發(fā)布時間：2020-04-17 00:38

【摘要】：生物質(zhì)能源是一種可再生的清潔能源。生物質(zhì)壓縮成型是將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源的有效途徑之一。本文分別以鋸末、樹葉和麥稈為原料,采用常溫壓縮成型工藝,利用粉末壓片機(jī)將鋸末、樹葉和麥稈壓縮為成型燃料。針對生物質(zhì)燃料壓縮成型工藝進(jìn)行以下研究。(1)基于生物質(zhì)成型燃料的密度、尺寸穩(wěn)定性及壓縮強(qiáng)度指標(biāo),研究了影響生物質(zhì)成型的主要因素。結(jié)果表明:含水率、成型壓力和原料粒徑對三種生物質(zhì)成型燃料的物理性能有顯著影響。鋸末的最佳成型參數(shù):含水率5%,成型壓力12MPa,粒徑小于0.315mm;樹葉的最佳成型參數(shù):含水率5%,成型壓力10MPa,粒徑0.63~2mm;麥稈的最佳成型參數(shù):含水率5%,成型壓力12MPa,粒徑0.315~0.63mm。(2)基于以上影響生物質(zhì)成型的主要因素的研究結(jié)果,考察添加劑(膨潤土、木薯淀粉與廢紙纖維)對鋸末、樹葉與麥稈三種生物質(zhì)成型燃料物理性能影響的研究。結(jié)果表明:添加廢紙纖維對提高三種生物質(zhì)成型燃料的物理性能最顯著。與對照組相比,當(dāng)添加15%廢紙纖維時,鋸末成型燃料的密度、尺寸穩(wěn)定性及壓縮強(qiáng)度顯著提高,且壓縮強(qiáng)度提高了37.98%。當(dāng)添加10%廢紙纖維時,樹葉成型燃料的密度最大,尺寸穩(wěn)定性最好,壓縮強(qiáng)度最高,且壓縮強(qiáng)度提高了22.74%。當(dāng)添加15%廢紙纖維時,盡管麥稈成型燃料的密度與強(qiáng)度顯著提高,但尺寸穩(wěn)定性有所下降。(3)進(jìn)一步考察在不同溫度下預(yù)處理技術(shù)(干烘焙與濕烘焙)對生物質(zhì)及生物質(zhì)燃料成型的影響。研究結(jié)果表明:對于鋸末、樹葉和麥稈三種生物質(zhì),干烘焙與濕烘焙是兩種有效的熱處理方法。隨著烘焙溫度的增加,三種生物質(zhì)能量致密比增加,質(zhì)量產(chǎn)率減少。此外,干烘焙與濕烘焙還可以提高生物質(zhì)的高位熱值和熱降解特性。與未處理的生物質(zhì)成型燃料相比,干烘焙生物質(zhì)成型燃料的壓縮強(qiáng)度顯著降低。在相同烘焙溫度下,濕烘焙生物質(zhì)成型燃料的壓縮強(qiáng)度顯著高于干烘焙生物質(zhì)成型燃料。此外,在一定條件下,烘焙生物質(zhì)成型燃料的疏水性被提高。(4)綜合考慮生物質(zhì)成型燃料的高位熱值、壓縮強(qiáng)度和疏水性,將添加劑(廢紙纖維)與預(yù)處理結(jié)合用于制備生物質(zhì)成型燃料。研究結(jié)果表明,添加劑可以減少烘焙帶來的負(fù)面影響如低的生物質(zhì)成型燃料的密度和強(qiáng)度,弱的尺寸穩(wěn)定性。
【圖文】：

圖 2.1 （a）粉末壓片機(jī)；（b）粉末壓片機(jī)的原理圖實(shí)驗(yàn)常用儀器設(shè)備如表 2.3 所示。表 2.3 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備名稱 規(guī)格 生產(chǎn)廠家電子天平高速萬能粉碎機(jī)箱式電阻爐管式電爐電熱恒溫干燥箱漢顯全自動量熱儀輕型球磨機(jī)恒溫恒濕箱ME104/02LX-16BSX-4-0SK-G08123K202-0ABTX-6000QM-ALHS-150HC梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司高鑫科技有限公司天津市泰斯特儀器有限公司天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司天津市泰斯特儀器有限公司鶴壁天鑫煤質(zhì)化驗(yàn)設(shè)備廠咸陽金宏通用機(jī)械有限公司天津市泰斯特儀器有限公司.3 成型方法

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文物質(zhì)內(nèi)部孔隙率減少；當(dāng)壓力逐漸增大時，生物質(zhì)大顆粒在壓力作用下破裂，成更加細(xì)小的粒子，并發(fā)生變形或塑性流動，粒子開始充填空隙，粒子間更加密地接觸而互相嵌合，隨著壓力進(jìn)一步增大，模具內(nèi)溫度升高，顆粒中木質(zhì)素化，冷卻后形成固橋，，顆粒之間粘結(jié)加強(qiáng)[61, 62]。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TK6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2630231