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酸催化生产生物质炭技术简介
人类在发展过程中目前面临能源危机和环境污染双重压力。在能源消费方面,目前世界能源消耗91%的是一次性矿物燃料能源,但矿物燃料是有限的,不可能成为人类的永久性能源。因此寻找可替代化石能源的新能源是人类可持续发展的必由之路。 据估计,全世界每年由光合作用而固定的碳达2×1011 吨,含能量达3×1018 千焦,可开发的能源约相当于全世界每年耗能量的10 倍;生成的可利用干生物质约为1700 亿吨,而目前将其作为能源来利用的仅为13 亿吨,约占其总产量的0.76%,生物质资源开发利用潜力巨大。据测算,我国拥有的生物质能资源为50 亿吨左右,是我国目前总能耗的4 倍左右[5]。生物质资源虽然丰富,但由于保存和转化的技术落后导致生物质资源浪费严重,如秸秆等农业废弃物在田间焚烧,林业产品加工产生的木屑、锯末等被直接丢弃,食品加工的壳、皮等被当作垃圾填埋,这不仅污染了环境,还造成了生物质资源的巨大浪费 利用生物质制备炭材料,在能源领域利用可以直接作为燃料使用,可以避免生物质原料本身能量密度低、体积庞大难于运输等弊端,同时相对于燃煤可以减少硫排放,从而减少对环境的污染,但目前制造成本高,只有在特定的场合才使用,目前生物质炭在能源方面主要作为高端的燃料电池正极材料。另一方面生物质炭本身的多孔性致使它具有巨大的比表面积、发达的孔隙结构以及较好的化学稳定性和机械强度,在环保领域对重金属良好的吸附性能,因此对重金属废水处理及土壤恢复与改良具有巨大的应用潜力[8-14]。 由于传统工艺制造活性炭成本高,因此限制了其应用范围。如何最大限度降低制造成本是科研工作必须努力的方向。 生物质炭的制备方法主要分为:热分解法,微波炭化法,水热炭化法。热分解炭化法是目前制备生物质炭的主要方法,热分解制备生物质炭是在隔绝空气条件下生物质的高温裂解成炭,一般需要炭化与活化两个过程且二者可分步或同步进行。首先炭化过程是在300 –1000 0C下使生物质中分子链中C-O、C-C键断裂成炭,随着温度的升高, 生物质炭的产量降低, 含碳量逐渐增加。活化的目的是利用气体或化学物质改变炭化料的内部结构, 扩大孔体积, 增加活性炭的吸附性能。物理活化采用如水蒸气、空气、CO2进行活化;化学活化则采用化学物质如NaOH,ZnCl2,KOH, K2CO3等在600~11000C下活化,得到活性生物质炭产品。热分解法的缺点在于反应时间长,反应耗能大,传热效率低和反应原料加热不均匀等。微波炭化法则是通过被加热体内部偶极分子的高频往复运动,使分子间相互碰撞产生大量摩擦热量,继而使物料内外部同时快速均匀升温从而达到裂解及炭化的目的。微波加热具有操作简单、升温速率快、反应效率高、可选择性均匀加热等优点。生物质通过微波炭化处理其活性炭得率较高(一般达到40%左右)且表面积大。但微波炭化的不足在于物料的反应温度不能精确控制,过量的微波辐射将对人体健康有损害且工业化放大过程比较困难。水热炭化法是在一定温度(一般200 ℃)和压强(下将水热反应釜内的生物质( 碳水化合物、有机分子和废弃生物质等) 、催化剂和水进行加热,实现对生物质炭化的过程。水热炭化一般制得的生物质表面积小一般500m2/g以下,同时反应时间长,因此生产成本较高。 总之制备生物质炭材料具有丰富的原料来源,同时在能源及环境方面具有广阔的应用前景,尤其在重金属污染治理及土壤恢复及改良前景更为广阔。但目前生物质转化为炭流程长,分解温度高,造成生产成本高而致使生物质的利用率低。如何更高效、成本更低廉实现生物质的炭转化,无论对于人类能源结构优化及环境保护均有十分重要的现实意义。 本项目提出了一种酸催化裂解炭化生物质原料的方法,采用酸催化直接将生物质分解及炭化,并在低温下(2000C左右)加速炭化及活化(6000C以下) 过程,吸收炭化及活化过程蒸发的酸及液态有机物,酸进行循环利用,实现生物质炭材料绿色制备。由此可以制备出生物质炭材料比表面在1000m2/g以上,得率达到50%以上,从而降低生物质炭的制造成本,拓宽其应用范围。二.技术路线酸催化生产技术路线见下图,生物质粉碎后,采用一定酸浸湿润,干燥后进行炭化及活化,控制在4000C下炭化完全冷却,炭化活化过程进行酸回收并返回使用,炭化完全后冷却,加粘结剂压块便得到生物质炭。  图1 酸催化制备生物质炭工艺流程三.技术开发内容及指标技术开发内容生物质原料的筛选及酸种类的筛选温度、时间工艺参数的优化;粘结剂的选择与添加工艺确定日处理1吨中试放大设备选择与设计;技术指标生物质炭得率大于50%;生物质炭的碳含量高于80%;生物质炭燃烧后的灰分小于5%;生物质炭材料比表面在1000m2/g以上。四.经济效益初步分析生物质炭售价按3000元/吨计算,原材料及处理成本约1500元/吨;按年生产1万吨计算,年效益为=(3000-1500)x10000=1500万元。 本项目作为生物质炭新工艺相对于传统工艺,大幅度提高了生物质炭的转化效率及降低了生产成本,因此经济效益非常显著,如果作为活性炭使用效益更加显著。同时具有很好的推广前景。
清华大学 2021-04-13
【高教前沿】重庆师范大学副校长贾韬:拥抱人工智能,但可以“让子弹飞一会儿”
在第62届中国高等教育博览会期间,重庆师范大学副校长贾韬接受了中国教育在线的专访,就高等教育的数字化转型、人工智能对教育的挑战等问题分享了观点。
中国高等教育博览会 2024-12-20
高校邦
高校邦在线教育平台是专为学习者打造、提升综合能力的在线学习云平台。秉承以“学习者为中心”的教育理念,加速产教融合,提供集内容、平台、服务一体化的混合式教学服务方案,提升学习者从认识到实践的综合能力,目前累计拥有超过350万注册用户,累计有效学习超过13.5亿分钟。
慧科教育科技集团有限公司 2021-02-01
VGA采集卡, HDMI采集卡,分量采集卡,DVI采集卡,RGB采集卡多卡合一高清卡
产品详细介绍VGA采集卡, HDMI采集卡,分量采集卡,DVI采集卡,RGB采集卡多卡合一高清卡Kylines VGA-ProKylines VGA-Pro采集卡 是需要实时高质量采集VGA、,HDMI、分量YPbPr 、DVI等信号源的理想解决方案。它是标准PCI-E接口,它把别的数据源捕捉到PC机上,在Windows桌面上用一个随卡所提供的应用程序窗口显示。Kylines VGA-Pro采集卡能将其他1路独立的VGA信号在本PC机上显示和采集,这样你会看到1路VGA信号同时在桌面上显示,不需额外的显示器。 Kylines VGA-Pro卡支持Windows NT/Windows 2000/2003/Windows XP操作系统,它有更强的兼容性及更快的数据转输速度,它能同任何多屏卡配合使用,是多屏图形处理器产品的首选,广泛地在大屏拼接、边缘融合中应用。包括视频墙、监控指挥系统的多媒体显示、工业流程显示、宣传广告显示、在线查询及交互咨询系统等。结合微软WMEncoder或者Real编码器,可以把一路VGA信号编码成WM9,Real,MPEG4等格式,应用到网络直播,录播系统,VOD点播,远程教育培训,视讯会议等系统中。产品特性:• 单通道 VGA/DVI 采集卡 (PCI-Express) 先进的图像显示技术• 最高点频可达270M的PCI-e 总线。 • VGA 采集分辨率从720*400到 1920*1200可选。 • 最大DVI 采集分辨率为 1920*1080。 • 支持HDMI 模式: 1080p(最高60),1080i, 720p, 576p,  480p• 支持高清分量(YPbPr):1080p(最高60),1080i, 720p, 576p,  480p• 源信号模式改变,自动监测信号的输入模式• 支持一机多卡。• 支持高质量动态缩放或者剪切• 支持YUV2, RGB24等 视频格式。 • 高性能DMA system memory和graphics memory。 • 支持单独的 H/V 同步,复合同步或同步随绿。 • 支持 Windows® XP/ Vista/ Server 2003。 • 软件开发SDK:提供VC, DirectShow等提供例子。• 可使用微软的AmCap, Windows Media Encode, Window Movie Maker等应用软件典型应用包括:1、教育课件录制、多媒体录播录像、会议录播、视频会议,远程教育培训;  2、大屏幕拼接、电视墙行业、虚拟演播室、虚拟现实、工控、游戏机等设备;  3、安检X光机、雷达图像信号、VDR纪录仪;  4、医疗X光机、CT机、胃肠机、阴道镜等; 技术参数:Kylines VGA-Pro板卡格式: PCI-e x1 半长卡, 93mm x 135mm.PCI-e 总线主板,具有scatter gather DMA ,提供数据传输率最大为 480MB/s. 接口: 一个 DVI-I类型的接口,可以转接VGA、分量YPbPr、HDMI、DVI-D最大采样率: 每秒270M像素.视频采样: RGB:  每像素24 比特/8-8-8 格式. YUY2视频采集内存: 32 MB (实时更新).  三倍缓存. 支持RGB 模式: 640 x 480,720 x 400, 800 x 600, 1024 x 768, 1280 x 800,1280 x 1024, 1440 x 900,1600 x 1200, 1920 x 1080, 1920 x 1200等自定义模式.支持DVI模式: 640 x 480, 800 x 600, 1024 x 768, 1280 x 1024, 1920 x 1080等支持HDMI 模式: 1080p(最高60),1080i, 720p, 576p,  480p ,使用的接口是DVI转HDMI接口.支持高清分量(YPbPr) 1080p(最高60),1080i, 720p, 576p,  480p输入模式监测: 激活源信号模式改变的跟踪,自动监测硬件的输入模式.采集帧率: 0fps—120fps(因分辨率而定)其中:1024X768 60fps;1280x1024 40fps;1920x1080 30fps;720P     40fps;1080P 30fps视频格式选项: 模拟 RGB  HSync 和VSync 模拟 RGB Sync on Green   component,Sync on Y,  DVI single link,HDMI支持的操作系统: Windows® XP Professional (x86 and x64), Windows® Server 2003 (x86 and x64), Windows Vista® (x86 and x64) and Windows® Server 2008 (x86 and x64)电源要求: +3.3V最大电流0.5A.+12V 最大电流1.0A.最大电量 – 13.5 Watts.存储温度: -20 到 70摄氏度相对湿度: 5% 到 90% 不结露模拟输入范围:  Min 0.5Vpp  Max 1.0Vpp Hsync: 15kHz - 110kHz Vsync: 无硬件限制, 实时信号一般为 25Hz - 200Hz  分离同步极性:  正极或负极.  (Separate H & V sync, Composite Sync) 同步随绿极性:  负极模拟输入阻抗 75 欧姆
北京麒麟视讯科技有限公司 2021-08-23
Nodal蛋白检测试剂盒简介(肿瘤筛查)
Nodal是出现在肿瘤组织和患者血液中的一个小蛋白分子,作为一种新型的肿瘤标志物具有巨大的临 床应用前景。目前国内外尚无针对Nodal 蛋白的高敏感检测的试剂盒产品应用于临床。建立了高灵敏度的 生物素-亲和素检测系统。此检测方法可检测pg/ml级的Nodal蛋白,使用该方法测定结直肠癌、鼻咽癌和胆 囊癌病人血清,结果表明三种肿瘤病人的Nodal 浓度明显高于正常人水平。
中山大学 2021-04-10
轴间限滑差速器简介及可行性分析
 本发明的目的在于提供一种限滑能力与差速器的输入扭矩成正比,并且在不考虑差速器内摩擦的情况下,其两输出端的输出扭矩之比与所要求的输出扭矩之比能基本匹配,并具有结构紧凑,维护方便的特点的轴间差速器。     本差速器的基本结构是一种特殊的行星机构,它的特点在于内齿圈和太阳轮在轴线方向上是错开的,行星轮不是利用轴承支承在行星架上,而是直接将行星轮放入行星架上与行星轮的齿顶圆配合的内孔中,利用行星轮的齿顶圆与行星架的内孔构成若干个滑动轴承。由于行星轮的齿顶圆直径较大,该滑动轴承的传动效率是很低的,即行星齿轮的齿顶圆与行星架的内孔内壁相配合构成了若干个摩擦副。     为了进一步提高轴间差速器的锁紧能力,太阳轮、行星齿轮和内齿圈均为具有大螺旋角的斜齿圆柱齿轮,在分度圆上的螺旋角相等,其中太阳轮与行星齿轮的旋向相反,行星齿轮与内齿圈的旋向相同。由于采用了大螺旋角的齿轮副,齿轮间在啮合过程中会产生与切向力相当的轴向力。行星轮一端的内侧与太阳轮啮合,另一端的外侧与内齿圈啮合,切向力相同,所产生的轴向力正好相互抵消。而对于内齿圈和太阳轮,各行星轮产生的轴向力是相互叠加的,使其端面在行星架或端盖上产生很大的轴向力,分别构成两个滑动摩擦副。改变齿轮副的螺旋角,可以很容易地改变差速器的锁紧系数。     本差速器的结构比较简单,不需要特别复杂的加工工艺和特殊的材料,具有自主知识产权。差速器上的零部件多数机械厂利用已有的设备都可以制造,不需要过多专用设备的投入,达到经济规模的批量也不大,便于在中高档越野车辆上推广。
北京交通大学 2021-04-13
怀进鹏:推动高校和企业“双向奔赴”,促进高校科研成果高水平创造、高效率转化
必须深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,统筹推进教育科技人才体制机制一体改革,健全新型举国体制,提升国家创新体系整体效能。”为了深入学习领会党的二十届三中全会精神,人民日报记者采访了教育部党组书记、部长怀进鹏。
人民日报 2024-08-08
智启高校教育 共创数据未来,高校大数据科研实训平台即将在62届高博会重磅发布
由新能源汽车国家大数据联盟主办的“智启高校教育 共创数据未来,高校大数据科研实训平台产品发布会”将于11月15日下午在高博会期间隆重举行。诚邀您莅临参会!
中国高等教育博览会 2024-11-05
【央广网】一大批高校最新科技创新成果亮相高博会
第63届高等教育博览会5月23日到25日在吉林长春举行,吸引了全国6000多家高校、科研机构和企业携前沿科技成果参展、参会,为各方搭建人才供需对接和科技成果交易合作平台。
央广网 2025-05-25
专家报告荟萃㉒ | 成都理工大学副校长曾英:资源能源领域一流人才培养的思考与探索
教育部对双一流建设八年来的成效进行了总结,包括人才培养能力、高水平科技自立自强、师资队伍建设以及教育国际影响力等方面的显著提升。然而,我们也要清醒地认识到,未来的高等教育发展必须超越极限,打破原有路径与习惯的依赖,坚持创新,构建高等教育发展的新模式、新范式。
中国高等教育博览会 2025-02-11
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