隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人類對能源的需求越來越大,傳統(tǒng)化石能源逐漸消耗殆盡。在此背景下,各國政府越來越重視對可再生資源的開發(fā)利用,尤其是生物質資源的開發(fā)利用。我國是農業(yè)大國,有豐富的生物質資源,這些資源因為分布分散、能量密度小、運輸和儲存成本高等問題,大部分被直接燃燒掉或者廢棄,未能得到充分有效的利用。將這些生物質經(jīng)炭化后成型得到生物炭塊,其能量密度和燃燒特性都得到提高,且方便運輸與儲存。但目前國內對生物炭成型研究報道較少,所以本課題擬研發(fā)一臺生物炭擠壓成型機,并對其進行性能試驗,旨在為生物炭成型技術和成型工藝提供參考依據(jù)。本課題主要研究內容如下:（1）分析了生物質成型機理。對生物質組成成分進行分析,并解釋了木質素對其成型性能的影響;從宏觀和微觀兩個角度說明生物質成型機理,并對影響生物質成型的幾個因素做了闡述;對比兩種生物炭成型工藝的優(yōu)缺點,最終選擇了先炭化后成型工藝。（2）對生物炭進行壓縮成型試驗。利用萬能材料試驗機和自行設計的擠壓模具對生物炭進行壓縮成型性能試驗研究,重點研究壓力大小對生物炭可壓縮性的影響,通過擬合獲得生物炭成型密度和體積模量均與壓力大小呈指數(shù)關系,且由試驗結果得出當壓力在... 

【文章來源】：華中農業(yè)大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

國外研制的部分成型機產(chǎn)品及成型品

（a）螺旋擠壓機 （b）活塞式成型機 （c）平模制粒機 （d）環(huán)模制粒機圖 1-2 國內部分生物質成型機Fig. 1-2 Some domestic molding machines目前國內幾種主要的生物質成型技術如下：（1）螺旋擠壓成型技術螺旋擠壓成型技術是目前使用最廣泛的成型技術。如圖 1-3 所示，它主要由擠壓螺桿、擠壓筒體、加熱圈等組成。待成型生物質在擠壓螺桿的作用下被推入擠壓筒體內，在擠壓螺桿、擠壓筒體以及出料口的摩擦力作用下被擠壓出去形成棒狀燃料，其中生物質結構中的木質素在摩擦生熱以及加熱圈加熱的雙重作用下軟化起粘結劑作用，有利于增加棒狀燃料的密實性。成型后的棒狀燃料在后續(xù)生物質的壓力作用下被不斷地擠壓出出料口，根據(jù)所需要的長度截斷（劉國華2011）。

旋擠壓機 （b）活塞式成型機 （c）平模制粒機 （d）環(huán)圖 1-2 國內部分生物質成型機Fig. 1-2 Some domestic molding machines國內幾種主要的生物質成型技術如下：螺旋擠壓成型技術擠壓成型技術是目前使用最廣泛的成型技術。如圖 1-3 所示，、擠壓筒體、加熱圈等組成。待成型生物質在擠壓螺桿的作用內，在擠壓螺桿、擠壓筒體以及出料口的摩擦力作用下被擠壓，其中生物質結構中的木質素在摩擦生熱以及加熱圈加熱的雙結劑作用，有利于增加棒狀燃料的密實性。成型后的棒狀燃料力作用下被不斷地擠壓出出料口，根據(jù)所需要的長度截斷

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]對輥柱塞式成型機設計與試驗[J]. 寧廷州,俞國勝,陳忠加,袁湘月,劉文廣,皮森淼.  農業(yè)機械學報. 2016(05)
[4]柱塞式平模生物質成型機設計與試驗[J]. 陳忠加,俞國勝,王青宇,袁湘月,寧廷州,金實.  農業(yè)工程學報. 2015(19)
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[6]煤泥體積模量測試及在長距離管道輸送中的應用[J]. 郝雪弟,劉亞運,李娜,石慶偉,吳淼.  中國煤炭. 2014(09)
[7]螺旋輸送機圖解設計法[J]. 周全申,胡繼云,鄭坤,于志杰.  糧油加工(電子版). 2014(01)
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[9]立式環(huán)模生物質成型機設計與試驗[J]. 姚宗路,趙立欣,田宜水,孟海波,龐麗沙,霍麗麗.  農業(yè)機械學報. 2013(11)
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博士論文
[1]生物質常溫開模致密成型研究[D]. 閆文剛.北京林業(yè)大學 2011

碩士論文
[1]農作物秸稈資源量估算、分布與利用潛力研究[D]. 車莉.大連理工大學 2014
[2]玉米秸稈纖維基地膜原料制取工藝技術研究[D]. 張穎.東北農業(yè)大學 2014
[3]高燃燒熱值生物質成型炭的制備研究[D]. 劉宇.東北林業(yè)大學 2014
[4]秸稈禁燒與秸稈處理處置問題研究[D]. 姜榮鵬.山東大學 2013
[5]凸輪式生物質燃料致密成型機設計研究[D]. 侯鵬程.內蒙古農業(yè)大學 2013
[6]微結構注射成型機螺桿的研究[D]. 于宇.北京化工大學 2013
[7]農林生物質原料及炭成型燃料性能檢測研究[D]. 沈瑩瑩.浙江大學 2013
[8]CXJ-Ⅲ生物質燃料機械活塞式成型機的研制[D]. 宋貫華.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[9]生物質成型工藝及其燃燒性能試驗研究與分析[D]. 劉麗媛.山東大學 2012
[10]平模式生物質成型機的改進設計與試驗分析[D]. 睢利銘.河南農業(yè)大學 2012



本文編號：3101791