【摘要】：生物質(zhì)資源具有分布廣泛、可重復(fù)利用的特點(diǎn),經(jīng)過處理之后,可用來作為飼料和燃料使用。從二十世紀(jì)九十年代初開始,國(guó)內(nèi)外的研究者就開始對(duì)生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程以及轉(zhuǎn)化過程中的影響因素進(jìn)行了深入探索。結(jié)果,大家一致認(rèn)為：如何解決木質(zhì)素對(duì)纖維素酶的阻礙作用是實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。生物質(zhì)秸稈中的纖維素、半纖維素及木質(zhì)素相互纏繞,很難將其有效地分離開。目前能夠?qū)崿F(xiàn)三者有效分離的最為有效的方法就是汽爆預(yù)處理技術(shù)。本研究采用的汽爆設(shè)備是目前國(guó)內(nèi)存在的最新的秸稈預(yù)處理設(shè)備,它能夠?qū)崿F(xiàn)秸稈在0.00875s內(nèi)完成突然釋放,將其推出高壓缸并完成秸稈的爆碎。本文所研究的主要工作包括以下三個(gè)方面：(1)中高溫太陽能集熱系統(tǒng)在汽爆系統(tǒng)中的應(yīng)用和分析。目前所存在的汽爆設(shè)備雖然能破壞生物秸稈的物理結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的有效分離,但是由于其蒸汽來源于鍋爐(燃煤、燃?xì)饣蛏镔|(zhì))或電加熱,價(jià)格昂貴,很難被用戶接受,同時(shí)鍋爐燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵污染空氣環(huán)境。中高溫太陽能集熱系統(tǒng)的核心裝置是太陽能偏心聚光真空集熱管,這種集熱管是將普通的真空管獨(dú)立設(shè)于弧形聚光罩的內(nèi)部,并且真空管的中心置于小于或等于聚光罩圓弧半徑的3/4處,這樣可以最大程度地聚焦太陽光線,聚光效率可以達(dá)到80%以上。中高溫太陽能集熱系統(tǒng)以其特殊的聚焦方式可以使流體介質(zhì)溫度提高到180度以上,而且其內(nèi)部結(jié)構(gòu)還可以承受1.5MPa的壓力,這就使其為汽爆系統(tǒng)提供蒸汽奠定了理論基礎(chǔ)。同時(shí),本文還對(duì)太陽能中高溫集熱系統(tǒng)的集熱效果進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,最終確定了其在汽爆系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性。(2)汽爆系統(tǒng)中進(jìn)料密封閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析。針對(duì)汽爆系統(tǒng)中進(jìn)料口閥門進(jìn)料效率低,容易漏氣等問題,設(shè)計(jì)了一種集進(jìn)料、密封和開啟為一體的進(jìn)料密封閥門。根據(jù)閥門的材質(zhì)和使用環(huán)境,對(duì)閥門中的閥芯進(jìn)行了理論分析,并利用ANSYS Workbench軟件對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度分析,得到了閥芯的最大變形量發(fā)生位置以及能夠滿足其穩(wěn)定進(jìn)料和密封時(shí)螺旋軸的最佳直徑和最佳轉(zhuǎn)速,經(jīng)理論計(jì)算和強(qiáng)度校核,閥門在正常工作環(huán)境下,其閥芯的強(qiáng)度完全滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)不同進(jìn)料時(shí)間和轉(zhuǎn)速對(duì)閥門的進(jìn)料穩(wěn)定性影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究,確定了150kg玉米秸稈完成進(jìn)料時(shí)的最佳轉(zhuǎn)速為200r/min,最佳進(jìn)料時(shí)間為5min。(3)汽爆技術(shù)在飼料化應(yīng)用中的探索與分析。為提高玉米秸稈飼料飼用化價(jià)值,該文研究了不同的汽爆條件對(duì)玉米秸稈內(nèi)部纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、還原糖及總糖含量的影響,并且利用混合水平正交試驗(yàn)對(duì)各影響因子進(jìn)行分析。結(jié)果表明：反芻動(dòng)物與單胃動(dòng)物所需飼料種類的不同決定了玉米秸稈汽爆預(yù)處理?xiàng)l件有所差異。反芻動(dòng)物活性飼料預(yù)處理所需的汽爆最優(yōu)條件組合為汽爆壓力1.1 MPa,預(yù)浸水分40%,預(yù)浸氨水比例8%,預(yù)浸時(shí)間48h,維壓時(shí)間8min。單胃動(dòng)物活性飼料預(yù)處理所需的汽爆最優(yōu)條件組合為汽爆壓力1.5MPa,預(yù)浸水分40%,預(yù)浸氨水比例4%,預(yù)浸時(shí)間48h,維壓時(shí)間4min。汽爆后的玉米秸稈的RFV為80.98%和80.17%,比國(guó)內(nèi)羊草的RFV(72.92%)高,其飼用價(jià)值更好。
【圖文】：

Ｆｉｇ．２－４邋Ｓ化ａｍ邋ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑該汽爆設(shè)備的工作原理：打開進(jìn)料口閥口，將纖維物料通過進(jìn)料口加入汽爆逡逑罐中，然后關(guān)閉閥口；蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽，待發(fā)生器內(nèi)的壓力達(dá)到汽爆所需的逡逑壓力時(shí)，打開蒸汽通入閥口，向汽爆罐中通入蒸汽，直到汽爆罐中的蒸汽壓力與逡逑蒸汽發(fā)生器中的壓力動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，關(guān)閉蒸汽通入閥口，維壓一段時(shí)間，，打開氣動(dòng)逡逑球閥，物料與蒸汽就會(huì)被噴放到釋放罐中，物料和蒸汽在釋放罐中分離，蒸汽通逡逑過蒸汽出口排出，物料通過釋放罐出料曰排出。逡逑該設(shè)備存在的缺點(diǎn)：Ｗ該設(shè)備采用電加熱產(chǎn)生蒸汽，價(jià)格相當(dāng)昂貴，不適合逡逑工業(yè)和農(nóng)業(yè)上使用。（２）汽爆罐屬于壓力容器，為了維持罐內(nèi)的壓力，進(jìn)料口的口逡逑徑一般都設(shè)計(jì)的比較小，而且該設(shè)備采用球閥作為進(jìn)料口的控制閥口，導(dǎo)致其進(jìn)逡逑料口的相對(duì)面積變小，物料在進(jìn)料過程中容易出現(xiàn)結(jié)拱、離析和堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致逡逑物料無法順利進(jìn)入�？冢┢掎尫趴诓捎们蜷y作為快開閥口，物料在噴放時(shí)，容逡逑易進(jìn)入球閥閥芯內(nèi)，導(dǎo)致球閥漏氣。（４）汽爆出來的物料直接噴放到大氣中，回收逡逑比較困難。汽爆預(yù)處理技術(shù)是將稻桿加溫到１８０°Ｃ？２３５°Ｃ，瞬間泄壓，使稻桿逡逑細(xì)胞的溫急速閃蒸，體積驟然膨脹，細(xì)胞壁破裂，達(dá)到破壞木質(zhì)素的效果。逡逑

Ｆｉｇ．３－１邋Ａｌｌ－ｇｌａｓｓ邋ｖａｃｕｕｍ邋Ｕｉｂｅ邋ｓｏｌ扣邋ｃｏｌｌｅｃｔｏｒｓ逡逑采用這些新型漸變膜圖層和金屬選擇性圖層，全玻璃真空管太陽能集熱器可逡逑用來生產(chǎn)中高溫蒸汽。逡逑３．邋２．邋２平板型太陽能集熱器逡逑平板型太陽能集熱器是將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能的裝置。它的主要特征表現(xiàn)為集逡逑
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TK6

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5 劉萬珍;飼喂畜禽有竅門[N];云南科技報(bào);2006年

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本文編號(hào)：2604796