柱塞式压辊生物质成型机成型模具的设计

【目的】对柱塞式压辊生物质成型机成型模具的设计方法进行改进，在此基础上探究成型孔入口结构和柱塞与成型孔啮合深度对成型效果的影响，为成型模具的设计与成型品质的提高提供支持。【方法】建立压辊柱塞相对于环模成型孔的运动轨迹数学模型，根据数学模型提出设计成型孔入口与柱塞结构尺寸的理论方法。利用理论方法设计柱塞与成型套筒并进行加工,以用于后续生物质成型试验。采用自主研制的液压驱动单柱塞生物质成型机，以柠条粉为原料，成型孔入口结构为变量设计单因素试验，探究成型孔入口结构对成型效果的影响，进而采用改进后的成型孔入口结构，以原料含水率、柱塞与成型孔啮合深度以及成型孔长径比为变量设计三因素三水平正交试验，探究啮合深度对提高成型块松弛密度和抗跌碎性的影响，并确定最佳成型工艺参数。最后在柱塞式压辊生物质成型机上进行验证试验，对单因素试验和正交试验结果进行检验。【结果】通过改进方法设计的柱塞与成型孔间不发生干涉，无需建模仿真验证，简化了设计步骤。采用阶梯形成型孔入口，并适当增加柱塞与成型孔啮合深度有利于改善成型过程，提高成型品质。正交试验确定的最佳成型工艺参数为：生物质含水率22%，啮合深度1 mm，成型孔长径比为4.2。【结论】改进的理论方法使成型模具的设计更加简便快捷，对成型孔入口结构和柱塞与成型孔啮合深度的分析和改进为生物质成型品质的提高提供了技术支持。     

三七种子的大小对窝眼轮排种器充种性能的影响

【目的】探究窝眼轮排种器型孔尺寸与分级后三七Panax notoginseng种子的适配性对充种性能的影响规律,确定各级三七种子与适配型孔尺寸之间的关系。【方法】将三七种子分为4级,设计了4种不同型孔尺寸的窝眼轮排种器,利用离散元软件EDEM模拟各级种子在不同型孔尺寸排种器中的充种过程,分析各级种子在不同型孔尺寸排种器中的充种性能,得到各级种子适配排种器型孔尺寸,并进行了试验验证。【结果】各级三七种子均有适配型孔排种器,5.0～5.5和6.5～7.0 mm分级段的种子适配排种器型孔尺寸为7.5和8.5 mm;5.5～6.0和6.0～6.5 mm分级段的种子适配排种器型孔尺寸为8.0 mm。各分级段的种子在其适配排种器中充种时,合格指数均大于95.83%,漏播指数均低于2.00%,重播指数均低于2.17%。确定了种子长轴(l)与孔径(L)之间以及高轴(h)与孔深(H)之间的线性关系方程分别为L=0.58l+4.28和H=0.75h+3.96。【结论】排种器充种性能满足了三七播种的农艺要求,为窝眼轮排种器型孔尺寸的设计提供了理论依据。     

激光淬火工艺对小麦磨粉机磨辊表面硬度及磨损性能的影响

【目的】研究激光淬火后小麦磨粉机磨辊表面材料性能变化,解决磨辊磨损严重、使用寿命较短等问题。【方法】采用响应曲面的旋转二次组合设计原理,按照3因素5水平试验方法建立激光功率、光斑直径、扫描速度与磨辊材料表面硬度的数学模型,分析激光功率、光斑直径与扫描速度3因素及各因素间的交互作用对磨辊金属材料表面硬度的影响规律,找出最优的参数组合,探讨淬火后磨辊表面材料的磨损机理。【结果】激光功率、光斑直径与扫描速度对磨辊材料表面硬度影响显著;激光功率、光斑直径和扫描速度对磨辊材料表面硬度的影响依次由强到弱;最优工艺参数组合为激光功率190 W、光斑直径0.70 mm、扫描速度220 mm/s,该参数组合下得到的试样表面硬度为688.67 HV,比原始硬度提升了35%;经激光淬火最优参数组合处理的试样磨损质量损失约为未处理试样的7%;经激光淬火后的磨辊表面材料与小麦粉料间的摩擦磨损作用减弱,小麦粉料在试样表面产生的划痕较轻较短,沟槽更加浅窄。【结论】磨辊表面材料经激光淬火处理后其抗小麦粉料磨损性能明显增强。     

升温速率对成型生物质热解过程的影响

【目的】研究不同升温速率下成型生物质的热解炭化规律。【方法】采用自行设计的热解试验装置,测定不同升温速率(5,7,10,15℃/min)条件下成型生物质热解过程中失重(TG)、失重速率(DTG)、工业成分(挥发分、灰分、固定碳含量)的变化及所需的活化能。【结果】通过动力学拟合,得到描述成型生物质热解过程的最合理机理函数,据此推测成型生物质热解反应机理为内扩散控制过程。当升温速率为10℃/min时,热解过程活化能最小,为195.52kJ/mol。在不同升温速率下,成型生物质热解过程中的TG曲线逐渐向高温区移动,且失重速率呈先增大后减小的趋势,在升温速率为5,7,10,15℃/min时,成型生物质的失重速率分别在322,427,448,554℃时达到最大,其值分别为0.804,0.649,0.512,0.466%/℃,可知在成型生物质热解炭化过程中,随着温度的增加失重速率呈先增大后减小的趋势,达到最大失重速率时的温度随升温速率的增大而升高,热解后成型生物质固定碳含量随着升温速率的增大而降低。【结论】较低升温速率热解有利于成型生物质热解成炭。     

适宜与春玉米套种的指天椒品种筛选试验

【目的】筛选适宜与春玉米套种且产量高的指天椒品种。【方法】以本地品种作对照,引进9个当前在广西区内推广面积较大的指天椒品种作供试品种与春玉米套种,采用EXCEL2016和SPSS22.0软件进行数据分析,比较分析套种条件下9个供试指天椒品种的物候期、植物学性状、商品性、适应性、抗逆性及丰产性。【结果】与对照相比,鲜椒产量大红6号、艳红、广良5号和大众316增产极显著,且生长势强、抗逆性好、采收期长、果实颜色漂亮且硬度够;干椒产量高到低排前五名为大红6号、艳红、红丽、广良5号、大众316。【结论】大红6号、艳红、广良5号、大众316、红丽等五个品种适宜与春玉米套种,但红丽仅作为加工干椒品种推广。     

金针菇菌渣成型特性研究

【目的】以金针菇Flammulina velutipes菌渣为原料,结合生物质成型技术,开展金针菇菌渣成型特性的研究,探索金针菇菌渣能源化利用的新途径。【方法】利用万能力学试验机制得成型颗粒,以松弛密度(RDS)、Meyer强度(H_M)和比能耗(SEC)为成型燃料的技术指标,研究水分含量、温度、压力和原料粒径4个参数对菌渣原料成型颗粒品质的影响,并通过扫描电镜观察成型颗粒断面微观形态,进一步验证成型条件对成型效果的影响。【结果】在选取的水分含量、温度、压力和原料粒径的变化范围之内,菌渣都能压缩成型,结合3个成型指标,确定金针菇菌渣成型的最优工艺参数为:水分含量(w)11%~14%,温度100~120℃,压力3~5 kN,原料粒径0~5 mm。扫描电镜结果表明,在一定范围内温度和压力升高可以使成型颗粒粒子间结合更紧密。【结论】金针菇菌渣成型效果良好,是一种较易成型的生物质原料。     

金线莲灰霉病病害鉴定

【目的】明确云南省金线莲种植基地金线莲灰霉病病原菌。【方法】采用组织分离法对病原菌进行分离纯化,并完成柯赫氏法则验证。根据病原菌的形态特征、rDNA-ITS和RPB2基因序列明确病菌种类。【结果】从发病组织分离获得纯培养病原真菌C2L2能导致金线莲发生灰霉病;根据形态特征与分子系统进化分析,将该病原菌确定为灰葡萄孢(Botrytis cinerea)。【结论】本研究为金线莲病害研究与防控提供参考依据。     

巢础成型系统的设计

笔者介绍了一种巢础成型系统,主要由熔蜡设备、制片系统、压花设备、装箱设备等组成,从原材料熔化到巢础装箱全部采用自动化生产,能够改变巢础生产的落后状况,提高巢础的生产效率和产品质量。     

橡胶树毛色二孢叶斑病的病原菌

【目的】鉴定在广东、海南和云南三省橡胶树苗圃病害调查时发现的引发橡胶树叶枯新病害——毛色二孢叶斑病的致病菌。【方法】采用组织分离法对从苗圃采集到的8份橡胶叶褐斑病病叶进行分离,获得10株病原菌菌株。通过形态学、生理生化、分子系统学(r DNA-ITS和EF1-α基因的PCR扩增、序列分析和系统进化树的构建)和致病性测定对病原菌进行了鉴定。【结果】该病原菌的菌落特征、显微形态特征和生理生化特性与可可毛色二孢菌(Lasiodiplodia theobromae)相一致,且该菌与其他作物可可毛色二胞菌株聚在系统发育树的1个分支上。【结论】经鉴定该橡胶树叶斑病的病原菌为可可毛色二孢菌(L.theobromae),这是首次在中国橡胶树上发现由该病菌引起的病害。     

氨基改性自助装有序多孔二氧化硅的制备及其吸附性能初探

【目的】探讨不同方法制备的三氨基改性自助装有序多孔二氧化硅(3N-APMSs)的吸附性能,为促进自助装有序多孔二氧化硅在重金属吸附领域的应用提供理论依据。【方法】以二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷(TPDA)为改性剂,通过共聚法和后期接枝法制备出了3N-APMSs,并采用批处理的方法探讨了其对溶液中Cu2+的吸附性能,分析了去离子水、0.01mol/L EDTA溶液和0.1mol/L HCl溶液对3N-APMSs再生的影响。【结果】红外光谱Zeta电位和透射电镜扫描分析显示,成功制备出了3N-APMSs;N2吸附-解吸技术分析表明,经过改性后3NAPMSs的比表面积、平均孔径和孔体积均明显减小。共聚法合成的3N-APMSs对溶液中Cu2+的吸附要慢于后期接枝法制备的3N-APMSs,但经过12h后二者对Cu2+的吸附率均超过99.5%。0.01mol/L EDTA溶液和0.1mol/L HCl溶液是较为合适的3N-APMSs再生剂。【结论】共聚法和后期接枝法均能制备出对Cu2+具有较好吸附能力的3N-APMSs,但共聚法有利于氨基在有序多孔二氧化硅孔隙中的自助装定向排列。3N-APMSs对Cu2+的吸附不是范德华力作用的简单物理吸附过程。     

316L不锈钢在模拟含二氧化碳原油中的耐腐蚀性能

为了进一步掌握316L不锈钢的适应性,以试验点CO2驱油后采出介质为主要溶液,采用高温高压反应釜,对316L不锈钢挂片的腐蚀规律进行了研究。以Cl-质量浓度、Ca2+质量浓度、CO2分压、温度、流速及油水比作为影响因素开展试验,并利用电子显微镜和电化学工作站对试验范围内腐蚀速率最高的挂片形貌和电化学腐蚀特征进行观察分析。试验结果表明:在Cl-质量浓度为3000~50000 mg/L、Ca2+质量浓度为100~6000 mg/L、CO2分压为0.15~0.75 MPa、温度为15~55℃、流速为0~0.5 m/s以及20%、85%两种含水率条件下,316L不锈钢的腐蚀速率均在10-3~10-2 mm/a数量级之间变化。通过电镜扫描和能谱分析发现,试件中耐腐蚀元素Mo的质量分数略高于最低限,在Al杂质较多的部位,316L不锈钢出现了腐蚀轻微的开口型点蚀坑,表明316L不锈钢在试验范围内具有很好的耐全面腐蚀能力,但点蚀问题不能忽视,试验用316L不锈钢中Cr、Ni、Mo的质量分数均略微高于最低限,建议在选材过程中对有利微量元素的质量分数给予关注。     

反应氮弧熔覆TiN/Fe基涂层及耐磨耐蚀性能

为了提高农业机械入土部件表面性能,采用氮弧熔覆技术在45钢表面反应合成了TiN/Fe金属陶瓷复合涂层。利用扫描电镜、XRD射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机、电化学工作站分析了涂层形貌、涂层物相、涂层显微硬度及其耐磨耐蚀性能。结果表明:涂层主要由TiN、Fe组成,TiN呈颗粒状,涂层为良好的冶金结合;与45钢相比,涂层硬度提高了约3倍;磨损量降低了约1/2;在3.5%NaCl溶液和5%H2SO4溶液中,45钢的腐蚀速率分别约为TiN涂层的3倍和2倍,TiN涂层具有较好的耐磨耐蚀性能。     

悬浮体浓度分析方法研究

[目的]为了研究悬浮体浓度分析过程中存在的误差。[方法]通过对当前悬浮体浓度分析方法(重量法)的研究,对部分误差进行了量化分析。[结果]悬浮体浓度调查的误差主要来自于以下3个方面:人为因素带来的偶然误差;由干燥后再次吸湿带来的误差,该误差一般小于1.3 mg;滤膜过滤损耗带来的误差,该次滤膜损耗为2~3 mg。利用LISST激光粒度仪对悬浮体浓度进行调查,并与重量法进行对比,发现两者具有一定的可比性,且LISST激光粒度仪可以避免重量法中的众多误差,所获取的数值更接近真实值。[结论]该研究可为悬浮体浓度分析提供一定的科学依据。     

大米多孔淀粉的制备及其吸附性能研究

[目的]制备大米多孔淀粉,测定其吸附性能。[方法]以浸碱法自制的大米淀粉为原料,采用糖化酶、α-淀粉酶复合酶水解的方法制备大米多孔淀粉,以吸油率、比孔容及对桔子香精的缓释性能等指标评价大米多孔淀粉吸附性能。[结果]制备大米多孔淀粉的最佳酶解工艺条件为:反应温度35℃,时间16 h,pH 4.5,糖化酶、α-淀粉酶酶配比10∶1,底物浓度为0.2 g/ml,颗粒粒度40目。在此条件下制备的大米多孔淀粉吸油率最高,达到58.14%。[结论]大米多孔淀粉有较高的吸油率,较大的比孔容,较好的缓释桔子香精的功能,可作为多种物质的吸附载体并广泛应用。研究可为我国大米资源综合开发提供有效途径,并对我国的多孔淀粉工业化生产起到一定推动作用。     

A chemically functionalizable nanoporous material

Although zeolites and related materials combine nanoporosity with high thermal stability, they are difficult to modify or derivatize in a systematic way. A highly porous metal coordination polymer [Cu3(TMA)2(H2O)3]n (where TMA is benzene-1,3,5-tricarboxylate) was formed in 80 percent yield. It has interconnected [Cu2(O2CR)4] units (where R is an aromatic ring), which create a three-dimensional system of channels with a pore size of 1 nanometer and an accessible porosity of about 40 percent in the solid. Unlike zeolites, the channel linings can be chemically functionalized; for example, the aqua ligands can be replaced by pyridines. Thermal gravimetric analysis and high-temperature single-crystal diffractometry indicate that the framework is stable up to 240 degreesC.     

多孔弹性滤料-活性炭工艺深度处理饮用水的试验研究

[目的]考察多孔弹性滤料-活性炭工艺深度处理对饮用水污染物的去除效果。[方法]利用多孔弹性滤料对微生物的负载能力及可压缩的特性,将其与活性炭组成多孔弹性滤料-活性炭二级生物净化工艺,研究其对饮用水中污染物的去除效果。[结果]该多孔弹性滤料-活性炭工艺在EBCT为15min时,对浊度和铁的去除效果显著,平均去除率分别为84.6%、97.0%。该工艺能有效去除氨氮和亚硝酸盐,能提高对有机物的去除率,对CODMn、UV254、TOC和BDOC的平均去除率分别为34.7%、31.4%、59.3%和90.3%。出水各项指标均满足《饮用净水水质标准CJ94-2005》,且BDOC〈0.2mg/L,为生物稳定性水。[结论]多孔弹性滤料-活性炭工艺能有效去除饮用水中有毒、有害物质,从而能提高饮用水的安全性。     

烟草坏死病毒完整基因组的统计特征与聚类

[目的]提取烟草坏死病毒完整基因组的统计特征。并且对其进行聚类分析。[方法]在烟草坏死病毒完整基因组的碱基序列上,用每个碱基及其随后2个碱基所构成的三碱基组排列成一个新的序列S;计算所有64种不同三碱基组在S上出现的概率,得到一个64维向量L;比较各个基因组的L向量,得到8个三碱基组,它们的概率存在明显差异。[结果]8个三碱基组（CGT;CAA;TAC;TAA;AGG;ATG;ATA;AAG）的出现概率与烟草坏死病毒基因组的遗传变异有着重要关联;4个不同来源的烟草坏死病毒完整基因组,按其遗传变异结果形成2个大类。[结论]该研究方法普遍适用于各种烟草病毒基因序列的分析,为烟草坏死病毒病的防治提供理论依据。     

巴旦杏核壳活性炭表征分析

以南疆地区盛产的巴旦杏核壳为原料,采用微波辐照磷酸法制备了巴旦杏核壳活性炭,使用物理吸附仪、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等测试方法研究了其性能。结果表明:巴旦杏核壳活性炭经热解、活化后,残留有机官能基团,活性炭晶型均以非晶态为主。巴旦杏核壳活性炭表面分布着大量孔洞,且孔洞以为微孔为主,BET比表面积达418.2 m2/g,总孔容达0.366 cm3/g,亚甲基蓝吸附值达231.5 mg/g。     

农药废水深度处理中试研究

[目的]研究生物滤池工艺对废水中COD和氨氮的降解效果。[方法]采用2级生物滤池工艺,以生化处理后的农药废水为研究对象,考察了装置对进水的COD和氨氮的去除效果。[结果]采用2级串联生物滤池处理该废水,能有效降低废水中的COD和氨氮。当进水COD在110～180 mg/L、氨氮在150～250 mg/L时,出水水质能够达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级标准,即COD≤100 mg/L、氨氮≤15 mg/L。[结论]为该生物滤池工艺用于农药废水处理工程的实施提供了可靠参数及依据。     

多孔介质干燥过程分形孔道网络模型与模拟:Ⅱ.数值模拟与试验验证

为验证笔者建立的自然多孔介质干燥分形孔道网络模型(袁越锦,杨彬彬,焦阳,等.多孔介质干燥过程分形孔道网络模型与模拟:I.模型建立.中国农业大学学报,2007,12(3):65-69)的正确性,采用新鲜土豆切片进行热风对流干燥试验,并对干燥过程进行数值模拟。结果表明:分形孔道网络模型模拟得到的多孔介质内部温度、水分含量的分布与响应较规则孔道网络模型的更接近试验结果;分形孔道网络模型能合理地解释目前常用干燥理论所不能解释的湿斑和不规则干燥前沿等现象;多孔介质的喉径分布对干燥有显著影响,喉径分布不均匀程度越高,干燥时间越长;孔隙分形维数的大小与干燥时间无确定性关系。孔道网络模型考虑了多孔介质孔道细观结构对干燥过程的影响,在预测多孔介质内部水分分布与响应方面更接近真实干燥过程。