文章以煙稈和木屑為研究對象,首先研究了當(dāng)生物質(zhì)成型顆粒的成型特性最佳時,煙稈和木屑的混合比,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了單因素試驗和多因素正交試驗,得到了關(guān)于生物質(zhì)成型顆粒徑向抗壓力和密度的回歸方程。研究結(jié)果表明:當(dāng)煙稈含量為50%時,生物質(zhì)成型顆粒的成型特性最佳;成型溫度、原料含水率和成型壓力對生物質(zhì)成型顆粒密度和徑向抗壓力影響的大小順序均為成型壓力﹥成型溫度﹥原料含水率;當(dāng)成型壓力為6.5 kN,成型溫度為101℃,原料含水率為13.5%時,生物質(zhì)成型顆粒的徑向抗壓力取得最大值1.73 kN,顆粒密度取得最大值1 334.56 kg/m³。 

【文章來源】：可再生能源. 2019,37(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

生物質(zhì)顆粒成（a）生物質(zhì)顆粒成型模具底座

110，120℃，原料含水率的梯度為10%，12%，14%，16%，18%，成型壓力的梯度為1.5，3.0，4.5，6.0，7.5kN。每個梯度壓制50粒，冷卻后放于密封袋中備用。從每個水平的50粒樣品中隨機(jī)選擇10粒生物質(zhì)顆粒進(jìn)行顆粒密度和徑向抗壓力的測試，記錄并計算平均值。1.3.3多因素正交試驗以單因素試驗的結(jié)果為基礎(chǔ)，進(jìn)行多因素的正交試驗，正交試驗的因素及水平見表2。2結(jié)果與分析2.1混合比例試驗的結(jié)果與分析在成型壓力為6.0kN、成型溫度為100℃、原料含水率為16%的條件下，原料中煙稈含量對成型顆粒燃料成型特性的影響如圖2所示。從圖2可以看出，隨著原料中煙稈含量的減少，成型顆粒的密度和徑向抗壓力均呈現(xiàn)出先上升后下降的變化趨勢。這是因為不同材料中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和蛋白質(zhì)等天然粘結(jié)劑的含量不同，在一定的生產(chǎn)條件下，這些粘結(jié)劑會促進(jìn)生物質(zhì)顆粒的成型。由于煙稈和木屑中各種起粘結(jié)和加強(qiáng)顆粒自身牢固作用的成分的含量有所不同，因此，當(dāng)煙稈和木屑的混合比例合適時，有利于生物質(zhì)顆粒的成型并提升生物質(zhì)顆粒的品質(zhì)。當(dāng)原料中的煙稈含量由100%降低到50%時，成型顆粒的密度由1128.56kg/m3增加到1361.03kg/m3，增加了20.59%，徑向抗壓力由1.151kN增加到1.436kN，增加了24.76%；當(dāng)原料中的煙稈含量繼續(xù)減少直至原料全部為木屑時，成型顆粒的密度由1361.03kg/m3降低到1217.59kg/m3，降低了10.53%，徑向抗壓力由1.436kN降低到1.276kN，降低了11.14%。因此，當(dāng)原料中的煙稈含量為50%時，生物質(zhì)成型顆粒的成型品質(zhì)最佳。2.2單因素試驗結(jié)果與分析2.2.1成型溫度對成型顆粒成型特性的影響在成型壓力為6.0kN，原料含水率為16%的成型條件下，成型溫度對成型顆粒成型特性的影響如圖3所示。從圖3可?

?128.56kg/m3增加到1361.03kg/m3，增加了20.59%，徑向抗壓力由1.151kN增加到1.436kN，增加了24.76%；當(dāng)原料中的煙稈含量繼續(xù)減少直至原料全部為木屑時，成型顆粒的密度由1361.03kg/m3降低到1217.59kg/m3，降低了10.53%，徑向抗壓力由1.436kN降低到1.276kN，降低了11.14%。因此，當(dāng)原料中的煙稈含量為50%時，生物質(zhì)成型顆粒的成型品質(zhì)最佳。2.2單因素試驗結(jié)果與分析2.2.1成型溫度對成型顆粒成型特性的影響在成型壓力為6.0kN，原料含水率為16%的成型條件下，成型溫度對成型顆粒成型特性的影響如圖3所示。從圖3可以看出，成型顆粒的密度和徑向抗壓力均隨著成型溫度的升高而呈現(xiàn)出先上升后下降的變化趨勢。當(dāng)成型溫度由80℃升高至100℃時，成型顆粒的密度由1160.2kg/m3增大到了1252.14kg/m3，徑向抗壓力由1.145kN增加至1.253kN，此時生物質(zhì)成型顆粒的成型特性最好；當(dāng)成型溫度由100℃升高至120℃時，成型顆粒的密度由1252.14kg/m3降低至1230.22kg/m3，徑向抗壓力由1.253kN降低至1.115kN。這是因為在一定的成型條件下，適當(dāng)?shù)靥嵘尚蜏囟葧绊懺蟽?nèi)部的蛋白質(zhì)、木質(zhì)素和纖維素的粘結(jié)效果，使得原料變得軟化，更易成型；如果成型溫度過高，就會破壞原料內(nèi)部蛋白質(zhì)和其他粘結(jié)劑的粘結(jié)特性，過高的成型溫度還會導(dǎo)致原料內(nèi)部成分的變質(zhì)，甚至變得焦糊，使得制表2正交試驗的因素與水平Table2Factorsandlevelsoforthogonalexperiment因素成型壓力/kN成型溫度/℃原料含水率/%A4.59012B6.010014C7.511016水平圖2煙稈含量對成型顆粒成型特性的影響Fig.2EffectofTobaccostemscontentonmoldingcharacteristicsofmoldingparticles密度/kg·m-31400135013001250120011

【參考文獻(xiàn)】：
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