秸稈是生產(chǎn)生物燃料的重要原料,它既可通過厭氧發(fā)酵轉(zhuǎn)化為沼氣,亦可以通過壓縮成型加工成固體成型燃料。但由于秸稈本身特性,在厭氧發(fā)酵中面臨著抗生物降解結(jié)構(gòu)抑制問題,在加工成型燃料中存在著成型設(shè)備快速磨損問題。針對上述問題,本文提出了一種基于秸稈厭氧發(fā)酵處理改性制備成型燃料并聯(lián)產(chǎn)氣體生物燃料的研究思路,即利用厭氧微生物的生物降解功能提升秸稈的壓縮成型性能,為降低成型壓力和溫度,提高成型燃料機械耐久性創(chuàng)造條件,從而達到降低成型能耗和減緩成型設(shè)備磨損的目的。圍繞該目的,本文重點開展了厭氧發(fā)酵改性促進秸稈壓縮成型性能機理的探索,在此基礎(chǔ)上,初步開展了秸稈厭氧發(fā)酵改性制備成型燃料工藝的研究。厭氧發(fā)酵改性促進秸稈壓縮成型性能機理研究。第一步,選取玉米秸稈為原料開展了厭氧發(fā)酵改性試驗,研究了秸稈物化特性隨厭氧發(fā)酵進程變化的規(guī)律；第二步,對發(fā)酵改性秸稈進行壓縮成型試驗,系統(tǒng)分析成型燃料的密度、強度等性能參數(shù),以及微觀結(jié)構(gòu)特征；第三步,根據(jù)上述兩方面的試驗結(jié)果并結(jié)合理論分析,總結(jié)提出了厭氧發(fā)酵促進秸稈壓縮成型性能的機理；最后,開展了機理驗證性試驗,最終形成了對厭氧發(fā)酵促進秸稈壓縮成型性能機理的完整認識。秸稈... 

【文章來源】：華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

壓輥的磨損

同時還可避幵結(jié)軒制取沼氣所面臨的突破稻稈抗降解結(jié)構(gòu)這一世界性難題。如圖1-2所示。 、、/ \I \i Ii 燃料 H；.1 一 、廣 ： f 丨/一 … 、、 ； —..1 」 ！ ：|y —I 壓縮成型“ J i棄 i i I——…i I I fi'i…丨V次也⑴I和丨 h厭氧發(fā)酵I 、，二：大 、— J^p -V I …….！i 稻稈棄r / \、、、 ， 、 , 、、 、、,氏 /. — —^■！" —\ ,— 】 1、、 I P ~—■! \^ i抗生物降解屏障I I ！厭氧發(fā)酵i I壓縮成型I i i if I I “‘ M X" i， i生物轉(zhuǎn)化率低’預i i ——————一———■ I ：——-————?一"J I j成型過程能耗高’ i認 ；處理成本高 i I氣體生物燃料I I固體生物燃料i j設(shè)備磨損嚴重i識、：:：::：：：,)、：=::=:); ?L^3ZZli''圖1-2課題研究思路1.3本文研究內(nèi)容本文開展了以下兩方面的研究。(1)厭氧發(fā)酵改性促進結(jié)稈壓縮成型性能機理研究。第一步，選取玉米稻稈為原料開展了厭氧發(fā)酵改性試驗，研究了稻稈物化特性隨厭氧發(fā)酵進程變化的規(guī)律；第二步，對發(fā)酵改性稻桿進行壓縮成型試驗，系統(tǒng)分析成型燃料的密度、強度等性能參數(shù)，以及微觀結(jié)構(gòu)特征；第三步，根據(jù)上述兩方面的試驗結(jié)果并結(jié)合理論分析

玉米稻桿厭氧發(fā)酵前和發(fā)酵10天和20天后的FTIR指紋區(qū)（1800-400cm-i)譜圖如圖2-2所示。將圖2-2所示玉米稻稈FTIR譜圖的部分譜峰進行歸屬分析[52]，結(jié)果見表2-3。由圖2-2可見，隨著發(fā)酵的進行，在1730cm“處變化最大，此處的吸收來自半纖維中未鍵和的C=0雙鍵，發(fā)酵10天和20天的玉米稻桿在該處的吸收峰大大減弱甚至消失，說明經(jīng)過厭氧發(fā)酵后的玉米稻桿中半纖維素發(fā)生了明顯降解。14

【參考文獻】：
期刊論文
[1]能源市場靈活調(diào)整應(yīng)對世界變化——《BP世界能源統(tǒng)計年鑒2013》發(fā)布[J]. 王立敏.  國際石油經(jīng)濟. 2013(07)
[2]生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)研究進展及應(yīng)用效益分析[J]. 李平,蔡鳴,陳正明,崔晉波.  安徽農(nóng)業(yè)科學. 2012(14)
[3]稻稈的烘焙預處理及其固體產(chǎn)物的氣化反應(yīng)性能[J]. 鄧劍,羅永浩,王貴軍,張睿智,匡江紅,張云亮.  燃料化學學報. 2011(01)
[4]氨纖維爆破法預處理木質(zhì)纖維生物質(zhì)原料[J]. 楊盛茹,丁長河,王羅琳,翟雙燕.  釀酒. 2010(05)
[5]生物質(zhì)固體燃料成型機壓輥磨損失效分析[J]. 霍麗麗,侯書林,田宜水,趙立欣,孟海波,孫浩.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2010(07)
[6]螺桿擠壓式生物質(zhì)成型機優(yōu)化設(shè)計與試驗[J]. 劉圣勇,楊國峰,楊群發(fā),王森,華磊,王曉東.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2010(07)
[7]中國作物秸稈資源評估研究現(xiàn)狀[J]. 謝光輝,王曉玉,任蘭天.  生物工程學報. 2010(07)
[8]不同接種量對玉米秸稈發(fā)酵的影響[J]. 陳智遠,姚建剛.  農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(新能源產(chǎn)業(yè)). 2009(12)
[9]再談秸稈沼氣發(fā)酵的碳氮比[J]. 陳斯,熊承永.  中國沼氣. 2009(02)
[10]互花米草中溫厭氧發(fā)酵木質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)的變化[J]. 李繼紅,楊世關(guān),鄭正,陳廣銀,鄒星星,孟卓.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2009(02)

碩士論文
[1]基于灰成分的生物質(zhì)結(jié)渣特性研究[D]. 張浩.山東大學 2010
[2]玉米稈爆破酶解殘渣木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)特性[D]. 朱曉雪.南京林業(yè)大學 2009



本文編號：2978509