张安东
- 作品数：12 被引量：21H指数：3
- 供职机构：山东理工大学农业工程与食品科学学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省自然科学基金山东省优秀中青年科学家科研奖励基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理化学工程环境科学与工程理学更多>>
- 催化型多孔陶瓷球制备及催化玉米秸秆热解
- 2022年
- 针对生物质热解液化过程中生物油品质差的问题,本文以陶瓷球作热载体为研究基础,制备了5种负载金属氧化物(ZnO、NiO、CeO_(2)、Cr_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3))的多孔陶瓷球,在固定床反应器上研究多孔陶瓷球催化剂对玉米秸秆热解过程的催化效果。结果表明:多孔陶瓷球基体在热解过程中有一定催化活性,经浸渍改性处理后,都能促进生物油产率的提高,其中Ni基多孔陶瓷球热解的产率高达41.62%。多孔陶瓷球负载的5种金属氧化物可促使生物油中酚类、呋喃类物质的含量明显增加,酸类物质的含量明显降低,且种类减少,其中CeO_(2)降酸效果显著,降低幅度为37.15%。此外,催化型多孔陶瓷球的引入促进了不可冷凝气中C_(n)H_(m)(n≥2)的生成,烯烃类中乙烯的增长幅度最大,为50.53%,同时生物炭的理化特性在一定程度上得到改善和提高。
- 李玉峰王绍庆张安东张安东李志合毕冬梅万震
- 关键词：催化热解生物质生物油
- 脱碱赤泥催化剂制备及对秸秆催化热解生物油成分的影响被引量：2
- 2022年
- 赤泥含有具有催化作用的元素,同时含有一定的孔,可用作催化剂。赤泥的强碱性导致催化剂表面烧结、酸性不足等问题。该研究采用柠檬酸交换钠及焙烧制备了脱碱赤泥催化剂,赤泥的脱碱率达到96%。表征发现脱碱赤泥结构更稳定,硅铝酸盐聚合度降低,Al、Fe、Ti等具有催化作用的元素含量增加、比表面积增加、中强酸酸性位点增多等。用于催化秸秆热解,产物生物油中醛类、酚类、呋喃类变化明显,其中2,3-二氢呋喃含量增加了15.9倍。脱碱赤泥对生物油的产率影响较小,不可冷凝气体、生物炭产率变化明显。推断与脱碱赤泥促进了脱羟和脱羰基反应、葡萄糖脱水重排,强化了脱甲基和脱甲氧基反应有关。
- 韩轩王丽红柏雪源柏雪源李永军李志合李永军
- 关键词：热解催化剂赤泥脱碱
- 水相生物油原位汽化-催化重整制氢工艺优化被引量：2
- 2022年
- 为了“碳达峰,碳中和”的目标,开发以可再生能源为主体的绿色制氢技术势在必行。基于原位汽化策略,本文在自主研发的固定床/流化床催化重整一体式反应装置上开展水相生物油催化重整制氢对比实验。结果发现,在经原位汽化改进后的催化重整制氢工艺中,流化床内水相生物油转化效率(95%左右)明显高于固定床(80%左右),两种反应体系中的H_(2)选择性均能100%保持较长时间稳定,但在反应进行到100min左右时,固定床反应体系中出现了明显的催化剂积炭失活现象,而流化床体系中催化剂始终保持较高活性,未发现积炭生成。从反应后液相产物分析可以发现,流化床反应体系中水相生物油各组分接近完全转化,而固定床反应体系中除有少量乙酸和苯酚残留外,还有少量酮类物质产生(丙酮等)。因此,原位汽化策略可以有效促进水相生物油催化重整制氢过程,结合流化床中催化剂的流化效果,将极大促进生物质-生物油-氢气的产业链推广进程。
- 张安东李志合李志合王丽红王绍庆万震
- 关键词：氢流化床
- 赤泥/木质素共热解制备复合吸附材料及其性能被引量：1
- 2022年
- 炼铝工业产生的赤泥废渣以不合理的方式处置,会造成严重的环境污染和资源浪费。赤泥中富含的铁元素以Fe_(2)O_(3)的形式存在,不利于铁资源回收,可通过还原方式制取磁性材料用于重金属离子的去除。基于此,本研究采用碳热还原法耦合赤泥与木质素制备一种复合吸附材料。系统探究还原温度、还原时间、还原剂用量对还原效果的影响,并开展铅离子吸附实验。研究表明,通过与烟煤还原赤泥对比得出木质素还原赤泥最佳工艺参数:还原温度625℃、还原时间30min、木质素与赤泥质量比为1∶1;GC对共热解气体产物进行分析得出赤泥的引入能够提高氢气产量;GC-MS对共热解液体产物进行分析得出木质素/赤泥共热解能够提升芳烃类化合物产量;吸附实验得出制备的复合材料能够有效去除水溶液中的铅离子。通过耦合赤泥、木质素残渣两种废弃物制备复合吸附材料,能够响应国家环保政策,具备潜在的经济、能源、环境效益。
- 张鹏王绍庆李志合李志合高亮张安东宋宁
- 关键词：木质素赤泥热解复合材料
- 生物质原料种类对生物炭基本特性的影响被引量：4
- 2019年
- 以杨木、松木、玉米秸秆为研究对象,在600℃条件下利用马弗炉制备生物炭,并对3种生物炭的微观结构、物相结构、表面官能团、孔隙结构等基本特性进行分析对比。结果表明:在600℃条件下,3种生物质官能团的种类和数量都急剧减少,热解较为充分;3种生物炭中,杨木炭的灰分成分以钙镁碳酸盐为主,玉米秸秆炭的灰分成分主要为KCl与SiO_2,而松木炭的灰分中无机物的含量较低。3种生物炭的微观结构与孔隙结构的分析都表明:玉米秸秆炭的孔隙最发达,其次是松木炭,杨木炭的孔隙最不发达。
- 卢文玉姜戌雅张安东蔡红珍蔡红珍
- 原位汽化固定床反应器设计与试验
- 2024年
- 生物油具有含氧量高、酸性强、稳定性差、热值低、成分复杂等缺点,为了对生物油进行提质处理,基于原位汽化策略设计了一种固定床反应器,采用浸渍法制备Ni基催化剂,以气体产率、碳转化率、氢气选择性为主要评价指标,探究3种废弃秸秆热解生物油的催化重整制氢效果。利用烟气分析仪检测的实时数据,计算出玉米、茄子、辣椒秸秆热解生物油的产氢率分别为38%、40%、33%;通过扫描电镜联合能谱(SEM)分析发现,表面碳沉积导致催化剂逐渐失活及催化重整制氢能力减弱。原位汽化固定床反应器设计合理、性能可靠,改进优化了生物油重整制氢生产工艺,提高了产氢效率,有利于生物质热解液化产物的高值利用。
- 张安东孟嘉鑫刘婷婷高亮李志合
- 关键词：固定床催化重整生物油
- 生物油及其衍生物催化重整制氢研究进展被引量：1
- 2023年
- 氢气作为最理想的清洁能源之一,在石油、化工、冶金、石化、食品和化肥工业等行业中发挥着重要作用。生物油水蒸气催化重整制氢作为一种具有发展前景且经济可行的绿色制氢技术,近些年来受到了研究者的广泛关注。本工作对近年来该领域的研究进展进行综述,重点分析了生物油(生物原油、水相生物油以及重质生物油/焦油)、生物油模型化合物(羧酸类、醇类、酚类等)和其他生物油衍生物的催化重整产氢过程,包括其在重整反应机理、重整工艺以及催化剂等方面的研究进展。对多种混合模化物以及真实生物油催化重整反应机理的深入探究是目前研究的主要难点,研制节能、高效的催化重整反应器以及开发稳定、高活性的重整催化剂是目前乃至今后生物油催化重整制氢领域研究和推广的重点。
- 李果张安东万震李志合李志合李宁王绍庆
- 关键词：生物油催化剂重整制氢
- 废白土热解制备烃类化合物的热解行为分析
- 2023年
- 文章利用动力学模拟与热解试验相结合的方式探究了废白土的热解行为,并阐述了废白土的热解反应路径。Kissinger-Akahira-Sunose和Flynn-Wall-Ozawa动力学分析表明,废白土的热解主要分为两个阶段,反应所需活化能先由207.874 kJ/mol逐渐上升至455.460 kJ/mol,随后进入稳定阶段,最后热解结束,活化能突变至683.229 kJ/mol。固定床热解试验结果表明,废白土热解第一阶段(180~420℃)的主要产物为羧酸,随着热解温度的升高,热解进入第二阶段(420~550℃),将羧酸转化为脂肪烃、芳烃、酮及其他小分子氧化物。该研究可为废白土的热解处理乃至其他含油固体废弃物的热解处理提供很好的理论依据。
- 万震王绍庆李志合李志合李玉峰张安东李果
- 关键词：废白土热重分析热解特性热解动力学
- 山东省农村地区生物质利用情况调查报告
- 2013年
- 农村地区作为生物质资源的主要产源,其对生物质的利用起着关键作用。为了进一步了解生物质在农村地区的利用现状,为生物质利用技术的发展提供参考,我们对山东省部分农村地区做了调查。结果表明,由于不同地区产业模式的不同导致生物质资源种类、利用方式存在差异,但将生物质作为燃料燃烧在农村地区是最普遍的利用形式;在工业型农村地区生物质利用设备也有创新发展,但从总体来说生物质能在总用能中所占比例依然低下。
- 张永健罗冰张安东何芳
- 关键词：生物质能源农村
- 赤泥对玉米秸秆催化热解生物油的影响规律研究被引量：3
- 2020年
- 将经过不同温度煅烧的赤泥与玉米秸秆按照一定质量比混合,在500℃下进行催化热解实验,研究赤泥对玉米秸秆生物油组成的影响规律。经TG-DTG和XRD分析发现:600℃煅烧后赤泥(RM600)中含水矿物失水,1000℃煅烧后赤泥(RM1000)中碳酸盐类化合物分解完全,并且发生了烧结反应。对生物油进行GC/MS分析发现:经过干燥的赤泥(RM)和600℃煅烧的赤泥对羧酸酮基化反应具有明显促进作用,酸类的量降低,酮类的量相应增加,同时对呋喃类的生成也有促进作用。其中,干燥赤泥降酸作用更明显,玉米秸秆与赤泥质量比1∶5时,生物油中酸类的量由未添加赤泥时的23.85%降至0.90%。此外,2种赤泥对糖类和醛类都有抑制作用,而1000℃煅烧的赤泥发生烧结反应,催化作用大幅降低,对生物油组分影响较小。
- 王一青王丽红张安东汤文谈李志合蔡红珍
- 关键词：赤泥玉米秸秆快速热解生物油
