不同添加剂油茶壳炭粉成型性能与燃烧特性研究

以油茶壳炭粉为原料,纤维素和氧化淀粉为添加剂,采用万能试验机研究成型温度、成型压力、原料含水率对燃料成型品质的影响。研究发现,成型温度在60~100℃时成型燃料的品质较好,提高成型温度对燃料的松弛密度影响不明显,但比能耗增加,对径向抗压强度影响与添加剂种类有关。提高成型压力,成型燃料的松弛密度、比能耗和径向抗压强度都随之增大,成型压力在6~8 k N时成型燃料品质较好。提高原料含水率对降低能耗有显著作用,但原料含水率过大不利于成型,原料含水率在15%~20%时成型燃料品质较好。对成型燃料燃烧特性研究发现,纤维素和氧化淀粉的加入,着火温度能分别降低至362.5℃和324.5℃,添加氧化淀粉后燃料品质和燃烧特性最好;添加纤维素的混合成型燃料热值降低更少,且品质受成型因素影响较小。     

生物炭与木质素混合成型及其燃烧特性研究

以油茶壳热解炭粉和胶黏剂为原料,利用万能试验机进行生物质混合燃料成型试验。通过对比不同成型燃料抗压强度、松弛密度和比能耗,确定胶黏剂种类对燃料品质的影响。选取木质素作为胶黏剂考察了成型压力、温度、含水率、木质素添加量对成型燃料品质的影响,当优化成型工艺参数为成型压力6 k N、成型温度80~100℃、含水率20%、木质素添加量8%~9%时燃料品质最佳。对成型燃料进行热重试验,研究其燃烧过程及动力学特性。结果表明:燃烧主要分为4个阶段,着火温度为356.9℃,燃尽温度为553.3℃;燃料的挥发分燃烧是一级反应,固定碳燃烧是二级反应。     

超声振动玉米秸秆成型燃料密度和松弛密度影响因素分析

为提高成型燃料的密度和松弛密度,采用单因素方法研究了超声振动成型过程中含水率、成型压力和超声波电源功率对玉米秸秆燃料密度和松弛密度的影响。结果表明随着原料含水率的增加,燃料的密度和松弛密度先增加后逐渐减小;随着成型压力和超声波电源功率的增加,燃料的密度和松弛密度逐渐增加,但超声波电源功率过大时燃料内部易炭化。     

秸秆固化成型工艺对成型块品质的影响

以玉米秸秆为研究对象,采用自制秸秆固化成型设备生产成型块,分别考察成型压力、加热温度及物料含水率对成型块物理品质和力学性能的影响,引入轴向位移、径向峰值位移、峰值压力和名义应力等概念衡量成型块的力学性能.研究表明:成型压力、温度及物料含水率对成型块的松弛密度、抗变形性和抗渗水性影响显著,当压力在60～90 MPa,加热温度在75～100℃,物料含水率在8%～12%时,可以生产出性能优良且便于储运的成型块.     

稻壳热压成型工艺参数试验

采用四元二次回归正交旋转试验和响应面分析方法,并利用SPSS 11.5和Matlab 7.1软件研究了成型压力、加热温度、含水率和粘结剂添加量对稻壳成型块松弛密度的影响,建立并分析了稻壳成型块松弛密度的数学模型.结果表明,4个因素对稻壳成型块松弛密度影响次序为:加热温度、含水率、成型压力、粘结剂添加比,最优组合为成型压力10 MPa,粘结剂添加比3.5∶1,含水率16%,加热温度100℃,此时成型物松弛密度为0.945 g/cm~3,该密度可以满足成型要求,所得回归方程显著,拟合情况良好.     

中药渣类生物质液压成型影响因素分析

以感冒清热颗粒中药渣为原料,采用液压成型机实验平台,试验研究原料含水率、原料粒度等因素对成型特性和吨能耗的影响。结果表明:松弛密度、抗跌碎性随原料含水率的增加呈现先增大后减小的变化趋势,成型吨能耗随着含水率的增加逐渐降低;随着原料粒度的不断增大,松弛密度不断减小,吨能耗不断上升,抗跌碎性呈现先升高后降低的变化趋势。经过综合分析可知:当含水率在12%~14%、粒度在2~5mm范围内时,中药渣容易压缩成型,成型块的抗跌碎性大于95%,松弛密度在1 g/cm3以上,生产过程中所需能耗较低。     

水稻秆颗粒冷压成型工艺条件优

以水稻秆颗粒为原料,以碱处理水稻秆颗粒为粘结荆,采用二次正交旋转设计,研究不同的成型压力、粘结剂添加比、含水率、原料粒径对成型燃料松弛密度以及落下强度的影响.利用SPSS 13.0的回归分析方法以及Matlab 7.1的响应面分析法,建立并分析了4个因子对试验指标影响的数学模型.结果表明,所得回归方程显著,拟合情况良好;最佳成型压力为32 MPa,粘结剂的添加比4:1,含水率为10%,原料粒径4mm,在此条件下,成型物的松弛密度达到1.188g/cm3,成型物落下强度达65.417%.     

菌苞、木屑和烟秆颗粒燃料成型特性研究

压力和温度是影响生物质颗粒燃料成型品质的重要工艺参数。为此,在湿度12%、粉碎机筛眼直径2 mm、压力4.5 k N的条件下,研究温度为8 0℃、9 0℃、1 0 0℃、1 1 0℃、1 2 0℃对菌苞、木屑和烟秆3种生物质颗粒燃料成型品质的影响;在湿度12%、粉碎机筛眼直径2 mm、温度100℃的条件下,研究了压力为1.5、3、4.5、6、7.5 k N下对以上3种生物质颗粒燃料成型品质的影响;最后,通过对3种生物质颗粒燃料成型后的密度与径向抗压力进行对比分析,找到3种生物质颗粒材料成型品质达到最佳时所需的温度和压力,为不同生物质颗粒燃料的生产提供参考。     

生物质压缩成型燃料的物理品质及成型技术

论述了生物质压缩成型技术的研究意义,综述了国内外研究现状;提出了生物质成型燃料主要的物理品质是松弛密度和耐久性,并介绍了压缩成型原理、工艺类型;指出了影响成型的主要因素有：原料种类、含水率、粒度、成型压力、模具的形状尺寸和加热温度等。同时,对制约其利用的技术问题进行了探讨,分析了压缩成型技术在其推广应用中存在的一系列问题并针对这些问题提出了建议。     

国槐、海棠和向日葵农林废弃物热压成型工艺优化

为找出国槐、海棠和向日葵农林废弃物热压成型固体燃料最优成型工艺参数，为生物质固体燃料生产提供理论依据，通过单因素试验设计，研究了颗粒度、含水率、压力和温度对国槐、海棠和向日葵热压成型固体燃料密度的影响。同时利用Taguchi法分析了国槐、海棠和向日葵固体燃料的最优成型条件及各因素对燃料密度影响的主次顺序。研究结果表明，国槐、海棠固体燃料成型的最优条件均为颗粒度0.63～1.25 mm，含水率5%，温度130 ℃，压力100 MPa；向日葵固体燃料成型最优条件为颗粒度0.16～0.63 mm，含水率6%，温度140 ℃，压力120 MPa。在最优条件下，国槐、海棠和向日葵固体燃料的密度分别为1.153、1.111和1.108 g/cm3。颗粒度、含水率、温度和压力对3种物料固体燃料密度均有显著效果，含水率对国槐、海棠和向日葵固体成型密度的贡献率分别为69.06%、69.15%和53.72%，远高于其他因素的贡献率；压力（18.42%、11.99%和33.27%）次之；国槐、向日葵温度（7.54%、9.47%）较颗粒度（0.67%、2.01%）贡献率高，海棠温度（2.67%）较颗粒度（12.13%）贡献率低。因此，含水率是国槐、海棠和向日葵农林废弃物固体燃料成型的主要影响因素，实际生物质燃料生产中，必须注意含水率的控制。      

葵花秸秆固体燃料成型工艺优化及储运条件研究

葵花在北方有广袤的种植面积其秸秆纤维强度高、油性好，适于制作固体燃料。为提高燃料成型效果，降低储运过程中燃料损耗率，采用田口法优化成型工艺参数，提高燃料品质；试验模拟储藏环境研究储藏湿度对燃料表面形貌、密度、全水分以及磨损率的影响，确定储藏条件。以LBT-5024型振动台模拟运输振动状况，研究燃料包装材料和运输振动频率对葵花秸秆固体燃料振动后质量缺损的影响，确定最佳包装材料以及合理的振动频率。结果表明：葵花秸秆固体燃料成型工艺参数对密度的贡献率分别为含水率59.26 %、温度1.59 %、压力32.96 %以及粒径0.59 %，最佳工艺组合是含水率9 %、温度110 ℃、压力120 MPa、粒径0.16～0.63 mm，为保证固体燃料的物理品质符合使用要求，储藏湿度应低于60RH，包装材料的选择为铁箱>木箱>蛇皮袋>纸箱，运输过程中应将振动频率控制在2Hz左右。     

玉米秸秆叶颗粒成型性能试验研究

为促进玉米秸秆叶饲料化利用,本文利用平模制粒机对影响玉米秸秆叶颗粒成型性能的主要因素进行试验研究。采用四因素五水平正交旋转中心组合试验设计方法,以添加剂含量、原料含水率、主轴转速、模孔长径比为试验因素,以成型密度和吨产品能耗为评价指标,利用Design-Expert8.0.6软件建立评价指标与各影响因素之间的回归模型。结果表明各因素对成型密度影响大小顺序为:模孔长径比添加剂含量原料含水率主轴转速,各因素对吨产品能耗影响大小顺序为:模孔长径比原料含水率主轴转速添加剂含量;在添加剂含量为26.2%、原料含水率为21.1%、模孔长径比为2.99、主轴转速为188.3r/min工艺条件下,生产的玉米秸秆叶颗粒饲料成型密度为1.185g/cm3,吨产品能耗为49.3kW·h/t。     

稻草、玉米芯调理牛粪堆肥成型育苗基质试验

以稻草和玉米芯为调理料,分别与主体原料牛粪按质量比1∶4混合堆沤腐熟后获得牛粪稻草基质和牛粪玉米芯基质,以这2种基质为原料进行压缩成型试验,探讨了土壤添加量、原料含水率、成型压力以及成型温度等操作因素对基质块成型品质的影响及作用规律。结果表明:牛粪稻草和牛粪玉米芯2种基质块的抗跌碎能力基本持平,其中牛粪稻草基质块的容重较大,吸水性和保水能力更强;添加土壤对2种基质块的抗破碎能力均有一定的提高,但不添加土壤2基质块也具有良好的抗破碎能力,能满足育苗过程对其机械强度的要求;适宜的原料含水率、成型压力和成型温度范围为10%~15%、10~15 k N和80~120℃。     

桉木屑颗粒燃料固体桥结构构建与燃烧特性研究

在成型燃料内部构建固体桥结构可有效改善其物理品质,利用不同粒径桉木屑构建了具有固体桥结构的颗粒燃料,并进一步研究了颗粒燃料的燃烧特性。提出的构建方法为同种原料不同粒径混配成型,在电子压力机上进行了粒径(0,1mm]原料混配粒径(4mm,5mm]原料的颗粒压缩成型实验,结果显示混配量5%~10%时颗粒内部长粒径粒子的交叉缠绕,可形成适量的固体桥结构,短粒径粒子填充饱满,粒子间结合紧密。较佳的混配量为5%,〖JP2〗颗粒具有较高的松弛密度,为1074.79kg/m3,最高的Meyer强度,为23.93MPa,最低的比能耗,为27.06kJ/kg,平衡含水率为11.65%,吸水速率k为0.0153min-1。在热分析仪上进行了成型颗粒燃烧实验,颗粒燃烧过程较为平稳且有所延长,在升温速率10~40℃/min的范围内,着火温度Ti在246.60~265.00℃之间,最大失重速率(dm/dτ)1max在-6.84~-29.10%/min之间,综合燃烧指数S在7.26×10-12~1.09×10-10min-2·K-3之间。在X射线荧光光谱仪上分析了颗粒灰分的元素组成,预测颗粒燃烧时具有中等或较高的结渣沾污趋势。     

秸秆类生物质压力成型过程影响因素研究

以秸秆类生物质作为原料,采用压力成型设备,试验研究原料在成型过程中含水率、成型压力与原料粒度等因素对成型效果的影响。结果表明:含水率、成型压力与原料粒度等因素不仅影响成型产品的最终密度的大小,而且影响成型产品最终的成型效果,直接决定了成型产品的品质。经过综合分析可知:秸秆类生物质通过控制含水率在15%左右、粒径范围为0~20mm、成型压力控制为15~25MPa时,可以使成型产品的成型密度与成型效果达到最优值,为秸秆类生物质成型提供最佳的工艺参数。     

甘蔗渣冷压成型的影响因素研究

为探清甘蔗渣冷压成型的可行性及其影响因素,利用万能试验机和专门设计的压缩模具对甘蔗渣进行冷压成型试验,探究蔗渣粒径、含水率、压缩速率和保压时间对最大成型压力、压缩能耗、松弛密度以及成型颗粒耐久性的影响。结果表明:含水率、粒径和保压时间对试验指标均具有显著性影响,而压缩速率的影响不显著。综合分析得到甘蔗渣冷压成型的最佳工艺参数为:含水率10%～15%,粒径小于5 mm,压缩速率50～75 mm/min,保压时间30 s。该研究为甘蔗渣的固化成型和资源化利用奠定了基础。     

不同工艺参数对寒地玉米秸秆固化成型工艺的影响

本文主要对影响生物质成型效果的主要因素进行研究,包括原料含水率、原料种类、成型的温度、成型的压力;然后对玉米秸秆原料进行成型试验,在保证其他条件不变的情况下,通过改变原料成型压力、成型温度及含水率等影响成型效果因素的不同水平值,得出秸秆固化成型的最佳工艺参数,即最佳含水率、最佳成型温度、最佳成型压力等值。     

棉秆切碎粒度对其压缩成型影响的试验研究

棉秆是一种富含韧皮纤维、木质化程度较高的硬茎秆。棉秆压缩成型可以制作高热值的燃料块,但是必须切碎才有利于成型。研究棉秆切碎粒度对压缩成型的影响规律,可以有效解决棉秆燃料块品质和棉秆切碎能耗之间的矛盾,为棉秆压缩成型的工艺和设备提供一定的研究基础。采用CSS-44000电子万能试验机对不同切碎粒度的棉秆进行压缩成型试验研究,结果表明:在相同的最大压缩密度条件下,粗粒度棉秆所需压缩力最大;相同条件下,棉秆成型块经过应力松弛后,粗粒棉秆的松弛密度最小,松弛比最大。     

柠条颗粒成型加工影响因素比较分析

柠条在我国"三北"地区防沙固沙、生态作用巨大,枝条成型加工是营养价值很高的颗粒饲料,也可加工利用转化为燃烧性能很好的成型燃料,因此对其颗粒成型机理的研究具有实际意义。为此,针对柠条颗粒饲料与燃料的成型加工条件、目标要求、加工装备设计参数和加工过程等影响颗粒成型的因素进行了比较分析研究,主要考虑了影响柠条颗粒成型效果的主因素—原料初始状态、含水率、粒度、加工喂入量、成型压力、模盘形式以及物料温度等,为设计一种既可加工柠条颗粒饲料,又可加工柠条成型燃料的装备提供参考。     

基于ANSYS的生物质液压成型模具锥角优化

液压成型机模具锥角是影响成型的关键参数,为降低压缩过程中的摩擦力、减少消耗的压缩能、提高成型燃料的成型密度和成型品质,运用ANSYS参数化语言,对液压成型机模具锥角进行优化分析.研究了模具锥角值与应力分布关系、模具不同锥角时摩擦力与位移关系,得出锥角与应力分布呈二次抛物线形式.研究结果表明:模具锥角最佳取值范围为5.5°～6.0°.经试验,锥角在此范围内取值,出模后的成型燃料松弛密度增大,耐久性增加,成型密度和成型品质提高.