大粒径生物质成型燃料物理特性的研究

以华北产量较大的玉米秸秆、大豆秸秆为原料,采用H PB-III改进型生物质秸秆成型机,就大粒径秸秆粒度、含水率等对成型密度、抗水性影响因素进行了研究。结果发现,原料含水率在8%～15%时均很容易压缩成型,在12%左右成型效果最佳,成型密度接近或大于1g·cm-3。经抗水性试验发现其耐水浸蚀性能好,玉米秸秆成型燃料最长达300h,便于储存、处理及运输。从成型燃料专用燃烧设备燃烧试验看到,该成型燃料燃烧充分,燃烧效率超过98%,最高燃烧温度1100℃以上,燃烧过程飞灰少,不结渣或轻微结渣。     

青贮秸秆高压缩比打包机压缩装置的设计与试验

针对目前青玉米秸秆或半青玉米秸秆粉碎后采用传统青贮方式密实度小、厌氧程度低、氨化不足、易腐烂变质、不便密封等缺点,设计了一种适用于青贮秸秆高压缩比的打包机。对打包机的关键部件压缩装置预先进行4、5、6倍等 3种压缩比的压缩成型试验,并经过正交设计及多水平分析,确定打包机最优压缩比为1∶6。基于提高打包成型率的质量目标,确定压缩箱采用2个液压油缸开闭加料活动盖板,2个主液压油缸对压进行压缩,1个液压油缸推出及保压箱保压等技术完成压缩和保压成型;根据物料压缩后由于应力松弛,存在一定程度膨胀和回弹的特性,进行设计性试验。确定打包机保压箱长、宽、高分别为600、300、365 mm。经过校验后的压缩装置实现内部有效工作区间长、宽、高分别为1 800、600、365 mm,实现体积压缩达到6∶1的较高压缩比,极大改善了青贮秸杆厌氧条件并提高了其氨化程度。     

玉米秸秆生物炭压制成型特性研究

制取生物炭是农作物秸秆资源化利用的途径之一。秸秆生物炭松散,不便于处理、运输和储存,压制成型是提高生物炭容重的有效措施。为确定生物炭压制成型较优的原料含水率、成型压力、保压时间等工艺参数,以玉米秸秆烧制的生物炭为原料,利用与WDW-200型微机控制电子液压万能试验机配套的压制成型试验装置,以压制后生物炭块的抗破坏强度和尺寸稳定性为成型质量检测指标,通过单因素试验分别研究各因素对生物炭压制成型特性的影响及其较优范围。根据预试验,确定试验生物炭原料含水率分别为12%,14%,16%,18%,20%,22%,24%,成型压力分别为30,40,50,60,70,80,90MPa,保压时间分别为2,5,8,11,14,17,20s。对某一因素进行试验时,将另外两个因素设定在预试验及前一因素试验的较优水平。压制成型后密封保存72h,测定生物炭成型块的尺寸稳定性,并利用压力机测定生物炭块的抗破坏强度。结果表明:含水率、成型压力和保压时间对压制成型生物炭块的抗破坏强度、尺寸稳定性影响极显著。通过对2个成型质量检测指标综合分析,确定压制生物炭较优的含水率范围为18%~22%,成型压力范围为60~80MPa,保压时间范围为5~11s。该结果对生物炭压制成型工艺及装置研制具有参考意义。     

生物炭挤压成型机的设计与试验

利用螺旋挤压成型原理,设计一种农作物秸秆生物炭挤压成型机。通过对螺旋喂料器、螺杆、成型出口等关键部件的分析计算,确定螺旋喂料器、螺杆、保型筒等关键部件和机构的运动参数和结构参数,并试制样机。以农作物秸秆生物炭为试验材料,以不同螺杆类型、不同含水率和粘结剂添加量为试验因素,采用抗压强度和抗跌碎性为评价指标,设计正交试验,对该挤压成型机性能进行试验。结果表明,当采用等距不等深螺杆、粘结剂添加量为25%左右、含水率为35%左右时,样机的生产率为215kg/h,成型样品的密度为1.06g/cm~3,抗压强度为0.16 MPa,抗跌碎性为98.23%,各项指标满足生物炭成型标准或设计要求。     

生物炭挤压成型机的设计与试验

利用螺旋挤压成型原理,设计一种农作物秸秆生物炭挤压成型机。通过对螺旋喂料器、螺杆、成型出口等关键部件的分析计算,确定螺旋喂料器、螺杆、保型筒等关键部件和机构的运动参数和结构参数,并试制样机。以农作物秸秆生物炭为试验材料,以不同螺杆类型、不同含水率和粘结剂添加量为试验因素,采用抗压强度和抗跌碎性为评价指标,设计正交试验,对该挤压成型机性能进行试验。结果表明,当采用等距不等深螺杆、粘结剂添加量为25%左右、含水率为35%左右时,样机的生产率为215 kg/h,成型样品的密度为1.06 g/cm3,抗压强度为0.16 MPa,抗跌碎性为98.23%,各项指标满足生物炭成型标准或设计要求。     

不同秸秆还土对玉米产量的影响

贵州省纳雍县地处黔西北的高寒山区,平均海拔1 457 m,平均气温13.7℃。山高坡陡,土块支离破碎。由于地势起伏较大,导致水土流失严重,土壤肥力水平偏低。为了使该地区土壤保持在一个相对稳定的肥力水平,从而增加粮食产量,设置了5种作物秸秆还土的玉米垄作试验,探索了不同秸秆还土对玉米产量的影响。1材料与方法1.1试验材料马铃薯、油菜、玉米、小麦、烤烟5种秸秆;玉米品种黔西10号。1.2试验设计将5种秸秆(风干基)切碎后,分别按400 kg/667m2与1 500 kg/667m2光叶紫花苕混施于玉米种植带内,然后翻压起垄,以备营养坨育苗移栽。试验采用单因素设…     

秸秆固化成型燃料及燃烧技术研究

<正>成果简介该成果以资源量丰富的农作物秸秆为原料,应用液压驱动热压成型技术生产一种可替代煤的成型燃料。主要研究内容包括:秸秆物化特性、成型机理以及燃烧机理;秸秆成型机;秸秆成型燃料专用锅炉及多种专用户用炉;秸秆成型燃料技术在农村应用示范及管理体制和经营机制。该项目的创新点有:双活塞、双压头和双缸结构液压秸秆成型机;双重倒置式炉排结构成型燃料专用     

植物秸秆杯型容器成型过程的计算机模拟

植物秸秆模压成型技术是利用农业剩余物的有效手段之一.目前在植物秸秆人造板技术、植物秸秆包装衬垫方面都有大量的研究.但是植物秸秆压制杯型容器,如育苗容器、快餐餐盒等方面的研究还很少.为了搞清植物秸秆杯型容器成型过程中的力学变形特征和流动规律,确定模具参数对成型的影响,同时为模具设计和制造提供依据.该文通过有限元程序计算了植物秸秆压制杯型容器时力-位移关系,确定了成形杯的应变分布,以及材料在模具中的流变规律,并探讨了变形程度、摩擦因子、模具锥度等因素对杯型容器成型的影响,与植物秸秆杯型容器压制成型试验结果进行比较,模拟计算结果和实验结果相符.     

植物秸秆杯型容器成型过程的计算机模拟

植物秸秆模压成型技术是利用农业剩余物的有效手段之一.目前在植物秸秆人造板技术、植物秸秆包装衬垫方面都有大量的研究.但是植物秸秆压制杯型容器,如育苗容器、快餐餐盒等方面的研究还很少.为了搞清植物秸秆杯型容器成型过程中的力学变形特征和流动规律,确定模具参数对成型的影响,同时为模具设计和制造提供依据.该文通过有限元程序计算了植物秸秆压制杯型容器时力-位移关系,确定了成形杯的应变分布,以及材料在模具中的流变规律,并探讨了变形程度、摩擦因子、模具锥度等因素对杯型容器成型的影响,与植物秸秆杯型容器压制成型试验结果进行比较,模拟计算结果和实验结果相符.     

秸秆类型对秸秆育苗钵成型质量的影响

秸秆育苗钵具有可降解性,能够实现钵和秧苗的一体栽植,有利于移栽机械化作业.进行秸秆育苗钵成型质量试验是为了寻求适宜的农作物秸秆类型,以其制作的育苗钵有利于秧苗培育和机械化移栽.以水(400mL)+淀粉(100g)+NaOH(12g)+磷酸(6g)配制成粘结剂.胶温维持在70～75℃,分别以水稻、玉米、高粱、大豆、花生秸秆为原料,压制成育苗钵,进行了育苗钵的密度、跌碎率机械特性的试验.结果表明:5种秸秆原料都可制成育苗钵,均能满足育苗过程中的机械强度要求,但以玉米和水稻秸秆原料最优.     

成型参数对玉米秸秆固体燃料成型效果的影响

[目的]为了给秸秆类固体燃料压缩设备的设计提供参考依据和基础数据。[方法]以玉米秸秆为原材料进行热压成型试验,采用单因素和正交试验设计并结合方差分析方法,研究了含水率、温度和压力对固体燃料成型效果(密度、耐久性和抗跌碎性)的影响。[结果]含水率、温度和压力会显著影响玉米秸秆固体燃料的密度,P值达到0.009 58、0.049 71和0.012 63,而耐久性和抗跌碎性始终保持较高水平。[结论]当玉米秸秆含水率为8%~12%、温度为130℃~150℃、压力约为130 MPa时,最有利于生产优质的玉米秸秆固体燃料。     

环模成型机成型模具的改进设计及力学分析

利用生物质致密成型技术将农林废弃物如秸秆、木屑和枝桠等进行压缩成型得到具有一定形状和密度的生物质成型燃料．是实现生物质能源有效利用的重要手段之一。在加工成型燃料的过程中,环模成型机凭借其压缩密度大、成型效果好等特点被广泛使用着,但这种成型机普遍存在模具寿命短、维修成本高、更换不便等缺陷。、针对这些问题,对环模成型机的成型模具结构进行全新的改进设计,并对成型模具在工作过程中进行了力学分析,为环模成型机的结构优化提供了理论依据。     

玉米秸秆颗粒燃料成型的试验研究

以玉米秸秆为原料，用自制的小型平模颗粒燃料成型机进行了成型试验，得到原料的含水率为２５％￣３５％、粒度１０ｍｍ以下，成型机的生产能力为１１０ｋｇ／ｈ，耗电量１０ｋＷ。     

玉米秸秆颗粒燃料成型的试验研究

以玉米秸秆为原料，用自制的小型平模颗粒燃料成型机进行了成型试验，得到原料的含水率为２５％～３５％、粒度１０ｍｍ以下，成型机的生产能力为１１０ｋｇ／ｈ，耗电量１０ｋＷ．     

基于焦油作为黏结剂的玉米秸秆炭成型工艺研究

为研究玉米秸秆炭成型过程中各参数之间的交互作用,获得最佳工艺参数,该文采用三因素的响应面试验设计研究了混料水分(15%～35%)、成型压力(7～10 k N)、焦油添加量(0～10%)3个参数对成型玉米秸秆炭的抗压强度、松弛密度以及比能耗3个成型指标的影响,建立了响应面模型,获得了最佳工艺参数,并对优化后的试验参数进行了试验验证。结果表明:在选取试验参数范围内,混料水分、成型压力、焦油添加量均会对技术指标产生较大影响;最优的工艺参数组合为混料水分35%、焦油添加量9.87%、成型压力10 kN,在该参数组合下的验证试验结果为抗压强度13 300.57 N、松弛密度701.52 kg/m~3、比能耗0.25 kJ/kg。本研究为成型炭新能源产品的开发提供了理论依据。     

水温对杉木压缩木吸水厚度膨胀率的影响

测定和分析了杉木压缩木在不同水温、不同时段的径向和弦向吸水厚度膨胀率 结果表明,不同条件下,径向和弦向吸水厚度膨胀率随时间变化的速度和幅度不同,达到径向和弦向最大吸水厚度膨胀率的时间也不同 该研究结果为杉木压缩木的生产和利用提供了科学的理论依据     

生物质固化成型机的探讨与开发

生物质一般是指农作物的秸秆、木材废弃物、农产品加工的下脚料等,可再生,低污染,广泛分布。农村的稻草、玉米秸秆非常富足,加工成固化燃料可以节省大量煤炭,所以国内外不断研究利用。国内有许多小厂家生产固化成型机,但使用寿命和产量均存在一定的缺陷。现将目前国内几种秸秆压缩成型技术归纳如     

玉米秸秆保温板力学性能指标分析

选择施胶量、秸秆板厚、热压温度作为与秸秆板力学性能指标相关的因素进行三元二次回归正交试验设计,并分析所选因素与秸秆板力学性能指标间的关系.将试验所得的数据输入DPS数据处理平台,利用DPS的分析软件对试验结果进行回归分析,并分析单因素对各力学性能指标的影响.通过试验和对试验结果的分析可知,施胶量、热压温度对试验指标内结合强度有着显著的影响;施胶量、秸秆板厚、热压温度,对试验指标2h吸水膨胀率有着显著的影响.得到的较优结果组合是:施胶量12.3％、秸秆板厚为11.8 cm、热压温度180℃.此时,压制出的保温板满足保温材料力学性能要求且能节约成本.对该组合的数学模型分析可知,所得回归模型拟合度好,具有实际意义.     

生物质燃料常温变径成型锥头研究

针对生物质常温闭式成型机的不足,本文引入了开式成型的概念,并在原有闭式成型机液压驱动设备的基础上,改进了成型腔.通过对生物质原料的力学分析,设计了开式成型的变径成型锥头.并使用小刨花、锯末等材料进行验证,探讨了对生物质常温变径成型机成型效果的影响因素,同时确定了较高成型质量时成型腔的压缩比范围.     

模拟利用太阳能预处理玉米秸秆压缩成型试验

为了降低玉米秸秆在热压成型工艺的热能输入及成型过程中的压缩能耗,首先检测了太阳聚光板焦点温度的波动范围,然后分析了在类似波动温度下秸秆的分解行为,最后采用模拟利用太阳能替代传统玉米秸秆热压成型工艺的热源,以之预处理软化秸秆,对比压缩成型的能耗变化。结果表明,太阳能聚光板聚光焦点温度速率的波动基本维持在±15℃/min左右,且该工艺仅适宜于晴天或多云天气条件下进行。模拟利用太阳能热解秸秆的热重曲线整体与恒定升温速率下的趋势相同,起始热解温度也维持在260~280℃,且秸秆热解的动力学参数也符合传统生物质热解动力学的一般分析情况。为了避免秸秆受热分解,利用太阳能预处理秸秆温度范围为0~250℃。经模拟太阳能预处理后的玉米秸秆压缩比能耗为24.015 J/g,与未预处理的秸秆样品相比必能耗降低1.194 J/g。