解捆状玉米秸秆常温压缩成型试验研究

文章以解捆状玉米秸秆为原料,在含水率、成型套筒长径比不同的情况下,在柱塞液压式成型机上进行单因素试验,并利用体视显微镜观察成型块的微观结构,分析成型状态。试验结果表明:在常温状态下,解捆状玉米秸秆可以被压缩成型;当含水率为15%、成型套筒长径比为4.5时,成型效果最好,所得成型块的松弛密度为0.74 g/cm3;含水率相同,成型套筒长径比增大,成型压力随之增大;成型套筒长径比相同,随着含水率的增加,成型压力先增大后减小。     

烟秆和木屑生物质颗粒燃料成型工艺参数优化

文章以烟秆和木屑为研究对象,首先研究了当生物质成型颗粒的成型特性最佳时,烟秆和木屑的混合比,并在此基础上进行了单因素试验和多因素正交试验,得到了关于生物质成型颗粒径向抗压力和密度的回归方程。研究结果表明:当烟秆含量为50%时,生物质成型颗粒的成型特性最佳;成型温度、原料含水率和成型压力对生物质成型颗粒密度和径向抗压力影响的大小顺序均为成型压力﹥成型温度﹥原料含水率;当成型压力为6.5 kN,成型温度为101℃,原料含水率为13.5%时,生物质成型颗粒的径向抗压力取得最大值1.73 kN,颗粒密度取得最大值1 334.56 kg/m~3。     

生物质冷态压缩特性曲线分析

在不同含水率、不同压缩速度条件下,对6种不同的生物质原料进行了冷态压缩成型试验,并绘制出生物质成型压力一密度关系曲线.发现同一种生物质在含水率不同时的压力一密度曲线各不相同,但有一共同交点.在该交点前后水分对密度的影响相反.压缩速度对成型密度影响较大,在相同条件下,压缩速度越大,生物质成型密度越小.     

油泥与玉米秸秆混合成型燃料工艺参数优化

为解决大庆当地典型废弃资源利用的问题,选择大庆地区丰富的玉米秸秆作为试验主要原料和大庆油田废弃油泥作为试验辅助原料,以油泥添加比例、混合原料含水率、成型压力作为影响因子,以成型燃料的发热量、松弛密度、抗跌碎性、抗变形性作为评价指标,优化混合成型燃料的工艺参数。结果表明,混合原料含水率受油泥添加比例的影响很小,当工艺参数分别为油泥添加比例5%~10%,混合原料含水率10%~12%,成型压力25~30 MPa时,成型燃料的物理品质特性良好。该研究可为确定混合成型燃料的工艺参数提供理论依据,同时可为油泥的资源化利用寻求新方向。     

生物质颗粒冷态致密成型技术

生物质能是唯一直接来自于太阳能并可储存运输的可再生能源。与传统化石类能源相比，它具有分布范围广、数量大、可再生等优点。生物质颗粒燃料冷态致密成型技术，是一种重要的生物质资源化利用基础技术之一，可有效地解决储运瓶颈。该项技术在国外已得到了较大的发展，在我国也有了一定的研究基础，具有很大的发展空间。近年来，我们对不同的生物质冷态致密成型机理进行了深入的研究，用不同种类生物质进行了冷态致密成型试验，深入分析了原料种类、粒度、含水率对颗粒燃烧的成型率、密度、抗碎性及吨料能耗的影响，在此基础上开发出了系列高效生物质颗粒燃料冷态致密成型设备。为生物质颗粒燃料冷态致密成型技术在我国的大规模推广应用奠定了基础。     

生物质颗粒燃料冷成型技术试验研究

对环模生物质颗粒燃料成型机影响成型的各主要因素进行了分析及试验研究,给出不同生物质原料、粒度、含水率、环模孔长径比等因素与颗粒成型率及吨料电耗的关系,找出生物质颗粒燃料的最佳成型条件。     

毛竹颗粒燃料成型工艺研究

以毛竹废弃物为原料,采用自制设备制备毛竹成型颗粒,分析了粉碎粒径、含水率、预热温度、成型压力对颗粒成型的影响,并以松弛密度、耐久度为指标,采用单因素及正交试验对毛竹成型颗粒制备工艺参数进行了优化。结果表明:当粒径小于0.38 mm,含水率为15%,预热温度为125℃,成型压力为20 MPa时,成型效果最好,此时成型颗粒的松弛密度为1.110 g/cm3,耐久性为0.955。该工艺的优化设计为毛竹废弃物制备成型颗粒工艺参数的选择提供了参考。     

复合粘结剂对生物质成型颗粒密度与能耗的影响

以棉秆、麦秆和油菜秆为原料,通过向其中加入不同的复合粘结剂于台式模压单元上进行成型实验来考察生物质成型颗粒的特性。结果发现,对于棉秆和麦秆而言,加入粘结剂后的成型颗粒比未添加粘结剂的成型颗粒的松弛密度大幅提高,并且能耗减少20%以上。综合考虑成型颗粒品质、能耗以及经济成本等因素,棉秆和麦秆成型颗粒的最优复合粘结剂(羧甲基纤维素、Al_2O_3、Fe_2O_3和黏土)的质量比分别为4∶4∶5∶7和3∶5∶6∶6,而油菜秆由于自身特性,需进一步探讨其最佳成型方式。通过红外光谱和金相显微镜图像分析,粘结剂中的羧甲基纤维素与成型颗粒中微小粒子相互交联形成"桥键"加强原料粒子间的粘结力,但由于油菜秆中提取物含量较高,导致原料粒子表面形成的角质层阻碍粘结剂与原料粒子之间的相互作用。     

锯末制备生物质成型燃料的试验研究

分别采用冷压成型和炭化成型工艺以锯末制备生物质成型燃料。冷压成型工艺主要考察原料水分、成型压力对燃料的成型性能影响。试验结果表明:原料水分为12%~16%,成型压力为60 MPa的条件下能够制得成型性能较好的生物质成型燃料,其密度与抗跌强度分别能够达到0.94 g/cm3和99%;炭化成型工艺主要考察混合料水分、无烟煤配比、J型粘结剂添加量、成型压力对燃料的成型性能影响。试验结果表明:无烟煤配比为50%、混合料水分为30%、J型粘结剂添加量为8%、成型压力为45 MPa的条件下能够制得成型性能较好的优质生物质成型燃料,其密度与抗跌强度分别为0.93 g/cm3和99.3%。     

成型生物质高温炭化及成型炭理化性能研究

分别将棉杆、木屑两种单一的生物质原料及其混合原料成型(炭化压力60 MPa)造粒,并于固定床热解炉内对成型生物质进行炭化实验,分析炭化温度(400、500和600℃)及棉杆的掺混比例对成型炭理化性能的影响。研究表明:物理特性方面,随着炭化温度的升高,生物质成型炭的表观密度和抗压强度均呈先减小后增大的趋势;相同炭化温度条件下,随着棉杆掺混比例的增加,成型炭的表观密度增大,但抗压强度呈先减小后增大的趋势;化学特性方面,随着炭化温度的升高,成型炭的热值增加,但燃烧特性变差,灰分产率增加;随着棉杆掺混比例的增加,成型炭的燃烧特性改善,但热值降低,灰分产率增加;通过先成型再炭化制得的成型炭灰分和固定碳产率均优于欧盟标准EN1860-2:2005;在炭化温度为400、500和600℃时成型生物质中至少含有20%、40%和60%的棉杆可使其燃烧特性指标优于商用烧烤炭。     

Supercritical water gasification of black liquor with wheat straw as the supplementary energy resource

Supercritical water gasification (SCWG) is a new treatment of black liquor (BL) for both energy recovery and pollution management. To provide more energy for the pulp mill, it is proposed to use the pulping raw material as supplementary energy source because it is readily available, inexpensive and renewable. In this study, co-gasification of BL and wheat straw (WS) in supercritical water was investigated. The synergistic effect was observed in the co-gasification because the addition of wheat straw can make better use of the alkali in BL. The maximum improvement of the gasification by the synergistic effect was obtained with the mixing ratio of 1:1. The influences of the temperature (500–750 °C), reaction time (5–40 min), mixture concentration (5.0–19.1 wt%), mixing ratio (0–100%) and the wheat straw particle diameter (74–150 μm) were studied. It was found that the increase of temperature and reaction time, and the decrease of concentration and wheat straw particle size favored the gasification by improving the hydrogen production and gasification efficiency. The highest carbon gasification efficiency of 97.87% was obtained at 750 °C. Meanwhile, the H₂ yield increased from 12.29  mol/kg at 500 °C to 46.02  mol/kg. This study can help to develop a distributed energy system based on SCWG of BL and raw biomass to supply energy for the pulp mill and surrounding communities.     

基于满意度函数法的油松固体燃料工艺参数优化

该文旨在确定影响油松固体燃料物理性能的因素,并优化优质油松固体燃料对应的参数组合.通过单因素试验研究颗粒度、温度、含水率、压力对油松固体燃料物理特性,如密度、耐久性、抗跌碎性的影响规律,并通过满意度函数法对三因素三水平响应面结果进行多响应优化.结果表明,当颗粒度为0.16～1.25 mm、温度为90～130℃、含水率为...     

麦草碱性沸石催化制浆及其酶水解

采用过氧化氢进行预浸渍,以固体沸石A和B为催化剂,研究麦草氧碱法制浆对其酶水解的影响。结果表明,当制浆黑液中乙酰丙酸和甲酸的浓度分别达5.1442,6.7096mg/ml时,采用固体沸石A和B蒸煮成浆的水解得率分别为18.38%和23.16%。AMF分析表明,与表面物理结构相比,成浆纤维化学结构的改变对酶水解的影响更大。     

石灰立窑代焦型煤燃烧特性的实验研究

在SDTQ600差热-热重联用仪上对石灰立窑代焦型煤试样进行了热重分析,研究了不同升温速率对其燃烧特性的影响,并以5℃/min的升温速率将型煤、焦炭和无烟煤块煤试样进行对比。利用马弗炉研究了单颗粒代焦型煤的燃烧速率。结果表明,代焦型煤的燃烧过程经历了干燥预热、挥发份析出、碳粒燃烧和残碳燃尽4个阶段;随着升温速率的增加,代焦型煤燃烧各阶段的反应时间缩短,反应速率加快;当升温速率由5℃/min提高至10和15℃/min时,代焦型煤的着火时间由28.12min下降至14.01和10.13min,其燃尽时间也由36.82min下降至27.59和22.47min。通过对比,型煤在着火、稳燃性能及综合燃烧特性方面最好,而燃尽性能居中;代焦型煤、焦炭与无烟煤块煤3种试样的综合燃烧指数分别为53.25×10-9、30.14×10-9和11.53×10-9。燃烧温度对型煤燃烧速率影响较小,而型煤尺寸对后期燃烧速率影响较明显,减小型煤尺寸可增大燃烧速率;相同条件下,代焦型煤的燃烧速率低于焦炭而高于无烟煤块煤。实验结果可为石灰立窑型煤代焦提供指导。     

棉秆炭与生物质焦油混合成型及燃烧特性研究

为研究棉秆炭与生物质焦油混合成型及燃烧特性,以成型压力、成型温度和焦油添加量为试验因素,采用正交试验方法,开展成型条件对抗压强度、跌落强度、松弛密度及吸潮率影响规律的试验研究,并采用差热热重同步分析仪,分析棉秆炭、焦油混合试样燃烧特性。试验结果表明：最优成型工艺参数为成型压力8 kN、成型温度20 ℃、焦油添加量6%。棉秆炭与焦油混合试样的综合燃烧特性指数（28.86~24.21）×10^-8 K^-3·min^-2随焦油添加量（0%~6%）的增加而逐渐减小,说明在棉秆炭中加入适量焦油制备成型炭可获得良好的成型及燃烧性能。     

生物质型煤的研制与应用

生物质型煤是一种新型型煤,是利用粉煤、生物质等通过一定的生产工艺制作而成,不仅有利于节约能源,同时也可以减少环境污染.文章重点介绍了水分、生物质添加量、粘结剂、原料煤粒度、成型压力、熟化过程、干燥程度对生物质型煤冷强度的影响,添加剂、生物质、配煤量以及煤的种类对生物质型煤热强度的影响.文章还分析了生物质型煤与生物质和煤在燃烧速度和着火性能上的区别,固硫效果与所加固硫剂量之间的关系,并提出了生物质型煤作为气化型煤今后应开展的研究方向与课题.     

生物质气化工艺废水特征及预处理实验研究

对生物质气化中试现场产生的废水进行了水质及水量特征分析,针对生物质气化工艺废水固体颗粒含量高、有机物浓度高、难生化降解、废水增量少的特点,采取减压蒸馏及芬顿氧化对生物质气化废水进行预处理。实验结果表明,在85 ~ 90℃、真空度 -0.07 ~ -0.095 MPa减压蒸馏条件下,废水COD、NH₄-N脱除率分别为74.38%、94.46%;在Fe²⁺-H₂O₂体系中,考察了H₂O₂与废水质量比、H₂O₂与Fe²⁺摩尔比、反应时间、H₂O₂浓度对COD、NH₄-N、TOC、TN等的影响,当H₂O₂与废水质量比为8.40%时,可将减压蒸馏蒸出液COD从2.05 × 10⁴ mg/L降至4.11 × 10³ mg/L,NH₄⁺-N从143 mg/L降至11.1 mg/L。     

Performance evaluation of 10 kWe pilot scale downdraft gasifier with different feedstock

Gasification is a thermochemical conversion of carbonaceous biomass into the producer gas. Gasification of lignite, wood, sawdust briquette and their mixtures are investigated on a 10 kWe laboratory scale downdraft gasifier at atmospheric pressure. The air is used as a gasifying medium. The gasifier was operated on different particle sizes of lignite and lignite-wood ratio; 22–25 mm lignite particle size and lignite – wood ratio (70:30, w/w) were found to be optimum to overcome clinker formation and higher Cold Gas Efficiency (CGE). To avoid unwanted maintenance, it is essential to diminish the producer gas pollutants such as tar and particulate matter (PM) before injecting the producer gas into a turbine or a gas engine. A setup was developed to measure tar and PM from the producer gas. The gasifier performance was evaluated on various parameters such as tar, PM, fuel consumption, gas yield, gas composition, gas calorific value and CGE for all selected feedstock. The tar in the producer gas was found in the range of 201.30 mg Nm^?3 to 617.80 mg Nm^?3 whereas PM was found in the range of 36.76 mg Nm^?3 to 68.35 mg Nm^?3. CGE and gas calorific value were observed in the range between 64.99% and 71.62% and 4.64 MJ Nm^?3 to 5.29 MJ Nm^?3, respectively. Specific fuel consumption (SFC) was obtained in the range of 1.52 kg kWh^?1 to 1.84 kg kWh^?1. CGE with lignite – wood or sawdust briquette ratio (70:30, w/w) is found maximum whereas tar and PM are found minimum with wood and sawdust briquette feedstock in the present study.     

Physical properties characterization of fuel briquette made from spent bleaching earth

Cooking oil industry in Indonesia produces a massive amount of solid waste, called Spent Bleaching Earth (SBE). Briquetting of this waste can be a good alternative to achieve zero-waste, as well as minimizing energy cost, in this industry. Therefore, the valorization of SBE as briquette was studied using different pressure and maltodextrin dosage. The results show that the physical characteristics of SBE briquette were similar to that of standard value for the wood briquette (Indonesian National Standard or SNI 1-6235-2000).