橄榄SSR标记对洋橄榄的可转移性[13]，Wang等人研究了红豆SSR引物对绿豆的可转移性[14]。

因此，借助与这几类草本植物亲缘关系较近、基因组学研究相对较为深入的、同属禾本科的小麦EST-SSR引物序列，开发可用于中国芒等野生能源植物的SSR分子标记，将大大地降低开发成本、提高实验效率。本研究旨在探测小麦EST-SSR引物对这几种有潜力禾本科能源植物的可转移性，开发出可靠的SSR分子标记，为这些能源植物的遗传育种研究奠定基础论文参考文献格式。

1材料与方法

1.1实验材料

1.1.1 植物样品

植物样品选用了中国科学院武汉植物园采集保存的、均属禾本科的7种多年生草本植物。其中斑茅为甘蔗属，中国芒和五节芒为芒属，河八王为河八王属，南荻为荻属，菅为菅属，香根草为金须茅属植物（表1）。于10月上旬采样，采集新鲜幼嫩叶片约2g，放入装有50g无水硅胶的密封袋中瞬时干燥，随后放入-20℃冰箱保存。另外，设置小麦品种中国春（CS）作为SSR扩增对照。

表1 供试的禾本科植物

 

编号

Code

名种

Species

拉丁名

Latin name

染色体数

Chromosome number

染色体倍数

Chromosome ploidy

A

斑茅

Saccharum arundinaceum

60

2X

B

中国芒

Miscanthus sinensis

38

2X

C

五节芒

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

小麦

Triticum aestivum