【摘要】：生物質(zhì)能源作為一種可再生能源,具有零污染零排放的特點(diǎn)。本課題組前期對(duì)水稻秸稈進(jìn)行了冷壓成型試驗(yàn),試驗(yàn)得到的成型燃料顆粒質(zhì)量不佳且能耗較大。為了改善水稻秸稈成型燃料質(zhì)量,本文進(jìn)行了以下工作:(1)以水稻秸稈為原料,以松弛密度和耐久性作為衡量標(biāo)準(zhǔn),通過單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,得到水稻秸稈原料熱壓成型參數(shù)一般范圍為:粒徑0-2mm、溫度70-100℃、成型壓力8.89-40MP、含水率12%-25%。與冷壓成型相比成型壓力大大減小,原料粒徑范圍較大。同時(shí)由于考慮了溫度這一因素使得含水率選取范圍擴(kuò)大,在一定程度上降低了生產(chǎn)成本,為水稻秸稈燃料實(shí)際生產(chǎn)中工藝參數(shù)的選擇提供了數(shù)據(jù)支持。(2)為進(jìn)一步提高水稻秸稈成型燃料質(zhì)量提出在水稻秸稈原料中加入木質(zhì)素含量較高的木屑原料形成混合原料。以水稻秸稈原料、木屑原料及混合原料為研究對(duì)象,分別進(jìn)行熱壓成型試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:相對(duì)于單一水稻秸稈原料成型燃料,加入了木屑原料的1:1質(zhì)量混合原料成型燃料具有較好的物理性能,并且與傳統(tǒng)的提高成型燃料質(zhì)量方法相比,此方法工藝程序更為簡便,且不會(huì)增大成型燃料的灰分含量也不會(huì)降低它的熱值。(3)由于木屑原料本身的結(jié)構(gòu)特性使得1∶1混合原料成型燃料的抗?jié)B水性較弱。因此利用正交試驗(yàn)方法研究對(duì)于混合原料成型燃料各物性指標(biāo)而言最顯著影響因素及最佳參數(shù)組合并通過試驗(yàn)加以論證。試驗(yàn)結(jié)果表明:針對(duì)不同性能指標(biāo),各工藝參數(shù)的影響力不一致。對(duì)于松弛密度、抗碎強(qiáng)度及抗壓強(qiáng)度而言,壓力對(duì)其影響較大;而對(duì)于抗?jié)B水性而言,原料混合比影響較大。松弛密度最佳成型參數(shù)(混合比、溫度、壓力)組合為0.5∶1,70℃、31.11 MPa,抗碎強(qiáng)度的成型參數(shù)最優(yōu)組合為2∶1,110℃、31.11 MPa,抗?jié)B水性和抗壓強(qiáng)度的最佳成型參數(shù)組合為1.5∶1,90℃、31.11 MPa。在以上試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一組曲面響應(yīng)試驗(yàn)。選取混合比、溫度及成型壓力為變量,松弛密度為響應(yīng)值,得到了松弛密度的回歸數(shù)值模型,且模型顯著。通過軟件預(yù)測(cè)最佳工藝參數(shù):成型壓力32Mpa、溫度71.22℃、混合比1.83:1,松弛密度0.9958 g·cm-3,經(jīng)過驗(yàn)證,預(yù)測(cè)值在誤差范圍內(nèi)。(4)以成型試驗(yàn)得到的水稻和木屑成型燃料為研究對(duì)象,通過研究在氬氣氣氛下成型燃料的熱解過程得出:水稻秸稈成型燃料熱解過程劃分為三個(gè)重要階段即預(yù)熱解階段、快速熱解和慢速熱解階段;熱解最大速率會(huì)隨著熱解升溫速率的升高而增大,這事有利于熱解的,但會(huì)造成反應(yīng)不徹底等問題,因此溫升速率不宜過高;通過對(duì)比兩種成型燃料的熱解性能得到,木屑成型燃料的熱穩(wěn)定性優(yōu)于水稻秸稈成型燃料;對(duì)水稻秸稈成型燃料熱解進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算得到:活化能和指前因子會(huì)隨著升溫速率的升高而增大,線性擬合系數(shù)均在0.99之上,說明主反應(yīng)階段符合一級(jí)反應(yīng)模型。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK6
【圖文】：

圖 1.1 秸稈的綜合利用作為我國秸稈類生物質(zhì)能源的主要代表，其組織結(jié)構(gòu)中含著豐富的生物前期對(duì)水稻秸稈進(jìn)行了冷壓成型試驗(yàn)研究，但冷壓試驗(yàn)中得到的水稻秸質(zhì)較差、能耗高[55-56]。查閱以往的研究中尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)提高水稻秸稈成

圖 2.1 進(jìn)行灰分測(cè)試后的水稻秸稈化分析結(jié)果與安徽淮南地區(qū)產(chǎn)的煙煤進(jìn)燃料煤炭要低，因?yàn)楣潭ㄌ嫉暮枯^少，如表 2.1 所示。在燃燒過程中，N [58]，等到揮發(fā)分成分大體析出以后，剩

熱壓成型試驗(yàn)裝置

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄒玲;孫軍;謝啟強(qiáng);;芒草成型燃料工業(yè)化生產(chǎn)影響因素的研究[J];林業(yè)科技開發(fā);2008年02期

2 劉鵬;鄭丹;鄒會(huì)發(fā);沈曉真;蘇超杰;劉圣勇;;木屑致密成型燃料微觀結(jié)構(gòu)觀察與分析[J];節(jié)能技術(shù);2010年06期

3 黃童慶;;新燃料——木質(zhì)壓縮成型燃料[J];能源研究與利用;1991年03期

4 楊世關(guān);肖婷;李繼紅;董長青;;秸稈厭氧發(fā)酵改性制備成型燃料試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2013年17期

5 劉鵬;沈曉真;蘇超杰;王艷玲;楊群發(fā);劉圣勇;;豆秸致密成型燃料微觀結(jié)構(gòu)觀察與分析[J];可再生能源;2010年06期

6 劉圣勇;王艷玲;白冰;蘇超杰;楊國峰;張飛;;玉米秸稈致密成型燃料燃燒動(dòng)力學(xué)分析[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2011年09期

7 楊世關(guān);肖婷;李繼紅;董長青;;秸稈厭氧發(fā)酵改性制備成型燃料試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(新能源產(chǎn)業(yè));2013年09期

8 王民;朱俊生;;秸稈制作成型燃料技術(shù)[J];可再生能源;1992年05期

9 梁守倫;田野;;固體成型燃料生產(chǎn)的資源承載力分析[J];山西林業(yè)科技;2014年01期

10 羅志華;蘇超杰;;木屑生物質(zhì)致密成型燃料的差熱分析[J];黑龍江科技信息;2013年22期

相關(guān)會(huì)議論文 前7條

1 陳龍健;韓魯佳;;農(nóng)作物固體廢棄物致密成型燃料能量學(xué)探討[A];紀(jì)念中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)成立30周年暨中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)（CSAE 2009）論文集[C];2009年

2 田宜水;趙立欣;孟海波;孫麗英;;我國生物質(zhì)固體成型燃料標(biāo)準(zhǔn)體系的研究[A];2008中國生物質(zhì)能源技術(shù)路線標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)論壇論文集[C];2008年

3 錢湘群;陳騰蛟;盛奎川;沈瑩瑩;;玉米/木薯淀粉基竹炭成型燃料的品質(zhì)特性[A];全國農(nóng)村清潔能源與低碳技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

4 郝芳洲;;生物質(zhì)爐灶及其成型燃料[A];農(nóng)業(yè)機(jī)械化與新農(nóng)村建設(shè)——中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2006年

5 李春迎;孫道安;張建偉;杜詠梅;呂劍;;合成型燃料及其催化裂解研究[A];中國化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第41分會(huì)：燃料與燃燒化學(xué)[C];2014年

6 周斌;雷建國;魏然;;生物質(zhì)(秸稈)成型燃料制備技術(shù)應(yīng)用與市場(chǎng)需求展望[A];2011中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第四卷）[C];2011年

7 邢立力;;生物質(zhì)能在新農(nóng)村建設(shè)中的應(yīng)用[A];中國農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會(huì)第四屆全國會(huì)員代表大會(huì)新農(nóng)村、新能源、新產(chǎn)業(yè)論壇生物質(zhì)開發(fā)與利用青年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者 遲誠;林業(yè)成型燃料，怎樣“燃”得更旺[N];中國綠色時(shí)報(bào);2009年

2 ;農(nóng)林剩余物制造顆粒成型燃料技術(shù)[N];中國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)報(bào);2002年

3 國家能源局新能源與可再生能源司處長 梁志鵬;成型燃料應(yīng)首先用于城市[N];中國能源報(bào);2010年

4 記者 李偉;首個(gè)5萬噸級(jí)秸稈固體成型燃料基地在大連開建[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

5 本報(bào)記者 張黎黎;亦喜亦憂新燃料[N];西藏日?qǐng)?bào);2009年

6 ;秸稈固體成型燃料技術(shù)研究成功[N];中國技術(shù)市場(chǎng)報(bào);2010年

7 本報(bào)記者 周明江;環(huán)保能源進(jìn)牧家[N];西藏日?qǐng)?bào);2009年

8 記者 周明江;我區(qū)開展生物質(zhì)壓縮成型燃料試點(diǎn)工作[N];西藏日?qǐng)?bào);2009年

9 記者 李保林;煤炭“替身”何處尋[N];湖北日?qǐng)?bào);2010年

10 亦萱　本報(bào)記者 張黎黎 整理;新能源前景廣闊[N];西藏日?qǐng)?bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 劉俊紅;生物質(zhì)成型燃料在農(nóng)村推廣的機(jī)制設(shè)計(jì)與政策研究[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

2 馬孝琴;生物質(zhì)（秸稈）成型燃料燃燒動(dòng)力學(xué)特性及液壓秸稈成型機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)研究[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李士偉;生物瀝青及水熱炭化對(duì)木屑成型和燃料品質(zhì)的影響[D];南華大學(xué);2015年

2 蔡文倍;生物質(zhì)復(fù)配制備成型燃料的試驗(yàn)研究[D];東華大學(xué);2016年

3 姜秋s

本文編號(hào)：2758240