玉米秸秆热解生物油特性的研究

基于为生物油开发利用提供基础数据的目的,在等离子体流化床热解实验台上利用粉碎的玉米秸制取生物油,并对生物油的物理化学特性进行了分析研究。生物油的最高得油率为37%,显酸性,密度在1100～1200 kg/m³之间;动力粘度的总体趋势是随温度的升高而降低;灰分百分含量小于0.1%。同时使用色质联用仪(GC-MS)对生物油进行了组分分析,生物油的主要成分有乙酸、羟基丙酮、水、乙醛、呋喃等。高含水量和含氧量使得生物油热值低,容易发生反应,需要对生物油进行进一步的分析和改性才能用于高端技术。     

基于太阳能吸附式制冷中的新型吸附床的研究

该文对新型吸附床的结构做了设计说明,采用太阳光直接照射吸附床加热活性炭,用蜂窝状结构增强吸附床的传热。结果表明,直接加热活性炭可使吸附床内部在接受13.59MJ的能量后最高温度可达到117℃,使用蜂窝状传热结构吸附床内的最大温差小于5℃,实测系统COP(系统制冷性能系数)为0.157。通过对吸附床建立数学模型,对吸附床内的温度随太阳辐射能变化建立了计算模拟。     

流化床热裂解影响因素的研究

为了研究温度、喂料速率及压差等对热解产物的影响,以玉米秸秆粉为原料,氩气为流化气体,石英砂为流化介质,在自行设计的流化床上进行了热裂解试验.试验探索了生物油收集率、炭收集率以及气体产率与温度、压差和喂料速率的关系.研究表明,自行设计的流化床在工况为温度480℃、喂料速率在10g/min、压差为30mm水柱时生物油收集率最高为31.8%.     

基于两级干燥工艺的玉米果穗太阳能集热通风干燥系统设计

利用中国西北充沛的光热及干燥空气资源,考虑节约热风的能源消耗等因素,设计了一套适用于玉米果穗和籽粒分两级干燥工艺的太阳能集热通风干燥系统,系统安装了可自卸平置式物料床,方便玉米果穗的干燥与卸载;控制系统可根据干燥仓内温度的变化实现对通风干燥系统的自动控制。试验表明,此系统可在短时间内将玉米果穗干燥,利用该太阳能集热通风干燥系统进行玉米果穗的两级干燥,干燥时间较一次干燥工艺缩短了18 h,平均降水速率每小时比玉米果穗一次干燥提高60.8%。该系统设计为我国育种干燥工艺及其相应设备的研究提供了参考。     

不同坡度条件下“沙棘植物柔性坝”的阻水效应

[目的]探讨不同坡度条件下"沙棘植物柔性坝"对水流流速和水深的影响,并分析和沟床糙率系数的变化及其主要影响参数,为"沙棘植物柔性坝"这一水土保持生态工程在山区沟道的推广应用提供理论依据。[方法]基于野外水流试验,根据试验数据,运用理论分析的方法,探讨"沙棘植物柔性坝"对水流的影响及沟道糙率的变化。探讨在不同坡度条件下"沙棘植物柔性坝"对流速变幅值、水深沿程分布的影响,并对糙率系数的变化进行了分析。[结果]流速变幅值的大小与沙棘柔性坝坝长、种植密度和床面坡度有关;在沙棘柔性坝较长的试验床中,流速变幅值随着坡度的增大而增大;在沙棘种植密度较大的试验床中,上游区的雍水深度和糙率系数值随坡度的增大而增大。[结论]"沙棘植物柔性坝"对坝前水流流速有明显的衰减阻滞作用,其中柔性坝坝长和植物种植密度是影响"沙棘植物柔性坝"阻水效应的主要因素。     

H2O2/NaOH改性玉米秸秆制备石油吸附剂的实验研究

本文采用H2O2/NaOH对玉米秸秆(RCS)进行改性来制备可吸附石油的生物质吸附剂(HNCS)。通过模拟实验,比较了不同改性时间的HNCS吸油量,发现改性14h的吸油量最大,达14.08g·g-1,而改性前RCS仅为4.33g·g-1,改性使得吸油量提高了325%,且吸油速率更快。通过扫描电子显微镜(SEM)、比表面积/孔隙度分析仪和傅里叶红外光谱仪(FT-IR),对改性前后样品结构进行表征,同时采用洗涤剂法和硫酸法对纤维素、半纤维素、木质素含量进行测定,结果发现:改性后的HNCS表面更加粗糙,且出现大量的吸附孔隙,比表面积为7.14m·2g-1,表面亲水性官能团减少,纤维素含量增加而木质素含量减少。这说明吸油量和吸油速率受到吸附剂表面官能团、比表面积和孔隙/间隙的影响。     

环境温度对发酵床养殖公猪繁殖性能的影响

微生物发酵床养殖是一种生态养殖模式,在冬天具有很好的保暖作用,减少了日粮的损耗,但在夏天,缺少散热的功能,对育肥猪和种猪的养殖影响较大。实验对某微生物发酵床生态养猪场的4头种公猪,通过连续观测公猪舍环境温度、垫料温度及公猪的精神状态,检测公猪血液生化指标、精子活率、精子质量、精子密度及生化指标项目。结果发现1号公猪的总蛋白水平较高,其它生化指标差异不显著;4头公猪中只有4号公猪精子活率达到70%,其余公猪精液中精子活率低于10%,大量死精。结果表明微生物发酵床养殖对公猪繁殖性能的影响较大。     

改善畜床环境对减小猪肢蹄损伤发病率影响的研究

不良的畜床环境是导致母猪肢蹄损伤发病率高的关键因素。为探明不同畜床环境对猪肢蹄损伤发病率影响的差异，对采用不同畜床饲养的母猪进行了观察和对比试验。发现冷、硬、潮混凝土畜床上的母猪肢蹄损伤发病率高达37.7%，全漏缝地板畜床发病率为30.5%，局部漏缝地板发病率则在25%。简易节能型畜床肢蹄损伤发病率仅为5.18%，使猪肢蹄损伤发病率下降了70%～80%，这一结果证明，通过改变畜床材料和结构来改善畜床环境的新思路、新方法是可行的。     

基于PIV的渐变地表粗糙度对坡面流水动力特性的影响

粗糙度是影响坡面流水动力特性的关键因子,为探究渐变粗糙度影响下坡面流水力特性,采用粒子图像测速技术(particle image velocimetry, PIV)观测并分析3组流量下渐变粗糙床面下坡面流的流速轮廓线、紊动强度、雷诺应力和壁面切应力的变化规律。结果表明:(1)流速随粗糙度增加而减小;拟合无量纲流速得到流速分布对数公式,粗糙度增大与拟合常数A成反比,与积分系数B成正比。(2)渐变地表粗糙度流向紊动强度与光滑床面坡面流变化趋势相似。流向紊动强度随相对水深的增大而减小。随着粗糙度增大,流向紊动强度大小出现非显著性差异。渐变粗糙床面下流向紊动强度符合Nezu经验公式,流量与经验系数成正比。(3)不同流量下,渐变粗糙床面的雷诺应力分布与光滑床面相似。在粗糙度影响下,雷诺应力最大值出现在y/H=0.2~0.4处。随着粗糙度逐渐增加,壁面切应力逐渐增大。综合表明,增加PIV分辨率方法可以适用于坡面流水力特性的研究。探究渐变粗糙度对坡面流的影响,探讨坡面流水动力学特性,为水土保持理论研究提供新思路。     

宁南山区侵蚀沟不同部位土壤理化性质及可蚀性研究

侵蚀沟沟头前进，沟岸扩张，沟床下切严重影响区域粮食生产和环境质量。以宁夏彭阳县玉洼流域3个稳定侵蚀沟的沟头、沟床、沟岸为对象，通过野外调查取样与室内试验相结合的方法，分析了侵蚀沟不同部位(沟头、沟床、沟岸)的土壤理化性质及可蚀性K值，采集0—10,10—25,25—40,40—55,55—70 cm土壤，测定并计算土壤质量含水量(θ)、土壤容重(ρ)、土壤总孔隙度(φ)、土壤黏粒(CLA)、粉粒(SIL)、砂粒(SAN)含量、>0.25 mm水稳性团聚体含量(R_0.25)、土壤平均重量直径(MWD)、土壤几何平均直径(GMD)及土壤有机质(SOM)含量，利用EPIC模型计算土壤可蚀性K值。结果表明：(1)侵蚀沟各部位平均质量含水量、总孔隙度、有机质、粉粒含量、>0.25 mm水稳性团聚体含量、平均重量直径、几何平均直径的大小顺序均为沟床>沟岸>沟头，各部位平均土壤容重、砂粒含量为沟头>沟岸>沟床，平均土壤黏粒含量为沟岸>沟头>沟床，各部位土壤机械组成均为粉粒含量>砂粒含量>黏粒含量；(2)侵蚀沟各部位土壤...