渭南地區(qū)農(nóng)林廢棄物制備顆粒燃料的關(guān)鍵參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-29 23:36
本文依托產(chǎn)學(xué)研課題和工程實(shí)踐,圍繞陜西地區(qū)農(nóng)林廢棄物生物質(zhì)顆粒燃料制備生產(chǎn)線,針對(duì)“農(nóng)林三廢”生物質(zhì)成型燃料制備的的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)與機(jī)理研究。具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果包括:1)以陜西地區(qū)蘋果樹(shù)木屑(20-30目)為研究對(duì)象,模擬其在制備顆粒燃料成型前的干燥工況,研究了溫度對(duì)于蘋果樹(shù)木屑的干燥特性的影響,采用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)6中常見(jiàn)的薄層干燥數(shù)學(xué)模型進(jìn)行非線性擬合,篩選了適合于描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程的干燥模型。結(jié)果表明:干燥時(shí)間與干燥速率的總體關(guān)系,溫度由85℃升高到145℃,干燥時(shí)間由68 min降到22 min,最大的干燥速率由0.013g/(g·min)升高到0.031g/(g·min);Page、Modified page以及Weibull distribution模型可以準(zhǔn)確的描述散料制備過(guò)程的干燥模型,由Fick模型計(jì)算得出實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)的有效擴(kuò)散系數(shù)從1.26219×10-77 m2/s變化到2.08517×10-77 m2/s,由Arrhenius方程得到陜西地區(qū)蘋果樹(shù)木料顆粒的活化能為11.5 kJ/...
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
我國(guó)生物質(zhì)能源利用“十三五”目標(biāo)Fig.1-1"13thFive-Year"targetofbiomassenergyutilizationinChina(統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)自《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》[國(guó)能新能2016-291號(hào)文件])
圖 1-2 典型木屑和秸稈壓縮成型的過(guò)程[6]g. 1-2 compression molding process of typical sawdust and stra水量研究現(xiàn)狀過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用,隨著木質(zhì)素含量,含粒顆粒強(qiáng)度的最重要的參數(shù)之一[ 22 ]。由于 MC 具有影響,它必須在材料進(jìn)料中進(jìn)行優(yōu)化。較高的 MC 可[ 21 ]。水雖然不能壓縮,但是限制了生物質(zhì)顆粒最終了顆粒形成后的過(guò)飽和程度,這可以降低顆粒強(qiáng)度木質(zhì)素塑化(Tg)的溫度,增加了顆粒之間的粘合[25導(dǎo)致的蒸汽壓力降低了強(qiáng)度[26]或木材聚合物之間的所以產(chǎn)生較弱的顆粒[21,26]。原料間的最佳 MC 范圍-15%,芒草 20-25%(表 1-1)。許多關(guān)于木材顆粒強(qiáng)度之間呈正相關(guān)。MC 在 8-15%之間,挪威云杉和增加[27]。另外一項(xiàng)研究表明,在蘇格蘭松樹(shù)中,MC0.62)呈正相關(guān)[26]。 落葉松顆粒的顆粒強(qiáng)度在 7-9%
圖 1-3 陜西渭南地區(qū)某顆粒燃料實(shí)際生產(chǎn)線示意圖Fig. 1-3 schematic diagram of a practical production line for pellet fuel in Weinan, Shaanxi可作為生物質(zhì)顆粒燃料原料的主要是秸稈(其中各種類秸稈所占比例如圖1-4 所示)和林木廢棄物。此外,我國(guó)每年還自俄羅斯、非洲、東南亞等地區(qū)進(jìn)口大量木材。木材的最終產(chǎn)品(家具和建筑材料)出材率約為 60%,剩余物中的一部分可以繼續(xù)加工為削片、密度板等,但仍有大量鋸末、樹(shù)皮等被廢棄。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物質(zhì)成型燃料制備及燃燒過(guò)程添加劑應(yīng)用及研究進(jìn)展[J]. 崔旭陽(yáng),楊俊紅,雷萬(wàn)寧,黃濤,王樸方,賈晨. 化工進(jìn)展. 2017(04)
[2]生物炭與木質(zhì)素混合成型及其燃燒特性研究[J]. 秦麗元,張世慧,高忠志,蔣恩臣. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(04)
[3]生物質(zhì)固化成型設(shè)備及其成型影響因素分析[J]. 寧廷州,劉鵬,侯書林. 可再生能源. 2017(01)
[4]生物質(zhì)固體成型燃料熱壓成型實(shí)驗(yàn)研究[J]. 邢獻(xiàn)軍,李濤,馬培勇,胡運(yùn)龍,孫亞棟,李慧. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2016(10)
[5]典型軟木熱風(fēng)干燥特性及干燥模型研究[J]. 羅君,余春江,翟相和,駱仲泱. 熱力發(fā)電. 2016(03)
[6]粒度和含水率對(duì)秸稈成型燃料生產(chǎn)能耗的影響[J]. 左鵬鵬,楊俊紅,黃濤,韓奎,王樸方,鞏啟濤. 化工進(jìn)展. 2016(03)
[7]響應(yīng)面法分析優(yōu)化晚松生物質(zhì)成型燃料制備工藝[J]. 柳恒饒,劉光斌,李林檢,劉苑秋,彭山青,胡冬南,董振浩. 林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[8]水稻秸稈與木屑混合原料熱壓成型試驗(yàn)[J]. 涂德浴,李安心,何貴生. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(20)
[9]工業(yè)油料餅粕與黧蒴栲木屑協(xié)同成型實(shí)驗(yàn)研究[J]. 柴琦,袁興中,李輝,李昌珠,曾光明. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2015(05)
[10]生物質(zhì)成型燃料品質(zhì)影響因素及成型模型研究[J]. 張霞,蔡宗壽,陳麗紅,陳穎. 農(nóng)機(jī)化研究. 2015(01)
博士論文
[1]紅棗熱風(fēng)干燥特性及品質(zhì)試驗(yàn)研究[D]. 弋曉康.吉林大學(xué) 2015
[2]陜西農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用問(wèn)題研究[D]. 朱建春.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[3]干燥和烘焙預(yù)處理制備高品質(zhì)生物質(zhì)原料的基礎(chǔ)研究[D]. 陳登宇.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[4]秸稈顆粒燃料冷態(tài)壓縮成型實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[D]. 胡建軍.大連理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]生物質(zhì)燃料熱風(fēng)干燥特性及干燥系統(tǒng)方案研究[D]. 羅君.浙江大學(xué) 2016
[2]固態(tài)發(fā)酵改性促進(jìn)黧蒴栲木屑?jí)嚎s成型性能研究[D]. 郭晶晶.湖南大學(xué) 2015
[3]城市污泥與典型生物質(zhì)的混合成型行為及機(jī)理研究[D]. 蔣龍波.湖南大學(xué) 2015
[4]工業(yè)油料餅粕與黧蒴栲木屑協(xié)同成型研究[D]. 柴琦.湖南大學(xué) 2013
[5]不同預(yù)處理工藝對(duì)竹子制備纖維素乙醇酶解效果的影響[D]. 諸力.浙江農(nóng)林大學(xué) 2012
[6]基于生物質(zhì)碾壓成型機(jī)理的成型能耗影響因素研究[D]. 王慧.山東大學(xué) 2011
[7]陜西農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用效益研究[D]. 賈玉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2009
[8]生物質(zhì)固化成型特性及有限元研究[D]. 鄧波.山東大學(xué) 2008
本文編號(hào):3414673
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
我國(guó)生物質(zhì)能源利用“十三五”目標(biāo)Fig.1-1"13thFive-Year"targetofbiomassenergyutilizationinChina(統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)自《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》[國(guó)能新能2016-291號(hào)文件])
圖 1-2 典型木屑和秸稈壓縮成型的過(guò)程[6]g. 1-2 compression molding process of typical sawdust and stra水量研究現(xiàn)狀過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用,隨著木質(zhì)素含量,含粒顆粒強(qiáng)度的最重要的參數(shù)之一[ 22 ]。由于 MC 具有影響,它必須在材料進(jìn)料中進(jìn)行優(yōu)化。較高的 MC 可[ 21 ]。水雖然不能壓縮,但是限制了生物質(zhì)顆粒最終了顆粒形成后的過(guò)飽和程度,這可以降低顆粒強(qiáng)度木質(zhì)素塑化(Tg)的溫度,增加了顆粒之間的粘合[25導(dǎo)致的蒸汽壓力降低了強(qiáng)度[26]或木材聚合物之間的所以產(chǎn)生較弱的顆粒[21,26]。原料間的最佳 MC 范圍-15%,芒草 20-25%(表 1-1)。許多關(guān)于木材顆粒強(qiáng)度之間呈正相關(guān)。MC 在 8-15%之間,挪威云杉和增加[27]。另外一項(xiàng)研究表明,在蘇格蘭松樹(shù)中,MC0.62)呈正相關(guān)[26]。 落葉松顆粒的顆粒強(qiáng)度在 7-9%
圖 1-3 陜西渭南地區(qū)某顆粒燃料實(shí)際生產(chǎn)線示意圖Fig. 1-3 schematic diagram of a practical production line for pellet fuel in Weinan, Shaanxi可作為生物質(zhì)顆粒燃料原料的主要是秸稈(其中各種類秸稈所占比例如圖1-4 所示)和林木廢棄物。此外,我國(guó)每年還自俄羅斯、非洲、東南亞等地區(qū)進(jìn)口大量木材。木材的最終產(chǎn)品(家具和建筑材料)出材率約為 60%,剩余物中的一部分可以繼續(xù)加工為削片、密度板等,但仍有大量鋸末、樹(shù)皮等被廢棄。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物質(zhì)成型燃料制備及燃燒過(guò)程添加劑應(yīng)用及研究進(jìn)展[J]. 崔旭陽(yáng),楊俊紅,雷萬(wàn)寧,黃濤,王樸方,賈晨. 化工進(jìn)展. 2017(04)
[2]生物炭與木質(zhì)素混合成型及其燃燒特性研究[J]. 秦麗元,張世慧,高忠志,蔣恩臣. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(04)
[3]生物質(zhì)固化成型設(shè)備及其成型影響因素分析[J]. 寧廷州,劉鵬,侯書林. 可再生能源. 2017(01)
[4]生物質(zhì)固體成型燃料熱壓成型實(shí)驗(yàn)研究[J]. 邢獻(xiàn)軍,李濤,馬培勇,胡運(yùn)龍,孫亞棟,李慧. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2016(10)
[5]典型軟木熱風(fēng)干燥特性及干燥模型研究[J]. 羅君,余春江,翟相和,駱仲泱. 熱力發(fā)電. 2016(03)
[6]粒度和含水率對(duì)秸稈成型燃料生產(chǎn)能耗的影響[J]. 左鵬鵬,楊俊紅,黃濤,韓奎,王樸方,鞏啟濤. 化工進(jìn)展. 2016(03)
[7]響應(yīng)面法分析優(yōu)化晚松生物質(zhì)成型燃料制備工藝[J]. 柳恒饒,劉光斌,李林檢,劉苑秋,彭山青,胡冬南,董振浩. 林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[8]水稻秸稈與木屑混合原料熱壓成型試驗(yàn)[J]. 涂德浴,李安心,何貴生. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(20)
[9]工業(yè)油料餅粕與黧蒴栲木屑協(xié)同成型實(shí)驗(yàn)研究[J]. 柴琦,袁興中,李輝,李昌珠,曾光明. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2015(05)
[10]生物質(zhì)成型燃料品質(zhì)影響因素及成型模型研究[J]. 張霞,蔡宗壽,陳麗紅,陳穎. 農(nóng)機(jī)化研究. 2015(01)
博士論文
[1]紅棗熱風(fēng)干燥特性及品質(zhì)試驗(yàn)研究[D]. 弋曉康.吉林大學(xué) 2015
[2]陜西農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用問(wèn)題研究[D]. 朱建春.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[3]干燥和烘焙預(yù)處理制備高品質(zhì)生物質(zhì)原料的基礎(chǔ)研究[D]. 陳登宇.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[4]秸稈顆粒燃料冷態(tài)壓縮成型實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[D]. 胡建軍.大連理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]生物質(zhì)燃料熱風(fēng)干燥特性及干燥系統(tǒng)方案研究[D]. 羅君.浙江大學(xué) 2016
[2]固態(tài)發(fā)酵改性促進(jìn)黧蒴栲木屑?jí)嚎s成型性能研究[D]. 郭晶晶.湖南大學(xué) 2015
[3]城市污泥與典型生物質(zhì)的混合成型行為及機(jī)理研究[D]. 蔣龍波.湖南大學(xué) 2015
[4]工業(yè)油料餅粕與黧蒴栲木屑協(xié)同成型研究[D]. 柴琦.湖南大學(xué) 2013
[5]不同預(yù)處理工藝對(duì)竹子制備纖維素乙醇酶解效果的影響[D]. 諸力.浙江農(nóng)林大學(xué) 2012
[6]基于生物質(zhì)碾壓成型機(jī)理的成型能耗影響因素研究[D]. 王慧.山東大學(xué) 2011
[7]陜西農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用效益研究[D]. 賈玉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2009
[8]生物質(zhì)固化成型特性及有限元研究[D]. 鄧波.山東大學(xué) 2008
本文編號(hào):3414673
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