發(fā)布時(shí)間：2020-10-29 07:21

　　 煙稈作為一種特殊的經(jīng)濟(jì)作物副產(chǎn)物,由于其含有煙堿或攜帶有煙草病菌,既不適于作飼料,也不能直接還田。因此對(duì)煙稈的資源化回收既能夠減少環(huán)境污染、提高煙稈的利用價(jià)值,又能夠?yàn)闊熮r(nóng)創(chuàng)收,實(shí)現(xiàn)煙草的可持續(xù)發(fā)展。因煙稈具有半木質(zhì)化特性,可將鮮煙稈經(jīng)粉碎、干燥、擠壓等工序制成生物質(zhì)燃料,近年來(lái)成為了煙稈資源化回收利用的研究熱點(diǎn)。鮮煙稈含水率為75%左右,而研究表明原料含水率為12%~15%時(shí),生物質(zhì)壓縮成型的效果為最好,因此對(duì)煙稈顆粒的干燥處理是制備生物質(zhì)燃料的重要工序之一。由于微波干燥具有快速、均勻、高效等優(yōu)勢(shì),負(fù)壓可降低水分蒸發(fā)沸點(diǎn)從而加快干燥速度,因此微波與負(fù)壓聯(lián)合已被應(yīng)用于很多物料的干燥�；谖⒉ㄅc負(fù)壓干燥的優(yōu)點(diǎn),本文采用微波負(fù)壓對(duì)煙稈顆粒進(jìn)行干燥,研究了煙稈顆粒的干燥特性。開(kāi)展了以下工作:(1)開(kāi)展了煙稈顆粒微波干燥初步試驗(yàn)。以裝載量、微波功率為試驗(yàn)因素,研究其對(duì)干燥時(shí)間、干燥速率及單位能耗等影響,結(jié)果表明:干燥過(guò)程為升速、恒速與降速三個(gè)階段,恒速階段時(shí)間較長(zhǎng);采用5種干燥數(shù)學(xué)模型對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性回歸擬合求解,通過(guò)比較決定系數(shù)、殘差平方根,發(fā)現(xiàn)Logarithmic模型是表達(dá)煙稈顆粒微波干燥的最優(yōu)模型,其干燥系數(shù)k隨著裝載量的增大而減小。(2)優(yōu)化了微波干燥工藝參數(shù)。以微波功率、物料厚度、干燥室壓力為干燥試驗(yàn)因素,開(kāi)展了各因素對(duì)煙稈顆粒干燥特性影響的研究。通過(guò)3因素3水平二次回歸正交試驗(yàn),分析了3種因素對(duì)煙稈顆粒干燥的含水率、干燥均勻度的影響,建立了各指標(biāo)與試驗(yàn)因素間的回歸數(shù)學(xué)模型并利用多目標(biāo)非線性?xún)?yōu)化方法,確立了煙稈顆粒微波負(fù)壓干燥最佳工藝參數(shù)。(3)設(shè)計(jì)了煙稈顆粒的微波干燥設(shè)備。確定了履帶輸送方式、干燥箱尺寸、微波發(fā)生器個(gè)數(shù)和布置方式,利用有限元仿真軟件HFSS對(duì)干燥箱內(nèi)微波單元的不同布置方式進(jìn)行仿真,優(yōu)化了干燥箱內(nèi)微波發(fā)生器的布置方式。對(duì)設(shè)備的空載和負(fù)載進(jìn)行流場(chǎng)仿真,分析了干燥設(shè)備內(nèi)部溫度、風(fēng)速、壓力等情況,驗(yàn)證了干燥設(shè)備的合理性。開(kāi)發(fā)了設(shè)備的控制系統(tǒng),搭建了PLC控制硬件平臺(tái),設(shè)計(jì)了自動(dòng)控制策略及程序。(4)研究了所開(kāi)發(fā)設(shè)備的干燥效果和能耗。將所開(kāi)發(fā)的設(shè)備與熱風(fēng)干燥和微波干燥設(shè)備進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),分析了煙稈顆粒的微觀結(jié)構(gòu)、溫度分均勻度評(píng)分、外觀品質(zhì)及設(shè)備能耗。
【學(xué)位單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TK6
【部分圖文】：

圖 1.1 技術(shù)路線章小結(jié)1）本章介紹了本課題研究的背景，結(jié)合貴州的實(shí)際情況，介紹了本課題研，闡述了國(guó)內(nèi)外有關(guān)煙稈資源化回收、木料類(lèi)物料干燥、微波干燥、微波究現(xiàn)狀。2）根據(jù)課題的需要，確定了課題研究的內(nèi)容、方法及路線。

kJ/kg。 數(shù)據(jù)處理于煙稈顆粒的含水率按 GB5496－1985 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。稈顆粒微波干燥試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Origin Pro9.1 進(jìn)行繪制。應(yīng)用 SPSS19.0 軟erg-Marquart 算法對(duì)干燥模型進(jìn)行非線性回歸分析。果與分析 煙稈顆粒微波干燥特性分析1）微波功率同微波功率下煙稈顆粒的干燥曲線和干燥速率曲線如圖 2.1、2.2 所示。

圖 2.2 不同微波功率下煙稈顆粒的微波干燥速率曲線由圖 2.1 干燥曲線可知，當(dāng)裝載量和物料厚度相同，使用不同的微波功率干燥時(shí)，微波功率越大，物料所需時(shí)間越短，干燥曲線越陡峭。由圖 2.2 可知，微波功率對(duì)干燥速率影響較為顯著，煙稈顆粒的微波干燥速率變化經(jīng)過(guò)三個(gè)階段：短時(shí)間加速、較長(zhǎng)時(shí)間恒速、短時(shí)間減速。干燥功率越大，干燥速率越快。在煙稈顆粒的干燥初期，物料外部水因吸收微波輻射后升溫轉(zhuǎn)化為水蒸氣排出腔外，由于微波功率越大，在單位時(shí)間內(nèi)物料表面的水分升溫越快，從而使得物料干燥速率較快；隨著干燥過(guò)程的進(jìn)行，干燥腔內(nèi)的溫度逐漸增加至空氣的濕球溫度，此時(shí)腔內(nèi)溫度保持穩(wěn)定，物料所吸收的微波輻射能全部用于外部水分蒸發(fā)，干燥處于恒速階段；當(dāng)水分逐漸降低到含水率為 1 時(shí)
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2860574