生物炭挤压成型机的设计与性能试验
发布时间：2021-03-26 15:10
随着经济的发展,人类对能源的需求越来越大,传统化石能源逐渐消耗殆尽。在此背景下,各国政府越来越重视对可再生资源的开发利用,尤其是生物质资源的开发利用。我国是农业大国,有丰富的生物质资源,这些资源因为分布分散、能量密度小、运输和储存成本高等问题,大部分被直接燃烧掉或者废弃,未能得到充分有效的利用。将这些生物质经炭化后成型得到生物炭块,其能量密度和燃烧特性都得到提高,且方便运输与储存。但目前国内对生物炭成型研究报道较少,所以本课题拟研发一台生物炭挤压成型机,并对其进行性能试验,旨在为生物炭成型技术和成型工艺提供参考依据。本课题主要研究内容如下:（1）分析了生物质成型机理。对生物质组成成分进行分析,并解释了木质素对其成型性能的影响;从宏观和微观两个角度说明生物质成型机理,并对影响生物质成型的几个因素做了阐述;对比两种生物炭成型工艺的优缺点,最终选择了先炭化后成型工艺。（2）对生物炭进行压缩成型试验。利用万能材料试验机和自行设计的挤压模具对生物炭进行压缩成型性能试验研究,重点研究压力大小对生物炭可压缩性的影响,通过拟合获得生物炭成型密度和体积模量均与压力大小呈指数关系,且由试验结果得出当压力在...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国外研制的部分成型机产品及成型品
（a）螺旋挤压机 （b）活塞式成型机 （c）平模制粒机 （d）环模制粒机图 1-2 国内部分生物质成型机Fig. 1-2 Some domestic molding machines目前国内几种主要的生物质成型技术如下：（1）螺旋挤压成型技术螺旋挤压成型技术是目前使用最广泛的成型技术。如图 1-3 所示，它主要由挤压螺杆、挤压筒体、加热圈等组成。待成型生物质在挤压螺杆的作用下被推入挤压筒体内，在挤压螺杆、挤压筒体以及出料口的摩擦力作用下被挤压出去形成棒状燃料，其中生物质结构中的木质素在摩擦生热以及加热圈加热的双重作用下软化起粘结剂作用，有利于增加棒状燃料的密实性。成型后的棒状燃料在后续生物质的压力作用下被不断地挤压出出料口，根据所需要的长度截断（刘国华2011）。
旋挤压机 （b）活塞式成型机 （c）平模制粒机 （d）环图 1-2 国内部分生物质成型机Fig. 1-2 Some domestic molding machines国内几种主要的生物质成型技术如下：螺旋挤压成型技术挤压成型技术是目前使用最广泛的成型技术。如图 1-3 所示，、挤压筒体、加热圈等组成。待成型生物质在挤压螺杆的作用内，在挤压螺杆、挤压筒体以及出料口的摩擦力作用下被挤压，其中生物质结构中的木质素在摩擦生热以及加热圈加热的双结剂作用，有利于增加棒状燃料的密实性。成型后的棒状燃料力作用下被不断地挤压出出料口，根据所需要的长度截断
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭与木质素混合成型及其燃烧特性研究[J]. 秦丽元,张世慧,高忠志,蒋恩臣. 农业机械学报. 2017(04)
[2]生物质炭化成型燃料直燃特性分析[J]. 侯宝鑫,张守玉,茆青,姚云隆,涂圣康,金涛,赵孟浩. 燃烧科学与技术. 2016(02)
[3]对辊柱塞式成型机设计与试验[J]. 宁廷州,俞国胜,陈忠加,袁湘月,刘文广,皮森淼. 农业机械学报. 2016(05)
[4]柱塞式平模生物质成型机设计与试验[J]. 陈忠加,俞国胜,王青宇,袁湘月,宁廷州,金实. 农业工程学报. 2015(19)
[5]水稻秸秆压块热值模型构建及其影响因子相关性分析[J]. 陈树人,蒋成宠,姚勇,蒋晓霞. 农业工程学报. 2014(24)
[6]煤泥体积模量测试及在长距离管道输送中的应用[J]. 郝雪弟,刘亚运,李娜,石庆伟,吴淼. 中国煤炭. 2014(09)
[7]螺旋输送机图解设计法[J]. 周全申,胡继云,郑坤,于志杰. 粮油加工(电子版). 2014(01)
[8]基于ANSYS的生物质液压成型机双锥度模具特性研究[J]. 李震,俞国胜,曲迪. 东北农业大学学报. 2013(11)
[9]立式环模生物质成型机设计与试验[J]. 姚宗路,赵立欣,田宜水,孟海波,庞丽沙,霍丽丽. 农业机械学报. 2013(11)
[10]农林剩余物压缩成型技术及其研究进展[J]. 何浩,孙军,谢启强. 石油和化工设备. 2013(04)
博士论文
[1]生物质常温开模致密成型研究[D]. 闫文刚.北京林业大学 2011
硕士论文
[1]农作物秸秆资源量估算、分布与利用潜力研究[D]. 车莉.大连理工大学 2014
[2]玉米秸秆纤维基地膜原料制取工艺技术研究[D]. 张颖.东北农业大学 2014
[3]高燃烧热值生物质成型炭的制备研究[D]. 刘宇.东北林业大学 2014
[4]秸秆禁烧与秸秆处理处置问题研究[D]. 姜荣鹏.山东大学 2013
[5]凸轮式生物质燃料致密成型机设计研究[D]. 侯鹏程.内蒙古农业大学 2013
[6]微结构注射成型机螺杆的研究[D]. 于宇.北京化工大学 2013
[7]农林生物质原料及炭成型燃料性能检测研究[D]. 沈莹莹.浙江大学 2013
[8]CXJ-Ⅲ生物质燃料机械活塞式成型机的研制[D]. 宋贯华.哈尔滨工业大学 2012
[9]生物质成型工艺及其燃烧性能试验研究与分析[D]. 刘丽媛.山东大学 2012
[10]平模式生物质成型机的改进设计与试验分析[D]. 睢利铭.河南农业大学 2012
本文编号：3101791
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国外研制的部分成型机产品及成型品
（a）螺旋挤压机 （b）活塞式成型机 （c）平模制粒机 （d）环模制粒机图 1-2 国内部分生物质成型机Fig. 1-2 Some domestic molding machines目前国内几种主要的生物质成型技术如下：（1）螺旋挤压成型技术螺旋挤压成型技术是目前使用最广泛的成型技术。如图 1-3 所示，它主要由挤压螺杆、挤压筒体、加热圈等组成。待成型生物质在挤压螺杆的作用下被推入挤压筒体内，在挤压螺杆、挤压筒体以及出料口的摩擦力作用下被挤压出去形成棒状燃料，其中生物质结构中的木质素在摩擦生热以及加热圈加热的双重作用下软化起粘结剂作用，有利于增加棒状燃料的密实性。成型后的棒状燃料在后续生物质的压力作用下被不断地挤压出出料口，根据所需要的长度截断（刘国华2011）。
旋挤压机 （b）活塞式成型机 （c）平模制粒机 （d）环图 1-2 国内部分生物质成型机Fig. 1-2 Some domestic molding machines国内几种主要的生物质成型技术如下：螺旋挤压成型技术挤压成型技术是目前使用最广泛的成型技术。如图 1-3 所示，、挤压筒体、加热圈等组成。待成型生物质在挤压螺杆的作用内，在挤压螺杆、挤压筒体以及出料口的摩擦力作用下被挤压，其中生物质结构中的木质素在摩擦生热以及加热圈加热的双结剂作用，有利于增加棒状燃料的密实性。成型后的棒状燃料力作用下被不断地挤压出出料口，根据所需要的长度截断
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭与木质素混合成型及其燃烧特性研究[J]. 秦丽元,张世慧,高忠志,蒋恩臣. 农业机械学报. 2017(04)
[2]生物质炭化成型燃料直燃特性分析[J]. 侯宝鑫,张守玉,茆青,姚云隆,涂圣康,金涛,赵孟浩. 燃烧科学与技术. 2016(02)
[3]对辊柱塞式成型机设计与试验[J]. 宁廷州,俞国胜,陈忠加,袁湘月,刘文广,皮森淼. 农业机械学报. 2016(05)
[4]柱塞式平模生物质成型机设计与试验[J]. 陈忠加,俞国胜,王青宇,袁湘月,宁廷州,金实. 农业工程学报. 2015(19)
[5]水稻秸秆压块热值模型构建及其影响因子相关性分析[J]. 陈树人,蒋成宠,姚勇,蒋晓霞. 农业工程学报. 2014(24)
[6]煤泥体积模量测试及在长距离管道输送中的应用[J]. 郝雪弟,刘亚运,李娜,石庆伟,吴淼. 中国煤炭. 2014(09)
[7]螺旋输送机图解设计法[J]. 周全申,胡继云,郑坤,于志杰. 粮油加工(电子版). 2014(01)
[8]基于ANSYS的生物质液压成型机双锥度模具特性研究[J]. 李震,俞国胜,曲迪. 东北农业大学学报. 2013(11)
[9]立式环模生物质成型机设计与试验[J]. 姚宗路,赵立欣,田宜水,孟海波,庞丽沙,霍丽丽. 农业机械学报. 2013(11)
[10]农林剩余物压缩成型技术及其研究进展[J]. 何浩,孙军,谢启强. 石油和化工设备. 2013(04)
博士论文
[1]生物质常温开模致密成型研究[D]. 闫文刚.北京林业大学 2011
硕士论文
[1]农作物秸秆资源量估算、分布与利用潜力研究[D]. 车莉.大连理工大学 2014
[2]玉米秸秆纤维基地膜原料制取工艺技术研究[D]. 张颖.东北农业大学 2014
[3]高燃烧热值生物质成型炭的制备研究[D]. 刘宇.东北林业大学 2014
[4]秸秆禁烧与秸秆处理处置问题研究[D]. 姜荣鹏.山东大学 2013
[5]凸轮式生物质燃料致密成型机设计研究[D]. 侯鹏程.内蒙古农业大学 2013
[6]微结构注射成型机螺杆的研究[D]. 于宇.北京化工大学 2013
[7]农林生物质原料及炭成型燃料性能检测研究[D]. 沈莹莹.浙江大学 2013
[8]CXJ-Ⅲ生物质燃料机械活塞式成型机的研制[D]. 宋贯华.哈尔滨工业大学 2012
[9]生物质成型工艺及其燃烧性能试验研究与分析[D]. 刘丽媛.山东大学 2012
[10]平模式生物质成型机的改进设计与试验分析[D]. 睢利铭.河南农业大学 2012
本文编号：3101791
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