高密度聚乙烯袋生物質設備

在本工作中，作者證明通過資源豐富的TA和纖維素絡合制備的全生物基CTA0.15塑料具有優異的機械堅固性和土壤降解性。得益于以TA為中心的氫鍵簇，C-TA0.15塑料的斷裂強度、斷裂應變、楊氏模量和韌性分別為265 MPa、31.9%、7.64 GPa和55.2 MJ·m-3。TA分子的疏水性芳香環和TA與纖維素之間的強氫鍵簇使C-TA0.15塑料具有與高密度聚乙烯塑料在水中相當的機械堅固性。C-TA0.15塑料在150°C以下表現出令人滿意的熱穩定性，確保其在廣泛的溫度范圍內應用。此外，生物基C-TA0.15塑料具有生物相容性，在土壤中埋入約35天后可完全快速降解為無毒分子。CTA0.15塑料由資源豐富、環境友好的生物質組成，制造和加工簡單。因此，這種塑料顯示出低成本可擴展生產的良好前景。C-TA0.15塑料具有替代石油基可降解塑料的良好潛力。這一工作將為制備具有高機械強度、良好穩定性、快速降解和優異生物相容性的可生物降解超分子塑料鋪平道路，從而獲得廣泛的實際應用。

高密度聚乙烯袋生物質設備，生物質資源能量密度低，存在運輸、儲存困難以及能源利用率低等問題，嚴重制約了生物質資源的規模化應用[1－2]。生物質固化成型技術可將形狀不規則、松散的生物質壓縮為形狀規則、高密度的成型燃料，使生物質從低品位能源上升為中上等品位能源[3－5]。生物質成型燃料熱效率高、燃燒性能好，是替代煤炭的理想燃料，廣泛用于農村家庭炊事、取暖用能[6]。隨著燃燒設備的不斷改進和完善，生物質成型燃料耦合燃煤發電、供熱項目在解決能源危機和環境污染等方面發揮了重要作用，具有良好的發展前景[7－8]。據歐盟委員會預計，2020年生物質成型燃料的市場規模可達4000萬～5000萬t(比2012年增長300%)，所生產的熱量和電力總量占可再生能源供能的45%[9]。

目前燃料乙醇制備主要依賴于糧食作物，其整個工藝流程和發酵設備都已相對成熟。而藻類燃料乙醇工作還處于早期實驗階段，無論藻種及所含碳水化合物類型，還是生產過程和制備工藝流程都未完全明確，其規模也遠沒有達到工業化制備水平，因此尚無成熟的生產設備可直接借鑒。基于藻類的特殊性和復雜性，理論上也不可能簡單地復制糧食作物生產乙醇的設備，直接用于藻類燃料乙醇開發。盡管如此，藻類與糧食燃料乙醇制備過程的差異主要在于前期生物質原料生產和加工，特別需要研制適宜于藻類高密度培養、造價低廉的新型簡易光生物反應器，以及可規模化收獲和濕法細胞破壁的系列設備，盡可能地減少藻體干燥和碳水化合物提取環節，節省設備投資和能源消耗; 至于藻類燃料乙醇生產后期的制曲、糖化和發酵等過程，與糧食作物制備燃料乙醇的工藝大致相似，可在借鑒基礎上，針對具體微生物菌種與發酵工藝特點等加以改造，研發適宜于藻類燃料乙醇生產的設備，高密度聚乙烯袋生物質設備。

高密度聚乙烯外殼、玻璃鋼外殼均具有良好的防腐、絕緣和機械性能。因此，工作鋼管外皮很難受到外界空氣和水的侵蝕。只要管道內部水質處理好，據國外資料介紹，預制聚氨酯直埋保溫管的使用壽命可達50年以上，比傳統的地溝敷設、架空敷設使用壽命高3~4倍，高密度聚乙烯袋生物質設備。

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