生物質(zhì)烘焙與油料餅粕的混合成型行為及機(jī)理研究.pdf

1、生物質(zhì)能以其分布廣泛、可儲(chǔ)存、可再生和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)成為最具有代替現(xiàn)有化石能源的潛力。生物質(zhì)成型后其密度可增加4-10倍，該技術(shù)可以有效降低生物質(zhì)在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中的成本。然而高吸濕性、低能量密度和燃燒反應(yīng)迅速等限制生物質(zhì)顆粒的大規(guī)模應(yīng)用。因此，如何改善生物質(zhì)顆粒的性質(zhì)得到了廣泛的關(guān)注與研究。在目前的生物質(zhì)顆粒改善方法中，烘焙技術(shù)被認(rèn)為是一種有效和可行的方法。通過在200-300℃和氮?dú)鈿夥障聦?duì)生物質(zhì)進(jìn)行熱處理使生物質(zhì)的理化性質(zhì)發(fā)生變化。本

2、實(shí)驗(yàn)以提高原料和成型顆粒品質(zhì)為突破口，通過烘焙技術(shù)對(duì)生物質(zhì)原料進(jìn)行改性，并結(jié)合混合成型技術(shù)提高成型顆粒的品質(zhì)和優(yōu)化成型過程。本文以杉木和樟樹作為生物質(zhì)的研究對(duì)象，以蓖麻餅粕為油料餅粕添加劑，主要考察烘焙技術(shù)和混合成型技術(shù)對(duì)生物質(zhì)顆粒成型過程和顆粒燃料品質(zhì)的影響，并對(duì)其進(jìn)行機(jī)理分析。本文主要考察生物質(zhì)物種、烘焙溫度和蓖麻添加比例等因素。本研究的主要目標(biāo)是考察顆粒成型過程中能耗、顆粒密度、顆粒吸水性、顆粒強(qiáng)度及燃燒性，并探究烘焙處理和混合成

3、型對(duì)顆粒熱解行為的影響。本研究將結(jié)果主要分為以下兩個(gè)方面:
　　(1)不同比例的蓖麻餅粕(0-25％)和不同生物質(zhì)（杉木和樟樹）進(jìn)行混合成型。通過和蓖麻餅粕的混合成型可以增加生物質(zhì)顆粒密度，從而降低顆粒在生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中的成本。隨著成型過程中蓖麻餅粕添加量的增加，生物質(zhì)在成型過程中的能耗顯著降低。同時(shí)隨著蓖麻餅粕的增加，生物質(zhì)顆粒的Meyer強(qiáng)度和最大破碎力增大。熱重分析表示蓖麻餅粕可以增強(qiáng)生物質(zhì)中固定碳燃燒并降低燃燒速率。

4、根據(jù)成型過程中能耗和顆粒性質(zhì)，10-20％的蓖麻餅粕為生物質(zhì)成型過程中最優(yōu)添加量。
　　(2)本部分研究生物質(zhì)烘焙和混合成型的協(xié)同作用。本研究將杉木和樟樹在240℃、270℃和300℃下進(jìn)行烘焙處理。烘焙技術(shù)可以改善生物質(zhì)的熱值、吸水性和燃燒性，而混合成型可以改善由于烘焙作用導(dǎo)致對(duì)生物質(zhì)顆粒的不良影響，例如高能耗、低密度和低強(qiáng)度等。本研究表明烘焙技術(shù)和蓖麻餅粕混合成型技術(shù)的協(xié)同作用可以有效提高生物質(zhì)燃料的品質(zhì)。根據(jù)成型能耗和顆粒強(qiáng)