向日葵籽壳的燃烧特性研究

利用热重-差热(TG-DTA)热分析法研究了向日葵籽壳在不同升温速率和不同质量下的燃烧特性,利用燃烧特性曲线,得到向日葵籽壳的质量损失分为三个阶段:去除水分阶段,挥发份的析出与燃烧阶段和固定碳的燃烧与燃尽阶段。升温速率增大,使着火温度和燃尽温度升高,失重速率加快,放热峰向高温漂移;样品质量对失重和失重速率影响较小,样品的放热量随样品质量增加而增大。     

生物质微米燃料富氧燃烧特性分析

采用热重分析法对生物质微米燃料在不同体积分数氧条件下的燃烧特性进行研究,结果表明:随着氧体积分数的增加,生物质微米燃料的挥发分初析出温度、着火温度和燃尽温度不断降低,可燃性增强;平均和最大质量损失速率呈增加趋势,提高了燃烧强度.燃烧特性指数随着氧体积分数的增加而变大,当氧体积分数达到60%后,改善趋势变缓.     

秸秆热解·燃烧特性及动力学研究

利用热重分析仪,采用热重-差热(DTA-TG)等现代分析测试手段,对石家庄近郊的水稻、小麦、玉米秸秆的热解和燃烧特性进行研究,确定不同升温速率下反应动力学参数。结果表明:秸秆热解分为4个阶段,即干燥阶段、过渡阶段、热解阶段、炭化阶段。随着升温速率的增加,第一阶段的终止温度相似,第二至四阶段中,随升温速率的提高,热解起始温度、质量损失速率最大时候的终止温度和最大质量损失率均提高;秸秆燃烧随着升温速率的增加,秸秆的挥发分析出燃烧温度与固定碳开始燃烧温度都随之变大;研究不同升温速率下的动力学模型,发现秸秆热解和燃烧的动力学参数有所不同;对比不同种类的秸秆燃烧与热解的特性,发现同一地区的玉米秆、稻秆和麦秆这3种生物质的热解与燃烧规律基本一致。     

火烧迹地朽木的热重分析

森林火烧往往造成大量林木死亡。火烧迹地上不同死亡木腐朽程度差别较大。为比较分析朽木和正常生长木的热解差异,对昆明市安宁2006年"3·29"森林火灾火烧迹地上12种主要受害树种的朽木及其正常生长木进行了热重实验,分析和计算了24种样品的活化能、着火温度、燃烬温度和综合燃烧特性指数。研究表明,朽木热稳定性优于同种正常生长木,燃烧性较同种正常生长木差。     

秸秆成型燃料燃烧速度影响因素的研究

对影响秸秆成型燃料燃烧速度的因素进行了试验研究.结果表明,秸秆成型燃料燃烧初期的速度受温度的影响较大,温度越高,挥发分析出速度越快,燃烧平稳性越差;通风量增大导致炉膛内的温度降低,从而使挥发分析出速度相对平稳;成型密度的增大,一定程度上抑制了成型燃料挥发分的析出速度.而成型直径和成型质量的增加,使得燃烧初期的平均燃烧速度增大,即燃烧初期析出的挥发分增多;而在中后期挥发分的析出速度相对稳定.     

典型农作物秸秆组成及燃烧动力学分析

为了探讨我国典型区域典型农作物秸秆的组成及燃烧特性,在典型农作物种植区(河北省和吉林省)选择了三种典型秸秆(小麦秸秆、水稻秸秆和玉米秸秆),对其进行组分分析(工业分析、元素分析、纤维组成),借助差热-热重仪对其燃烧动力学特性进行研究。结果表明:三种秸秆中水稻秸秆灰分和综纤维素含量最高,小麦秸秆中S、Hg含量最高,其他工业分析(水分、挥发分、固定碳)和元素(C、H、O、N)组成均无明显差异。不同升温速率下,三种秸秆的TG和DTG曲线总体趋势相似,两个明显的失重峰分别对应挥发分的析出和燃烧阶段、固定碳燃烧阶段,且前者的失重率远高于后者;同一升温速率下,三种秸秆在低温燃烧区(挥发分析出和燃烧)的最大失重率由高到低依次为小麦秸秆水稻秸秆玉米秸秆,而高温燃烧区(固定碳的燃烧)玉米和水稻秸秆的最大失重率没有明显差别,均高于小麦秸秆。秸秆低温区燃烧和高温区燃烧动力学过程均符合二级燃烧动力学方程。研究表明,三种秸秆具有高挥发分、低灰分(水稻秸秆除外)、低硫的特点;秸秆的燃烧失重主要是挥发分的析出和燃烧,其次是固定碳的燃烧,而水分蒸发贡献量最少;快速失重峰形不仅与秸秆的组成有关,还与挥发分初析温度高低有关;双组分分阶段反应模型能够科学地描述农作物秸秆的燃烧动力学过程。     

造纸污泥与煤/生物质掺混燃烧特性及动力学分析

为研究造纸污泥与煤/生物质混合原料的燃烧特性及其动力学行为,通过热分析试验和分布式活化能模型方法,研究20%O2/80%N2的燃烧气氛下,造纸污泥在10 ℃/min升温速率下与混煤、蔗渣在不同掺混比下的燃烧特性和动力学参数．研究结果显示：1）随着混煤掺混比的增加,燃烧过程的温度范围不断缩小,综合燃烧特性指数先增加后减小再增加,平均活化能增加至219.41 kJ/mol（10Z90H）后下降．在低温范围内,污泥与混煤的掺混对减少物料的质量残留率具有促进作用,高比例的混煤与污泥掺混在高温阶段对反应具有抑制作用．结果表明,90Z10H为污泥与混煤的最佳掺混比．2）随着蔗渣掺混比的增加,着火温度先增加后减低,终止温度不断降低,综合燃烧指数不断增加,活化能从190.97 kJ/mol不断增加至215.24 kJ/mol,低温阶段两者并没有明显的交互作用．综上所述,50Z50Z为污泥与蔗渣的最佳掺混比．     

刨花板常规热压传热研究

采用常规热压法对刨花板板坯进行热压。探讨热压时中心层温度变化规律与板坯含水率、板厚、板材密度及热压温度等的关系．结果表明：在快速升温段．升温速度随板厚的增加而明显减小，随热压温度的提高而加快；在慢速升温段．升温速度随板厚的增大而显著加快．随热压温度的升高而明显加速．升温速度受目标密度和板坯含水率影响很小；板坯内水分蒸发所需时间随板厚、板坯含水率、热压温度、板材密度的增长而增加；板坯内水分蒸发温度随板材密度的增加而升高．随板厚的减少而升高．热压温度和板坯含水率对其几乎没有影响；加入胶粘剂会使快速升温段的升温速度有所加快，而使恒温段的水分蒸发温度有所降低。     

不同铺放状态下稻秆卷捆压缩特性试验

为深入研究钢辊式圆型打捆机对完整稻秆的卷捆压缩机理,对完整稻秆进行了闭式压缩试验。针对捡拾打捆时完整稻秆在田间呈现的横向和杂乱2种铺放状态,利用自制压缩装置将稻秆压缩至220kg·m-3,通过试验分析不同的取样部位、含水率、加载速度及同一初始密度下不同加料量对最大压缩力的影响。结果表明:压缩至同一密度时,稻秆杂乱铺放状态比横向铺放状态所需的压缩力明显大。稻秆横向、杂乱2种铺放状态下的最大压缩力模型决定系数分别为0.95和0.90。各因素对最大压缩力的影响规律相似:稻秆含水率越大,最大压缩力越小;取样部位越靠近稻秆根部,最大压缩力越小;同一初始密度下随加料量的增加,最大压缩力先上升后下降;随加载速度的增加,最大压缩力呈先缓慢上升后下降变化趋势,其中含水率对稻秆压缩特性的影响最显著,说明横向铺放状态下高含水率的稻秆更易于钢辊式圆捆机的卷捆压缩。     

添加剂对稻秆燃烧过程中碱金属形态分布的影响

采用化学热平衡分析方法对稻秆燃烧过程中碱金属K的化学形态及其分布,以及添加Al,Si,S,P,Ca等元素对稻秆燃烧过程中碱金属的化学形态分布的影响进行了研究.结果表明,在稻秆中加添加Al或同时添加Al和Si,可以避免稻秆燃烧过程中发生结渣和沉积问题.温度低于900℃燃烧时添加S或温度低于1 100℃添加P.可有效的缓解稻秆中碱金属引起的结渣和聚团问题.系统中Ca的增加可有效的抑制碱金属引起的结渣和聚团问题,但有可能增加其引起的沉积和腐蚀问题.而Si的增加使K以液态形式存在的摩尔百分比增加,导致底灰聚团的现象加重.     

不同的秸秆还田对土壤理化性质及水稻产量的影响

研究了不同的作物秸秆还田对土壤理化性质及水稻产量的影响。结果表明,秸秆还田对土壤物理性质的影响明显,与单施化肥的对照相比,秸秆还田处理的土壤容重下降。添加了秸秆的处理都比单施化肥的对照稻谷产量高,最多增产500.00 kg/hm~2,增产率为7.62%;添加了秸秆腐熟菌剂的秸秆还田处理均比不添加秸秆腐熟菌剂的秸秆还田处理的稻谷产量高,最多增产438.34 kg/hm~2,增产率为6.62%。化肥+麦秸+腐熟菌剂与化肥+油菜秸+腐熟菌剂的稻谷产量最高。不同的秸秆还田处理都比单施化肥处理的有效穗多。秸秆还田能够改善土壤的物理性质,增加水稻的产量。     

寒地水稻秸秆还田配施氮素效果研究

采用大区对比的方法研究了水稻秸秆在不同处理条件下还田对水稻生长和产量以及对土壤肥力的影响。结果表明,各处理秸秆还田后对水稻产量均产生增产作用,增产范围在2.7%～10.6%。其中秸秆全量还田（500kg/667m^2）配施碳铵14kg/667m^2＋碳酸钙20kg/667m^2时水稻产量最高,达到553.4kg/667m^2,比对照每667m^2增产10.6%;其次是秸秆半量还田,配施碳铵14kg/667m^2的处理,667m^2产547.8kg,比对照667m^2增产9.5%;秸秆全量还田＋施碳铵6kg/667m^2的处理产量最低,增产率为2.7%。同一调查日期内各处理株高相近。处理4对水稻稻瘟病、胡麻斑病、褐变穗等病害的抗性明显增强,稻瘟病发病率降低20%,抗倒伏和抗早衰能力明显增强。随着秸秆还田量的增加,穗粒数、空瘪率呈递增趋势,千粒重呈下降趋势。碳铵施用量与产量呈良好的正相关,相关系数为1。处理4比处理3每667m^2增产水稻18.3kg,增产率为3.4%。     

贵州主栽水稻品种不同成熟期稻草与稻谷产量和品质分析

[目的]为了更好地利用稻草秸秆资源,提高其饲料利用率。[方法]对贵州主栽的6个水稻品种不同成熟期的稻谷和稻草产量和品质进行分析比较。[结果]稻谷的产量随着成熟时间推迟总体表现为先升后降的趋势,在乳熟、蜡熟、成熟、完熟4个时期中以成熟期产量最高。而稻草产量在成熟期表现为先降后升的趋势,在稻谷产量最高点稻草产量最低。6个稻谷品种的3个质量指标在不同成熟期内基本上都表现为先增长后下降的趋势,各质量指标在中后期较高,而在后期有所下降。稻草随着成熟度的增加其粗纤维含量表现为明显的上升趋势,导致其饲用品质下降,这与大部分研究结果相类。但在后期其粗纤维含量基本恒定,这又与玉米的表象有所不同。[结论]鉴于稻谷的价值与稻草价值的巨大差异,仅从经济性产量考虑,水稻收获以成熟期为宜。综合参考稻草和稻谷总产量则以乳熟期最高。     

砷胁迫下磷用量对不同磷效率水稻产量、生物量以及P、As含量的影响

【目的】阐明磷肥用量以及水稻磷营养特性对砷污染水稻产量、生物量及其安全性的影响,探讨降低水稻砷污染的农艺措施。【方法】以2个耐低磷（磷高效吸收型品种99011和磷高效利用型品种580）和1个低磷敏感型水稻（99056）为材料,通过土培试验研究不同磷用量对中、高度砷污染土壤上水稻产量、生物量以及秸秆、颖壳和稻米P、As含量的影响。【结果】与无砷处理相比,50 mg•kg-1的砷略微增加水稻的生物量,但降低水稻产量,增施磷肥显著提高生物量和产量;100 mg•kg-1的砷显著降低水稻生物量和产量,增施磷肥显著提高生物量,但产量在磷用量为30 mg•kg-1时最高,磷用量为150 mg•kg-1时最低（为0）。砷污染土壤上,水稻不同部位As含量为秸秆>>颖壳>>糙米,且As含量随磷用量或砷浓度的增加而增加。在砷胁迫或者磷、砷双重胁迫下,同一处理的水稻产量、生物量以及秸秆、颖壳和糙米P含量均为99011＞580＞99056,3个品种之间差异显著,且磷用量越少、砷浓度越高,品种之间差异越大;秸秆、颖壳和糙米As含量为99056＞580＞99011,3个品种之间差异显著,且磷用量和（或）砷浓度越高,品种之间差异越大。在砷浓度≤50 mg•kg-1和磷用量≤30 mg•kg-1时,磷高效吸收型品种99011能够获得较高的产量,且稻米As含量低于国家食品安全标准。【结论】砷胁迫下,水稻产量及其As含量与品种磷营养特性以及施肥量密切相关。在中、轻度砷污染土壤上,可以通过选用磷高效吸收型水稻品种,并根据土壤磷丰缺程度适当减少磷肥用量等措施来保证水稻数量和质量安全。     

水稻秸秆成型燃料热解特性试验研究

秸秆是我国最主要的生物质资源,对其进行热解是将生物质能转换为高效高品位清洁能源的最有效措施之一。利用热重分析方法对水稻秸秆及木屑成型燃料热解特性及其动力学规律进行了研究,分析了试样以不同升温速率在氩气气氛下进行热解的试验结果。结果表明:水稻秸秆成型燃料热解过程划分为三个重要阶段,即预热解、快速热解和慢速热解阶段;热解最大速率会随着热解升温速率的升高而增大,有利于热解进行,但会造成反应不彻底等问题,因此温升速率不宜过高;通过对比两种成型燃料的热解性能得到,木屑成型燃料的热稳定性优于水稻秸秆成型燃料;对水稻秸秆成型燃料热解进行动力学参数计算得到:活化能和指前因子会随着升温速率的升高而增大,线性拟合系数均在0.99之上,说明主反应阶段符合一级反应模型。     

减量施肥下紫云英与稻草协同利用对双季稻产量和经济效益的影响

开展连续5年大田定位试验,研究减量施肥下不同紫云英与稻草利用处理对洞庭湖地区紫潮泥双季稻的产量、产量构成因素及经济效益的影响。结果表明,与单施化肥(F100)相比,不同紫云英、稻草利用处理均能促进水稻增产、稳产,其中紫云英与稻草协同利用的增产效果优于紫云英或稻草单独利用,协同利用处理中又以晚稻高茬稻草还田冬种紫云英(F80+HR+A)处理的效果更好。F80+HR+A处理的早、晚稻,5年平均产量较F100分别增产20.2%、11.9%,稻谷纯收益增加13.7%,边际成本报酬率为3.4元/元。早稻株高、每穗实粒数、千粒质量和晚稻株高、有效穗数、每穗实粒数的增加是水稻增产的主要原因。综上所述,晚稻留高茬还田冬种紫云英,不仅可以提高水稻产量,还可以获得较佳经济收益,减少化肥用量。     

秸秆还田与水分管理对双季水稻氮素吸收及氮肥?利用率的影响

秸秆还田是促进农田养分循环的重要方式,也对提升农田地力有较好效果。以南方典型双季稻田为研究对象,设置三个秸秆还田水平和两种水分管理方式的两因子田间定位试验,于定位试验开展后的第5年通过测定早稻和晚稻季稻田土壤无机氮、微生物生物量氮动态、植株吸氮量动态以及收获期主要土壤肥力因子、水稻产量和植株各部分氮素累积量,分析秸秆还田与水分管理制度下水稻氮素吸收和氮肥利用率的特征及其影响因素。结果表明:秸秆还田提高了土壤有机碳和全氮含量以及土壤p H,长期淹水较之间歇灌溉降低了土壤有机碳、全氮和全磷含量。在氮肥用量一致条件下,早稻季秸秆还田降低了分蘖期土壤氮素有效性,导致水稻生育期内氮素吸收量显著下降,且显著降低水稻籽粒产量及氮肥利用率;氮肥利用率较对照下降2.0~7.6个百分点,且随秸秆还田量的增加而降低。晚稻季秸秆还田提高了生育期内土壤氮素有效性,显著提高了水稻生育期内氮素吸收量,增加水稻产量且显著提高氮肥利用率;氮肥利用率较对照提高8.6~13个百分点,且随秸秆还田量的增加而增加。研究表明,间歇灌溉和长期淹水灌溉两种水分管理方式对水稻氮素吸收、籽粒产量及氮肥利用率的影响差异不显著。早稻季秸秆还田配合长期淹水灌溉将加剧水稻产量和氮肥利用率下降。双季稻稻田实行间歇灌溉下的早稻季秸秆不还田、晚稻季秸秆全量还田(6 t/hm2)有利于获得较高水稻产量和氮肥利用率。     

成都平原周年耕作模式对稻茬小麦产量与品质性状的持续效应

【目的】小麦产量和品质性状除了受遗传因子控制外,还受到生态环境条件和耕作栽培措施等外部因子的影响。研究周年耕作模式对小麦产量和品质的持续效应可为优化区域耕作制度提供依据。【方法】基于2004年小麦秋播时建立的长期定位试验,研究成都平原稻麦轮作区耕作方式与秸秆还田两个因素的5种周年组合模式（麦免稻旋WZRR,麦免稻旋+秋菜WZRRV,麦稻双免WZRZ,麦稻双免垄作WRZB,周年旋耕无秸秆还田CK）对小麦生长发育、产量与品质性状的持续影响效应。【结果】所有耕作模式的小麦产量及产量构成因子在年际间均呈波动性变化,对照产量在多数年份都处于低值水平,7年平均较其它处理低3.0%-4.7%,随时间推延下降趋势明显,年均递减0.125 t•hm-2。所有处理的有效穗均无明显的时间变化趋势,但穗粒数下降趋势和千粒重上升趋势明显。7年平均,对照的有效穗显著低于其它处理,而穗粒数、单位面积粒数和千粒重在处理之间均无显著性差异。免耕与秸秆还田组合模式具有不同程度提高小麦主要生育阶段耕层土壤速效N、P、K含量和改善中后期个体与冠层质量的作用。WZRZ、WRZB处理的多数小麦品质性状与CK相当或略优,而WZRR、WZRRV处理有降低籽粒蛋白质含量、沉降值、面团稳定时间的趋势。【结论】免耕与秸秆还田利于稳定小麦产量和改善耕地质量,尤以周年免耕秸秆全量还田模式最好。