基于专家模糊PID控制的生物炭炭化炉的研究

加热炉的特性参数由于受负荷或干扰因素的影响,具有时变性、大滞后、大惯性及一定非线性的特点。生物炭作为一种新型土壤改良剂与全球温室效应缓解良药吸引了各国研究人员的兴趣,其制取设备—生物炭炭化炉是一种特殊的加热炉,它不仅要求精准控温避免超调,还要求可控升温速率,这对于该炉的设计提出了不小的挑战。为此,应用专家模糊PID控制系统实现了生物炭的精确制备,并在Mat Lab/Simulink仿真的基础上,验证了该设计满足生物炭炭化高精度、无超调的要求。     

生物质炭热解炭化条件及其性质的文献分析

【目的】因生物炭具有对土壤固碳减排和作物增产以及环境修复的作用，已受到国内外学者的广泛关注。本文回顾近年来生物质炭性质的相关研究，分析农业应用中生物质炭性质问题，阐述未来生物质炭性质研究发展趋势。【方法】收集了截至2015年12月文献出版物中402篇文献，对数据按生物质炭来源地区、生产 (制备) 条件和性质类别进行分类评价。【结果】1) 目前研究中应用的生物质炭68.2%为实验室制备，商业化生产比例只有22.9%；2) 生物质炭原料以林木为主，占44.3%，其次是农作物剩余物，占38.6%。作物秸秆制备的生物质炭以中国研究最多；3) 制备生物质炭的炭化温度范围在300～700℃ (91.4%)，400～600℃的温度范围以商业化生产中较常用；4) 生物质炭性质测定除总 (有机) 碳外，常测指标还包括pH、电导率、总氮、灰分和比表面积等，潜在污染物指标测定较少，而污泥炭中的重金属及植物源炭的多环芳烃潜在风险仍需研究；5) 生物质炭的研究制备原料基本上取决于该区域内可收集的废弃物，欧美地区主要关注林木生物质炭，亚洲等的发展中国家则着重研究秸秆生物质炭。【结论】与欧美国家相比，发展中国家的生物质炭商品化生产仍较薄弱。不同原料和温度生产的生物质炭性质和功能差别很大，以秸秆为原料、中温炭化的生物质炭各方面性质较为平衡，具备生物质炭大规模产业化的条件。此外，生物质炭性质的测试注重理化性状，对潜在风险污染物的分析普遍不足，亟需开发一个标准来规范生物质炭最小测试指标集和合适的测试方法选择。     

磷-氮-硼复合阻燃剂处理橡胶木的初步研究

采用水基型磷-氮-硼复合阻燃剂,对炭化及未炭化橡胶木进行浸注处理,分析不同配方的阻燃剂对橡胶木增重率(WPG)、抗弯弹性模量(MOE)和抗弯强度(MOR)的影响。结果表明:不同配方的阻燃剂对未炭化橡胶木的增重率无显著影响,而对炭化橡胶木的增重率有显著影响。不同配方的阻燃剂对未炭化和炭化橡胶木的MOE和MOR均无显著影响,但炭化橡胶木的MOE和MOR明显低于未炭化橡胶木。     

竹材热解及炭化收缩特征分析

对四种竹材的热解行为及炭化收缩现象进行了分析研究,结果表明:(1)竹材的种类和年龄对其热解特征和炭化收率有重要影响;(2)炭化过程中竹材收缩率随温度升高而增大;(3)竹材的炭化收缩率在不同年龄、不同部位也有差异.在相同炭化温度下,竹材炭化过程中切向和径向的收缩率高于轴向.     

Carbonization mechanism of bamboo（phyllostachys） by means of Fourier Transform Infrared and elemental analysis

Bamboo was carbonized at different temperatures ranging from 200℃ to 600℃.The dependence of the change of hemicellulose,cellulose,and lignin on the temperature was investigated by means of elemental analysis and Fourier Transform Infrared (FTIR) spectra of the residual solid products.The results showed:(1)Below 200℃,hemicellulose in bamboo wasdecomposed and a large amount of hydroxyl groups are dislocated from hemicellulose and cellulose,accompanied by the evolution of water to escape.(2)200℃-250℃,cellulose in bamboo was brastically decomposed whereas the net structure of lignin keep stable,with the except of the dislocation of methoxyl groups from lignin.(3)250℃-400℃,the net structure of lignin collapse,up to 400℃,followed by that the more position in aryl groups are substituted.(4)For bamboo carbonization,the aromatization of residual carbon has approximately completed at the temperature as high as 600℃.But the fusion of aromatic rings possibly does not occur.     

日本木炭炭化装置的使用现状及其发展

日本木炭工业炭化法主要采用旋转炭炉、平板炉、螺旋式锯屑连续炭化炉和流动式连续炭化炉。至今,日本对黑炭或白炭制造炭窑进行了多方面的探讨。使用廉价的锯屑、树皮、枝条材作为原料制造木炭,即使得率低一些,采用该工艺     

连续式秸秆炭化炉的设计

炭化是解决秸秆、稻壳、农林废弃物等生物质资源化开发利用的有效途径.设计一种连续式秸秆炭化炉,介绍炭化炉的整体结构设计,详细说明其主要部件的设计方案及参数选择.经验证,该炭化炉结构合理,制造工艺简单,操作方便,性能可靠,具有较好的经济性和市场前景.     

化学处理对竹材炭化的影响试验

在竹材进行炭化之前，用化学药液“强酸胍类”物质与其他助剂的混合物对竹材进行浸泡处理，在相同的炭化压力和温度下，能缩短炭化周期，同时炭化后的竹片纹理清晰，色泽均匀，色差小。     

阻燃中密度纤维板阻燃特性的研究

利用扫描电镜、氧指数测试仪、热重分析仪等仪器对采用了BL阻燃剂的中密度纤维板进行阻燃性能分析。结果表明：BL阻燃剂具有阻燃效果好、抑烟性、使用方便等优点，是一种优良的氮磷系膨胀型阻燃剂。压制的中密度纤维板，阻燃剂能均匀分布在纤维之间，燃烧时能促使纤维炭化，有效抑制燃烧。纤维板物理力学性能满足中密度纤维板优等品要求，阻燃效果明显，重量损失率低，燃烧失重率在7％以下，氧指数达到了难燃级48％的要求。     

炭化稻壳肥在水稻上的应用研究初报

稻谷加工的副产物稻壳经炭化处理后可用作肥料。水稻本田施用50kg/667m2+1000kg农家肥作底肥配施二铵10kg/667m2,尿素7.5kg,返青期、分蘖期各提前1d,可提高水稻抗病虫、抗倒伏能力,增产16.7%。值得推广应用。