【摘要】：生物質(zhì)成型燃料是目前技術(shù)相對比較成熟的生物質(zhì)能利用方式，但由于目前制成的生物質(zhì)燃料，其原料普遍存在著木質(zhì)素含量高的特點(diǎn)，使得在成型過程中原料對機(jī)器的磨損較大，能耗偏高，從而影響生物質(zhì)冷壓成型時的成型能力和保型能力，影響生物質(zhì)成型燃料的后續(xù)運(yùn)輸和使用，因此從環(huán)境保護(hù)及資源合理利用的角度出發(fā)，本文以玉米秸稈，中藥殘?jiān)瑥U棄林業(yè)枝椏為原料，采用物理，化學(xué)的方法，對原料進(jìn)行預(yù)處理，研究不同預(yù)處理方法對生物質(zhì)成型燃料的物理特性的影響，為生物質(zhì)成型燃料的進(jìn)一步研究提供理論依據(jù)。 本文通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法，測得三種生物質(zhì)原料主要成分的含量：纖維素、半纖維素、木質(zhì)素分別為，玉米秸稈：32.62、22.8、14.72；中藥殘?jiān)?7.48、21.44、20.14；枝椏：31.68、22.27、28.06。進(jìn)而對三種生物質(zhì)進(jìn)行酸堿預(yù)處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：三種生物質(zhì)的纖維素含量都有明顯的提高，而木質(zhì)素的含量都有顯著的下降趨勢。玉米秸稈以NaoH浸泡24h、中藥殘?jiān)粤蛩釢窕?2h、枝椏以NaoH浸泡24h效果最為顯著。 為了確定酸堿預(yù)處理工藝，首先對原料酸堿預(yù)處理后擠壓成型，利用正交實(shí)驗(yàn)的方法，以其成型燃料的物理特性(松弛密度、抗跌碎性和抗?jié)B水性)為指標(biāo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。研究得出三種生物質(zhì)原料的正交實(shí)驗(yàn)較優(yōu)工藝方案。 為了進(jìn)一步確定酸堿預(yù)處理工藝，以上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，利用單因素實(shí)驗(yàn)方法，最終確定三種生物質(zhì)的最佳預(yù)處理工藝方案分別為：玉米秸稈NaoH浸泡24h后100℃加熱25min；中藥殘?jiān)蛩釢窕?4h后90℃加熱15min；枝椏NaoH浸泡24h后90℃加熱15min。并且利用抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論與單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。
【圖文】：

進(jìn)行加熱的情況下，木質(zhì)類生物質(zhì)就不容易成型，而纖維類生物質(zhì)則較易成型。類生物質(zhì)在低溫下不易成型，但在溫度較高或者進(jìn)行加熱的情況下，由于木質(zhì)類含有大量的木質(zhì)素，，木質(zhì)素在高溫條件下發(fā)生軟化，從而發(fā)揮了起粘結(jié)作用，反成型，而對于纖維類生物質(zhì)來說其內(nèi)木質(zhì)素的含量較少，粘結(jié)能力較弱，所以不，而且木質(zhì)類生物質(zhì)成型后得到的成型制品要比纖維類生物質(zhì)成型后的成型制品牢固。由于與纖維素的微晶纖維的緊密連接，木質(zhì)素是壓縮成型過程中最大阻礙木質(zhì)素的不利影響主要包括：“粘性”木質(zhì)素非特異性的不易軟化；需要在加才能減小其硬度，而本實(shí)驗(yàn)采用冷壓成型以節(jié)省能耗，因此，去除木質(zhì)素或者改結(jié)構(gòu)是提高木質(zhì)纖維素生物質(zhì)壓縮成型的關(guān)鍵性步驟。

圖 2-2 玉米秸稈粉碎 圖 2-3 中藥殘?jiān)鬯?圖 2-4 枝椏粉碎Fig.2-2 Maize straw crushing Fig.2-3Traditional Chinese Fig.2-4 Branches smashingMedicine residuecrushing（2）儀器實(shí)驗(yàn)所需儀器見表 2-1表 2-1 實(shí)驗(yàn)儀器Table2-1 Experimental apparatus名稱 儀器型號 生產(chǎn)廠家多功能輕便型粉碎機(jī) LF-700 浙江省永康市璐楓貿(mào)易有限公司電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 KH-45A 上海精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司電熱恒溫水浴鍋 HWS-26 上海一恒有限公司高速離心機(jī) H2518D 上海知信儀器有限公司紫外可見分光光度計 UV2600 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司電子分析天平 FA124 上海恒平電子天平有限公司水分分析儀 MB25 美國 OHAUS 奧豪斯有限公司
【學(xué)位授予單位】：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2697255