0 引言

在国际油价日益上涨、油气资源紧缺的情况下，开发新的能源已经成为全球紧迫的问题[1]。微藻、海藻和油页岩均被广泛认为是煤、石油和天然气等化石能源的替代资源。微藻（小球藻）和海藻（马尾藻）是两种不同种类的藻类生物质，具有生长速度快、油脂含量高等特点，均被确认为生产生物燃油的原料，具有替代化石燃料的潜力[2]，[3]。油页岩是一种含可燃有机质的高灰分沉积岩，属非常规油气资源，存储量十分巨大，应用前景广阔[4]。

仙草胶是仙草中含有的具有凝胶性的多糖，仙草胶含量的高低是衡量仙草质量的重要指标。利用仙草胶的凝胶特性，将仙草用水煎熬数小时、过滤、取过滤液加入适量的淀粉后煮熟、冷却，即可得黑褐色、半透明的凝胶。由仙草提取的仙草胶具有很好的凝胶性、流变性和稳定性[4,5]。谌国莲等[6]报道，仙草胶具有超过一般食品胶的热稳定性, 具有很好的耐热性和耐碱性。因此，仙草提取液作为新型天然食品胶或增稠剂有广阔的开发前景。

热解是有机物在无氧或缺氧条件下受热后发生热裂解，产生各种新的气体、液体和固体，是一种热化学转化方法。随着人们对热解产油兴趣的增加，以获得生物油为目的的快速热解技术的研究和应用越来越受到重视，微波热解技术应运而生[5]。

目前，国内外关于微波热解微藻、海藻和油页岩的研究已有大量报告。Hu Z[6]通过微波辅助热解微藻的实验，研究了不同微波功率、不同催化剂对热解产物、热解温度以及升温速率等的影响。万益琴[7]采用自行研制的玉米秸秆微波裂解设备，对微波裂解海藻制取生物燃油的技术进行了试验研究，指出微波裂解海藻是一种低成本、快速、高效制取海藻生物燃油的方法。K.El harfi[8]进行了微波热解油页岩制取燃料油的研究，指出微波热解所需时间小于常规热解，油收率与常规热解相当。但相关研究只是关注微藻、海藻或油页岩的单独热解特性，三者的热解特性对比研究还未见报道。

本文利用微波反应器，对比研究不同微波功率下微藻（小球藻）、海藻（马尾藻）和油页岩的热解特性，结合能量消耗和能量输出的评价方法，对比分析微藻、海藻和油页岩微波热解三相产物的单位电耗产量。

当分k类时，找 ik分割点使得上式（8）的值最小，即 F（n，k）=F（ik-1，k-1）+D（ik，n）从而求出第k 类。然后再求 ik-1分割点，使 F（ik-1，k-1）=F（ik-1-1，k-2）+D（ik-1，n），以此类推得出所有分割点求出最优解。

1 材料和方法

1.1 材料

本热解实验的样品重量均为30 g，微波功率为1 500 W。通过热电偶测出3种物料的热解温度曲线和热解产物的百分比分布，如图3所示。

 

表1 小球藻、马尾藻和油页岩的工业分析和元素分析Table 1 The elemental analysis and proximate analysis of Chlorella，Sargassum and oil shale %

  

样品 元素分析 工业分析C H O N S V A小球藻马尾藻油页岩4 7.8 4 3 2.8 3 1 7.1 0 6.4 4.1 2.2 2 5.0 0 5 9.1 4 7 8.1 3 9.0 1 2.2 5 0.6 7 1.4 6 1.6 8 1.9 6 5 5.3 7 5 6.2 3 3 9.9 7 1 0.2 8 2 7.3 7 5 4.4 5 F C 3 4.3 5 1 6.3 0 5.5 8

1.2 方法

实验所用热解仪器是广州万程微波设备有限公司制造的CNWB-4SJ微波炉，频率为2 450±50 MHz，最大微波功率为3 750 W。实验前，将制备好的样品置于500 mL的三口石英烧瓶中，按图1连接管道，为了保证热解过程是在无氧气氛中进行，以300 mL/min的速度通入氮气20 min，并持续整个热解过程。为了更准确地测量出物料的反应温度，将热电偶插入物料内部但不接触瓶底。同时，利用3个不断流动冷却水的冷凝器收集可凝性挥发物，并用集气瓶和气囊收集不可凝性气体。当观察到反应温度不再有明显变化并且没有明显的挥发物生成时，实验结束。固体和液体的产量由各自的重量计算确定，气体产量则根据质量守恒进行差额计算得出。本研究的所有实验均重复进行3次，以保证结果的准确性。

  

图1 微波辅助热解系统实验示意图Fig.1 The schematic diagram of microwave-assisted pyrolysis experimental system

1.3 产物的产量计算

热解产物的生产率计算公式为

 

由图3（a）可知，微藻、海藻和油页岩的热解温度曲线分为3个阶段：第一阶段是缓慢升温段，热解析出部分油和热解气；第二阶段是快速升温段，温度迅速升高至最高点，由第一阶段热解后产生的良好微波吸收剂和催化剂固体残渣促进热解反应的进行，温度快速升高的同时产生油和热解气；第三阶段是稳定段，此时热解气带走的热量与微波加热产生的热量接近平衡，温度基本保持不变。微藻、海藻和油页岩最高热解温度分别为684.15，672.07℃和687.32℃，热解完全所需时间分别为764，638 s和1 080 s。可以看出，3种物料达到的最高温度相差不大，达到最高温度的时间却相差很大，油页岩所需时间是微藻和海藻的两倍多，比微藻和海藻分别多了41.36%和69.28%，油页岩最后完成热解。

我国计算机犯罪的立法结构可以用“两点一面”［1］来概括。“两点”为1997年刑法修订时新增的第285条和第286条；“一面”为第287条利用计算机实施犯罪的提示性规定和《全国人大常委会关于维护互联网安全的决定》。2009年通过的《刑法修正案七》对第285条又增加了两款规定，使得本条一共三款。本文主要对我国现行刑法第285条对我国计算机犯罪立法现状进行探讨。

分析沈从文小说中水意象原型内涵的还有刘芷悦、罗伟文等人。刘芷悦认为，沈从文笔下的水意象具有“命运、悲剧、女性”等意蕴，与女神崇拜有密切的关系[11]。罗伟文指出，沈从文笔下的水意象作为原型，与“忧郁、自然、生命”具有密切的联系，“水”之所以能对沈从文的创作产生影响，源于楚文化中的水神崇拜习俗[12]。罗伟文的研究亮点在于，他将《山海经·海外西经》和《梁书·东夷传》记载的女子洗浴后怀孕的故事作为发掘沈从文小说中的水意象与生命内在联系的依据。但是，在以孔子的“逝者如斯夫”作为水意象与“忧郁”的关联依据和以老子的“上善若水”作为水意象与“自然”的关联依据这两个问题上，罗伟文的论述同样略显单薄。

 

表2列出了不同微波功率下微藻、海藻和油页岩热解的电耗量，热解时间可认为是反应时间，即达到平衡温度的时间，当微波功率为750 W时，3种物料的温度始终未达到平衡，故其反应时间均取1 200 s。电能和微波之间的转换效率根据微波炉铭牌取为0.67。表3列出了不同微波功率下微藻、海藻和油页岩热解的单位电耗产量。

2 结果与讨论

2.1 750 W微波功率下微藻、海藻和油页岩热解特性对比研究

本热解实验的样品重量均为30 g，微波功率为750 W。通过热电偶测出3种物料的热解温度曲线和热解产物的百分比分布，如图2所示。

  

图2 750 W微波功率下微藻、海藻和油页岩的热解特性Fig.2 Pyrolysis characteristics of microalgae,seaweed and oil shale under 750 W microwave power

由图2（a）可知，海藻和油页岩的热解温度经历了两个阶段：快速升温段和缓慢升温段。这两个阶段温升速率都较小，且直到实验结束，物料温度还在缓慢升高。这可能是因为微波功率较小，油页岩的热解速率较慢。而整个微波热解过程中微藻的温度均不超过200℃，且微藻在750 W下的热解温度曲线和磷酸石在400 W下的热解曲线非常相似[9]，但却和磷酸石在720 W下的热解曲线不同，原因可能是在低功率区，只有小部分微藻发生了热解。

由图2（b）可知：海藻的失重量最大，产油量和产气量也均是最大，分别为19.3%和30.67%；微藻的失重量最小，产油量和产气量也均最小，分别为1.0%和9.0%。这可能是因为微藻的固定碳含量比海藻高很多，在微波功率为750 W时，只有小部分微藻发生热解而大部分海藻却热解完全。油页岩的失重量比海藻低33.53%，但比微藻高6.27%，其产油量和产气量分别为3.1%和13.17%。

综上所述，在微波功率为750 W时，海藻的产油量和产气量最大，微藻的产油量和产气量最小，油页岩的产气量比产油量大。

由表2可知，随着微波功率的增大，热解时间缩短但电耗量增大。当功率为1 500 W和2 250 W时，油页岩的电耗量最大，分别达0.672 kW·h和0.840 kW·h，海藻的电耗量最小，分别为0.396 kW·h和 0.554 kW·h。 1 500 W 和 2 250 W 时，3种物料的电耗量大小依次为油页岩＞微藻＞海藻，油页岩比微藻和海藻的电耗量高很多，微藻和海藻的相差不大。可见，油页岩的热解更耗电，这应该是油页岩的灰分比微藻和海藻高很多，热解更加困难的缘故[13]。

2.2 1 500 W微波功率下微藻、海藻和油页岩热解特性对比研究

本实验的海藻和微藻由江门粤健生物工程有限公司提供，其工业分析和元素分析分别以标准GB/T212-2008和GB/T31391-2015为参考依据。在实验前对原料进行前期处理。首先，将微藻和海藻放入干燥箱内恒温105℃鼓风干燥24 h，然后将其进行研磨并过筛，得到粒径小于200 μm的样品，最后，将样品密封保存于干燥皿内以供实验使用。实验所用的油页岩来自甘肃窑街民和盆地，形成于早中侏罗世窑街组沉积期，属内陆湖泊发育，呈片理结构发育，有机质丰度高，干酪根为Ⅰ-Ⅱ1型，颜色为黑褐色，层状构造，矿物质主要由黏土矿、石英和长石等组成。油页岩按国标煤样的制备方法（GB 474—2008）进行取样、破碎，最终制成粒径D≤6 mm的实验样品。海藻、微藻和油页岩的工业分析和元素分析如表1所示。

  

图3 1 500 W微波功率下微藻、海藻和油页岩的热解特性Fig.3 Pyrolysis characteristics of microalgae,seaweed and oil shale under 1 500 W microwave power

式中：ηs，ηl，η0分别为固体残渣、生物质油、气体的产量，%；ms，mx，ml，m0分别为固体残渣、微波吸收剂、生物质油、试样的质量，g。

由图3（b）可知，微藻的产油量最大，达35.83%，油页岩的产油量最小，为6.2%。与750 W时相比，微藻和油页岩的产油量分别增大了34.83%和3.1%，而海藻的产油量下降了4.5%。原因是功率为750 W时，微藻和油页岩不能完全分解，达到1 500 W时才能完全分解，产生大量的油。而海藻在750 W时的热解程度比微藻和油页岩高，功率为1 500 W时，海藻进一步热解产生的生物油比发生二次裂解的生物油少，从而导致生物油的产量降低。海藻的产气量最大，达40.9%，油页岩的产气量最小，为10.57%。与750 W时相比，微藻和海藻的产气量分别增大了25.17%和10.23%，这可能是较高的微波功率有利于小分子产物的产生[10]；油页岩的产气量降低了 2.6%，这可能是1 500 W更有利于页岩油的析出，而不利于热解气的产生。与750 W时相比，微藻热解后的残渣量降低了60%，降幅很大；海藻和油页岩热解后的残渣量降幅不大，分别为5.73%和1.5%。这可能是由于较高的微波功率使得微藻的升温速率和终温较高，有利于大分子分解为小分子产物，降低了固体残渣量[10]；而海藻和油页岩在750 W时就已经基本热解完全，进一步增大微波功率，主要是使物料内发生剧烈的二次分解反应。

综上所述，在微波功率为1 500 W时，微藻的产油量最大，海藻的产气量最大，油页岩的产油量和产气量均比微藻和海藻低。

2.3 2 250 W微波功率下微藻、海藻和油页岩热解特性对比研究

本热解实验的样品重量均为30 g，微波功率为2 250 W。通过热电偶测出3种物料的热解温度曲线和热解产物的百分比分布，如图4所示。

  

图3 2 250 W微波功率下微藻、海藻和油页岩的热解特性Fig.3 Pyrolysis characteristics of microalgae,seaweed and oil shale under 2 250 W microwave power

由图4（a）可知：微藻的热解过程分为快速升温段、缓慢升温段、缓慢降温段和平衡段；海藻的热解过程只有快速升温段、缓慢升温段和平衡段，且缓慢升温持续的时间较短，约为60 s；油页岩的温度始终处于上升阶段，这可能是油页岩的灰分含量较高，页岩油和气体的析出较为困难，实验结束前始终有部分油页岩发生热解，致使温度不断上升。微藻、海藻和油页岩的最高温度分别为715，898.1℃和 913℃，与 750 W 和 1 500 W 时相比，微波功率越大，热解温度越高。这是因为微波功率增大后，物料吸收的微波能增多，分子运动的剧烈程度增大，导致产生的热量增大[11]。由此可知，微波功率对热解的影响非常显著，在实际操作中可以通过控制微波功率来控制升温速率、热解时间以及热解的最高温度。

由图4（b）可知，微藻的产油量和产气量最大，分别达21.63%和52.37%，油页岩的产油量和产气量最小，分别为8.1%和13.13%。与1 500 W时相比，微藻的产油量下降了14.2%，产气量增大了18.2%。这是因为1 500 W时，微藻已经基本热解完全，较大的微波功率使生物油蒸汽在高温情况下发生二次裂解，从而导致生物油产量下降而气体产量上升，这也说明微波热解微藻的产油和产气是一种竞争性关系。与1 500 W时相比，海藻的产油量有所上升，但上升幅度不大，仅增大了3.07%，而产气量几乎不变；油页岩的产油量和产气量均有所上升，分别增大了1.9%和2.56%。这可能是因为随着微波功率的增大，海藻和油页岩中的易裂解成分热解程度加深，析出更多的油和气。油页岩的残渣量最大，达78.77%，比微藻和海藻分别高出52.77%和37.34%。这是因为微藻和海藻的挥发分比油页岩高，分别达15.40%和13.70%，热解析出更多的油和气，固体残渣产量较低[12]。微波功率从1 500 W增大到2 250 W，微藻和海藻的失重量虽然有所上升，但上升的幅度很小，分别为4%和3.04%。这说明，通过提高微波功率来达到较理想的转化率不是一种有效的办法。微波功率为750，1 500 W和2 250 W时，油页岩对应的失重量分别为16.27%，16.77%和21.23%，呈现出微波功率越大，失重量越大的规律，且微波功率从1 500 W提升到2 250 W时，失重量的增幅远大于功率从750 W提升到1 500 W时的失重量增幅。这表明，油页岩的完全热解需要更大的微波功率和更高的温度，这也说明油页岩的热解较微藻和海藻的热解更为困难。

综上所述，在微波功率为2 250 W时，微藻的产油量和产气量最大。相较于1 500 W时的失重量，海藻和微藻的增幅不大，油页岩的增幅相对较大。

耗电量的计算公式为

在互联网技术高速发展的时代，高校教育信息化已经成为一种必然的趋势，这其中以MOOCs为代表的在线课程开发模式受到越来越广泛的应用。由于MOOCs对传统教学理念进行了大胆的变革，契合了新时代下人们对教育的重新审视与认识，让传统的教学进入了一个全新的阶段，同时也给高校教育教学带来了新的挑战。传统教育教学如何合理地利用MOOCs进行教与学，促进教学质量的提升，已成为高校教育教学中需要更深入研究和更广泛探索的问题。

2.4 不同微波功率下微藻、海藻和油页岩热解三相产物的单位电耗产量

式中：δ为微波功率的消耗量，kW·h；P为微波功率，kW；te为试样热解消耗时间，h；W为耗电量，kW·h；0.67为电能与微波功率之间的转换效率。

我们在高校体育教学中，也要遵循学生所能掌握的技术，以及每一名学生的独特风格，这就需要教师在上课期间，要引导学生积极展现自己的独特魅力，找到自己的独特风格，勤于练习，打造属于自己的风格标签。

由表3可知，当微波功率为750 W时，海藻的单位电耗产油量最大，达15.381 g/（kW·h），微藻的单位电耗产油量最小，为0.804 g/（kW·h）。当微波功率为1 500 W和2 250 W时，微藻的单位电耗产油量最大，分别达 22.624 g/（kW·h）和10.556 g/（kW·h）， 油页岩的单位电耗产油量最小，分别为 2.769 g/（kW·h）和 2.885 g/（kW·h）。 当微波功率为750 W时，海藻的单位电耗产气量最大，达 24.659 g/（kW·h），微藻的单位电耗产气量最小，为 7.236 g/（kW·h）。 当微波功率为 1 500 W时，海藻的单位电耗产气量最大，达30.925 g/（kW·h）， 油页岩的单位电耗产气量最小，为4.721 g/（kW·h）。 当微波功率为 2 250 W 时，海藻的单位电耗产气量最大，达25.557 g/（kW·h），油页岩的单位电耗产气量最小，为4.676 g/（kW·h）。随着微波功率的增大，3种物料的单位电耗产残渣量逐渐减少。

综上所述，从单位电耗产油量的角度来看，微波热解微藻、海藻和油页岩的合适功率分别为1 500，750 W和2 250 W；从产油量和功耗的角度来看，微藻和海藻的能源价值要远大于油页岩。

综上所述:中西医结合对甲状腺功能亢进症患者进行治疗能够明显改善甲状腺功能,且临床疗效良好,安全性高,不良反应发生率低,值得广泛推广。

 

表2 不同微波功率下微藻、海藻和油页岩热解的电耗量Table 2 Power consumption of microalgae,seaweed and oil shale under different microwave power

  

样品微藻海藻油页岩微波功率W 7 5 0 1 5 0 0 2 2 5 0 7 5 0 1 5 0 0 2 2 5 0 7 5 0 1 5 0 0 2 2 5 0热解时间h 0.3 3 3 0.2 1 2 0.1 8 3 0.3 3 3 0.1 7 7 0.1 6 5 0.3 3 3 0.3 0 0 0.2 5 0热解功耗k W·h 0.2 5 0 0.3 1 8 0.4 1 2 0.2 5 0 0.2 6 6 0.3 7 1 0.2 5 0 0.4 5 0 0.5 6 3电耗量k W·h 0.3 7 3 0.4 7 5 0.6 1 5 0.3 7 3 0.3 9 6 0.5 5 4 0.3 7 3 0.6 7 2 0.8 4 0

 

表3 不同微波功率下微藻、海藻和油页岩热解的单位电耗产量Table 3 The mass of products of unit power consumption of microalgae,seaweed and oil shale under different microwave power

  

样品微藻海藻油页岩微波功率W 7 5 0 1 5 0 0 2 2 5 0 7 5 0 1 5 0 0 2 2 5 0 7 5 0 1 5 0 0 2 2 5 0产油量g 0.3 0 0 1 0.7 4 9 6.4 8 9 5.7 3 9 4.3 8 9 5.3 1 0 0.9 3 0 1.8 6 0 2.4 3 0单位电耗产油量g/（k W·h）0.8 0 4 2 2.6 2 4 1 0.5 5 6 1 5.3 8 1 1 1.0 6 2 9.5 3 5 2.4 9 2 2.7 6 9 2.8 8 5产气量g 2.7 0 0 1 0.2 5 1 1 5.7 1 1 9.2 0 1 1 2.2 7 0 1 2.2 6 1 3.9 5 1 3.1 7 1 3.9 3 9单位电耗产气量g/（k W·h）7.2 3 6 2 1.5 7 5 2 5.5 5 7 2 4.6 5 9 3 0.9 2 5 2 2.0 1 6 1 0.5 8 9 4.7 2 1 4.6 7 6产残渣量g 2 7.0 0 0 9.0 0 0 7.8 0 0 1 5.0 6 0 1 3.3 4 1 1 2.4 2 9 2 5.1 1 9 2 4.6 6 9 2 3.6 3 1单位电耗产残渣量g/（k W·h）7 2.3 6 0 1 8.9 4 2 1 2.6 8 8 4 0.3 6 1 3 3.6 2 4 2 2.3 1 8 6 7.3 1 9 3 6.7 2 9 2 8.0 5 4

3 结论

本文利用微波反应器，研究不同微波功率下微藻（小球藻）、海藻（马尾藻）和油页岩的微波热解特性，结合能量消耗和能量输出的评价方法，对比分析了微藻、海藻和油页岩热解三相产物的单位电耗产量。得出以下结论。

①在微波功率为750 W时，海藻产油量和产气量均最大，微藻的产油量和产气量均最小，油页岩的产气量比产油量大。

[43] Ted Man and Brian Spegele, “Why GE Builds More Factories Overseas—Rising Protectionism Led Conglomerate to A Flood-Challenged Locomotive Plant In India,” The Wall Street Journal, June 30, 2017.

②在微波功率为1 500 W时，微藻的产油量最大，海藻的产气量最大，油页岩的产油量和产气量均比微藻和海藻低。

③在微波功率为2 250 W时，微藻的产油量和产气量均最大。相较于1 500 W时的失重量，海藻和微藻增幅不大，油页岩的增幅相对较大。

④从单位电耗产油量的角度来看，油页岩适合大功率的热解条件，微藻和海藻适合较小功率的热解条件。微藻、海藻和油页岩的单位电耗产油量和单位电耗产气量之和分别为44.199，41.987 g/（kW·h）和 13.081 g/（kW·h），微藻和海藻的能源价值远大于油页岩。

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