生物沥青及水热炭化对木屑成型和燃料品质的影响

发布时间：2021-12-31 11:39

　　当前我国生物质成型产业普遍存在原料短缺、成型能耗高和成型燃料品质不佳的问题。本文以废弃生物质樟木和杉木为原料,经粉碎后分别做如下预处理（1）掺入一定比例的生物沥青;（2）在亚临界条件下进行水热炭化,然后制备成型燃料。考察了生物沥青掺加量及水热炭化温度分别对物料成型能耗（挤压能耗和推动能耗）和成型燃料品质（密度、Meyer强度、吸水性和燃烧特性）的影响规律,并深入分析了影响机理。研究结果表明:1)木屑成型所需挤压能耗随着生物沥青掺加量的提高而降低,当木屑中掺入20%生物沥青时,挤压能耗降低44%。生物沥青掺加量由0%提高至5%时,推动能耗降低较为显著,此时樟木和杉木成型燃料的推动能耗分别降低73%和39%,之后继续提高生物沥青的掺加量对推动能耗的影响较小。成型燃料的密度随着生物沥青掺加量的提高呈现先升高后降低的趋势,并在5%处取得最大值,樟木和杉木成型燃料的密度最大分别为1130 kg/m3和1150 kg/m3。在温度为30℃,相对湿度为90%环境中,生物沥青掺加量由0%为20%时,成型燃料的吸水能力持续降低,樟木和杉木成型燃料的平衡吸水率分别降低13.14%和8.33%。添加生物沥青... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 生物质能
        1.1.1 生物质能的定义
        1.1.2 生物质能的特点
        1.1.3 生物质能转化利用技术
    1.2 生物质成型技术
        1.2.1 成型燃料品质评价指标
        1.2.2 成型产业发展存在的问题
        1.2.3 研究进展
    1.3 水热处理技术
        1.3.1 水热法介绍
        1.3.2 水热法在生物质转化方面的应用
        1.3.3 生物质水热炭化技术
        1.3.4 水热炭化-成型联用技术研究进展
    1.4 研究思路和主要内容
第2章 生物沥青对木屑成型和燃料品质的影响
    2.1 引言
    2.2 原料与设备
    2.3 成型燃料的制备方法
    2.4 能耗和品质测试方法
        2.4.1 挤压能耗和推动能耗
        2.4.2 成型燃料密度
        2.4.3 成型燃料Meyer强度
        2.4.4 成型燃料吸水性能
        2.4.5 成型燃料燃烧特性
    2.5 结果与分析
        2.5.1 生物沥青掺加量对成型能耗的影响
        2.5.2 生物沥青掺加量对成型燃料密度的影响
        2.5.3 生物沥青掺加量对成型燃料Meyer强度的影响
        2.5.4 生物沥青掺加量对成型燃料吸水性的影响
        2.5.5 生物沥青掺加量对成型燃料燃烧特性的影响
    2.6 小结
第3章 水热炭化对木屑成型和燃料品质的影响
    3.1 引言
    3.2 原料与设备
    3.3 木屑的水热处理步骤
    3.4 木屑和生物炭理化性质的表征
        3.4.1 原料化学组成和元素组成
        3.4.2 原料工业分析和发热量
        3.4.3 原料粒径分析
        3.4.4 原料的红外光谱分析
    3.5 成型燃料的制备与测试
    3.6 结果与分析
        3.6.1 木屑及生物炭理化性质
        3.6.2 水热温度对成型能耗的影响
        3.6.3 水热温度对成型燃料密度的影响
        3.6.4 水热温度对成型燃料Meyer强度的影响
        3.6.5 水热温度对成型燃料吸水性能的影响
        3.6.6 水热温度对成型燃料燃烧特性的影响
    3.7 小结
第4章 结论与展望
参考文献
作者攻读硕士学位期间的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]不同生物质原料水热生物炭特性的研究[J]. 孙克静,张海荣,唐景春.  农业环境科学学报. 2014(11)
[2]生物柴油残渣对老化沥青物理性能的影响[J]. 张佳运,郭易木,童天志,刘慧杰,邹晨.  石油沥青. 2014(04)
[3]棉秆和油菜秆热解焦炭的燃烧与吸附特性[J]. 刘标,陈应泉,孟海波,姚宗路,王贤华.  农业工程学报. 2014(10)
[4]环模式成型机压缩水稻秆成型工艺参数优化[J]. 陈树人,段建,姚勇,蒋晓霞,蒋成宠.  农业工程学报. 2013(22)
[5]木质素结构在聚丙烯中抗氧化作用的影响[J]. 郑秋闿,范晶晶,许凯,陈鸣才.  实验室研究与探索. 2013(06)
[6]稻草的水热碳化研究[J]. 黄玉莹,袁兴中,李辉,黄华军,曾光明.  环境工程学报. 2013(05)
[7]生物质颗粒燃料成型的黏弹性本构模型[J]. 霍丽丽,赵立欣,田宜水,姚宗路,孟海波.  农业工程学报. 2013(09)
[8]烘培对典型农业秸秆吸水性能的影响[J]. 郝宏蒙,杨海平,刘汝杰,陈应泉,李攀,陈汉平.  中国电机工程学报. 2013(08)
[9]草本类生物质与烟煤混烧特性及其影响因素分析[J]. 刘翔,陈梅倩,余冬,卢太金.  农业工程学报. 2012(21)
[10]水热炭化废弃生物质的研究进展[J]. 吴倩芳,张付申.  环境污染与防治. 2012(07)

硕士论文
[1]工业油料饼粕与黧蒴栲木屑协同成型研究[D]. 柴琦.湖南大学 2013



本文编号：3560188