不同竹龄毛竹材燃烧性能的研究

利用锥形量热仪,在50 kW·m-2的热辐射功率下,对1～6年生的毛竹Phyllostachys pubescens人工林竹材的燃烧性能指标进行了测定.结果表明:随着竹龄的增加,毛竹材的点燃时间、释烟总量和比消光面积均有所增大,质量损失率和第一释热峰有所下降,第二释热峰与竹龄无显著相关,但出现的时间延迟;4年生以上的毛竹材各项燃烧性能指标趋于稳定.图3表2参8     

热重法研究落叶松热解动力学特性

采用热重分析仪,研究了氮气气氛下升温速率分别为20、30、40、50℃/min时落叶松木材的热解过程,并使用不同动力学分析方法对落叶松主要热解阶段进行了动力学研究,探讨了各方法之间的相似性.落叶松的热解过程可以分为预热、前热解、热解和后热解4个阶段.Freeman-Carroll法线性拟合结果表明,落叶松主要热解阶段可...     

帽儿山地区10种常见树叶的燃烧性能和热重分析

使用热重分析法对黑龙江省帽儿山地区的10种代表性树种进行热解特性和动力学研究,利用TG-DTG曲线分析了可燃物热解的基本过程,通过热解参数对不同植物可燃物热解特性作定量比较,了解到木质素、半纤维素及纤维素的热解特性和温度、失重量以及失重速率之间的关系,采用分阶段一级反应动力学模型Coats-Redfem法求得相应的热解动力学参数活化能E和频率因子A.结果表明：在氮气气氛下10种树叶的热解均经历水分析出、快速热解、炭化3个主要阶段;计算得出樟子松、黑皮油松具有较好的防火性能,着火温度、活化能分别是：275.17℃、44.188 6 KJ/mol和274.38 ℃、42.864 3 KJ/mol.还利用极限氧指数技术,测得了可燃物的相对极限氧指数值,其数值可以反映可燃物可燃性的高低,得出榆树的氧指数是26.4％,属于难燃;黑皮油松的氧指数是20.2％,接近易燃.     

能源草不同部位热解特性研究

为了更合理地利用生物质,本文研究了能源草不同部位(包括能源草秆、叶子、叶柄和全秆)的热解特性。结果发现,能源草不同部位的化学组成存在明显差异,其中能源草秆中纤维素、半纤维素和木质素含量均最高,分别为44.96%、21.48%和21.18%;叶子中半纤维素和木质素含量最低,分别为14.82%和17.02%;叶柄中纤维素的含量最低,为35.15%。这些化学组成的差异导致了其热解行为的不同,特别是第二阶段提取物的热解。而动力学分析结果也发现叶子的活化能最低为72.11k J.mol~(-1).k~(-1),秆的最高为95.02k J.mol~(-1).k~(-1),这些结果暗示能源草不同部位应该有各自最佳的利用方式。     

畜禽粪便的热解特性和动力学研究

利用热重-微商热重的分析方法对猪、牛、鸡和羊4种畜禽粪便的热解行为进行了研究。热重试验样品粒径为0.2mm,高纯氮气为热解环境,加热起始温度为20℃,终止温度为900℃。通过对热重(TG)曲线和微商热重(DTG)曲线的分析,得出畜禽粪便热解过程的脱水、过渡、主要失重和炭化4个阶段以及主要热解阶段的几个特征值参数;考察了加热速率对样品热解过程的影响,发现加热速率对样品热失重速率影响比较明显;利用试验所得数据,通过建立反应动力学方程,采用一级单组分和一级双组分分阶段反应模型,求出不同畜禽粪便在相应热解条件下的反应动力学参数,结果显示,几种样品的表观活化能值都在100kJ·mol-1以下,说明几种热解对象都很容易受热分解。     

滤泥的热解特性及动力学分析

【目的】研究滤泥的热解特性、动力学和热力学性质,为滤泥热解提供科学依据。【方法】采用定量法进行工业分析和元素分析;采用热重分析法,以5、10、15、20、25和30℃/min加热速率从室温加热至800℃,运用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)3种方法处理热重试验数据。【结果】滤泥灰分含量为44.34%,挥发分含量为52.88%,C、H、N、S和O的重量百分比含量分别为24.96%、4.04%、1.98%、5.82%和18.86%,高位发热值(HHV)为11.39 MJ/kg。由TG(热重分析)曲线可知热解主要分为3个阶段进行,分别为微失重阶段(110℃左右)、快速热解阶段(150～510℃)和炭化阶段(510～800℃),不同加热速率下DTG(热重分析一阶微分)曲线峰值差别明显。运用FWO和KAS方法计算得出的平均活化能(Eα)分别为322.28和321.93 kJ/mol,平均焓变(ΔH)为289.04和288.24 kJ/mol,平均吉布斯自由能变(ΔG)为207.87和208.01 kJ/mol,熵变(ΔS)由负值持续增加为正值。【结论】较低的加热速率有利于滤泥的热解反应;FWO和KAS模型均能较好地描述滤泥热解过程,整个热解过程符合热力学第二定律,是一个复杂多步的吸热过程。     

烘焙预处理对方竹热解产物特性的影响

以小径级竹材方竹Chimonobambusa quadrangularis为研究对象,采用程序控温管式炉、热重红外联用仪（TG-FTIR）和快速热解-气质联用仪（Py-GC/MS）等开展方竹烘焙与热解试验,探究烘焙温度（210,240,270和300℃）对热解（550℃）过程中气、固、液三态产物特性的影响,分析方竹烘焙后固体产物热解机制。结果表明:随烘焙温度升高,固体产物中碳元素及固定碳相对含量显著提高,氧元素及挥发分相对含量明显降低,氧碳比由0.72减小到0.53,热值由18.32 MJ·kg-1增加到21.65 MJ·kg-1,竹材能量密度显著提高。热解气体产物主要有二氧化碳（CO₂）、水蒸气（H₂O）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH₄）和氢气（H₂）,其中CO₂产量最大;随烘焙程度加深,CO₂,CO,H₂O,CH₄产量均减小,H₂增加。热解液体产物主要有酸类、酚类、呋喃类、酮类和醛类等,其中酸类、酚类以及呋喃类相对含量较高,分别为12.69%,34.72%和29.80%,酮类及醛类相对含量较少,分别为9.32%和11.87%;随烘焙温度升高,酸类、醛类及呋喃类相对含量逐渐降低,酚类及酮类逐渐增加。     

棉秆热解特性的分析

对棉秆进行热重分析和不经粉碎直接热解炭化试验研究。结果表明,棉秆样品在200~450℃内失重迅速。棉秆不经粉碎直接热解炭化后,所得三相产物在500℃时,生成秸秆液和秸秆炭的比例最高,而生成秸秆气的比例最低;在400℃时,秸秆炭中的含碳量最高。在棉秆热解过程中,随着反应温度增加,热解固体产物质量不断减少,但是固体产物中固定碳不断增加;热解温度高于400℃后,随着反应温度的增加,固定碳开始下降。     

基于热重红外联用技术的竹综纤维素热解过程及动力学特性

利用热重红外联用技术(TG-FTIR)研究了竹材综纤维素在不同升温速率下(5.0, 10.0, 15.0, 20.0和30.0℃·min-1)的热解特性和热解动力学。热重分析/热重一次微分曲线(TG/DTG)表明:竹材综纤维素热解可分为干燥、快速裂解和慢速裂解等3个阶段; 随着升温速率增加, TG/DTG曲线往高温一侧移动; 竹综纤维素热解过程发生复杂的化学反应, 包括多重、平行和连续反应; 热解挥发分主要由小分子CO, H₂O, CH₄和CO₂, 以及一些醛类、酮类、酸类、烷烃、醇类和酚类等有机物组成。利用无模式函数积分法, 即Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)积分法, 对其热解动力学进行研究。结果表明:竹材综纤维素的活化能随着转化率的升高先增大后减小再增大, 活化能数值的变化与纤维素/半纤维素不同的热解特性有紧密联系。     

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。     

竹材性质及其资源开发利用的研究进展

论述了竹类植物的资源概况、竹材的解剖与理化特性，重点分析了竹材造纸、竹材人造板、竹类植物的药用与保健功能、生态功能以及竹炭等的开发利用情况，并对竹类资源合理开发提出了具体建议。     

利用钾长石热分解制钾硅复合肥研究

[目的]研究热分解钾长石制取钾硅复合肥。[方法]采用焙烧试验,研究物料配比、焙烧温度、焙烧时间和添加剂硫酸钠对钾长石分解率的影响。[结果]钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系最易发生的反应配比为钾长石：硫酸钙：碳酸钙=1：1：14,添加剂硫酸钠3%,温度1050℃,焙烧2h。[结论]利用钾长石生产含钾硅复合肥在技术上是可行的。     

秸秆腐解过程中土壤热值与有机养分动态

研究玉米秸秆在3种长期试验地(葡萄园、桃园、农田)腐解过程中土壤热值和养分动态变化情况,为秸秆资源的合理利用和土壤培肥提供科学依据。于2011年10月至2012年10月在陕西杨凌进行,采用尼龙网袋法进行玉米秸秆腐解试验,定期取样测定秸秆的腐解残留率,研究紧贴尼龙网袋土壤的热值及其养分变化。结果表明:随着腐解时间的增加,秸秆在0～270d腐解迅速,残留率基本为50%左右,在270～360d腐解速度减慢,最终玉米秸秆在农田、桃园、葡萄园的腐解残留率分别为41.73%、36.11%、46.14%。3个试验地对秸秆腐解过程中土壤热值的影响差异不显著。土壤温度与秸秆腐解的残留率变化呈极显著负相关,影响秸秆在土壤中的腐解速度。整个腐解期间,除了秸秆腐解过程中土壤有机碳的变化不大,农田土壤pH基本不变,果园土壤pH下降了2.06%～2.32%;农田和桃园土壤速效磷分别增加了14.2%和67.5%,而葡萄园土壤速效磷降低了26.9%;农田、桃园和葡萄园的土壤速效钾分别增加了49.9%,43.0%和89.2%。3个试验地土壤易氧化有机碳、稳定性有机碳和碱解氮质量分数之间差异不显著。秸秆腐解在前、中期降解较快,后期趋缓。土壤温度、易氧化有机碳、稳定性有机碳、速效钾影响玉米秸秆在土壤中的腐解速度。果园土壤的有机碳和速效钾质量分数极显著高于农田土壤,说明生草可以提高果园土壤的部分养分质量分数,提高秸秆还田效果,农田土壤在秸秆还田时可调控因素比果园土壤多。可见,植物秸秆在腐解过程中会不同程度影响土壤养分质量分数的变化,提高部分有效养分质量分数,对土壤肥力和质量的提升起到一定的作用。     

不同工艺参数对竹造纸固剩物/漂珠复合板性能的影响

[目的]研究不同工艺参数（竹造纸固剩物粒度、固剩物与漂珠配比、板材厚度）对复合板材各种性能的影响.[方法]采用正交试验设计,利用竹造纸固剩物和漂珠制造复合板材,并通过对力学性能和导热系数的测定,探讨固剩物粉末粒度、固剩物与漂珠配比、板材厚度对板材性能的影响.[结果]随着粒度和板材厚度的增大,板材的物理力学性能MOE、24hTS呈现下降趋势;随着配比的增大,MOR、MOE增大,24hTS减小.[结论]最佳工艺为固剩物粒度为20～40目、固剩物与漂珠配比为8∶2、板材厚度为14 mm时,此时板材的各种性能达到最优.     

热处理温度与浸渍方式对竹丝质量增加率的影响

以毛竹竹丝为试材,在温度140、160、180、200℃条件下处理2 h,之后分别在常压和真空条件下用酚醛树脂浸渍15、30、60 min,探究不同热处理温度及两种浸渍方法、浸渍时间对竹丝质量增加率的影响。结果表明,不同热处理温度处理试材,真空浸渍得到的质量增加率都比常压浸渍的大,而且随着浸渍时间的增加,差异越来越明显。对于同一种浸渍方式,当热处理温度为160℃,浸渍时间为60 min时,质量增加效果最显著。     

竹质刨花板生产工艺及物理力学性能

用竹材加工剩余物片状刨花和丝状刨花为原料,研制竹质刨花板,并对其物理力学性能进行测定。结果如下:①片状刨花和丝状刨花的形状系数分别为20和28。②竹质刨花板生产选用固体含量55％,粘度20～30cPa·s,pH值7.0,固化速度60～70s的脲醛树脂为好。③用平压法生产竹质刨花板可采用降压排汽,分段卸压。这样能保证竹质刨花板的质量。④用片状刨花和丝状刨花生产的竹质刨花板的物理力学指标有较大差异。它们各项指标分别为:静曲弹性模量2.29×10~3N/mm~2,2.70×10~3N/mm~2,静曲强度21.57N/mm~2,26.91N/mm~2,平面抗拉强度0.73N/mm~2,0.55N/mm~2,吸水厚度膨胀率0.73％,2.56％。全部指标均超过木材刨花板一级品国家标准。     

论竹材层压板的生产技术与发展对策

本文论述了竹材层压板的特点与分类,讨论了原料、施胶、干燥、组坯、热压胶合、后加工6个方面的生产技术问题,进而提出了竹材层压板生产稳定健康发展的对策。     

竹材化学成分分析和表面性能表征

系统地研究了不同竹龄、部位毛竹(Phgllochysheterocyclavar.pubscense)化学成分的差异;应用化学光电子能谱仪(ESCA)和红外光谱(FTIR)对竹材的表面性能进行了分析表征。结果表明:不同竹龄竹材抽提物差异较大;竹材从根部到梢部,pH值逐渐增加;从竹青到竹黄,pH值逐渐降低;竹青表面的氧原子大于竹黄表面氧原子的比例;竹材的表面主要以木质素和各种抽提物为主,而纤维素和半纤维素含量明显低于木质素和抽提物;靠近竹青处的竹材表面的半纤维素含量低于竹黄,竹青的表面的羟基震动强于竹黄,且竹青表面的活性自由羟基的数量高于竹黄表面。     

竹纤维的利用

竹子是结构材料和纤维材料的理想原料。用竹纤维代替木纤维可用于制造经济墙板。此外,由于竹纤维是目前惟一的凉爽型纤维且具有绿色、环保等优良特性,现已是纺织行业纤维制衣研究与利用的热点。为此,综述了竹纤维的结构与性能、竹纤维的制备、竹纤维的的应用,指出了目前竹纤维研究中存在的问题,并对其应用前景进行了展望。