基二清潔能源的汽爆裝置及工藝設(shè)計和研究.pdf

1、生物質(zhì)資源具有分布廣泛、可重復(fù)利用的特點(diǎn)，經(jīng)過處理之后，可用來作為飼料和燃料使用。從二十世紀(jì)九十年代初開始，國內(nèi)外的研究者就開始對生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程以及轉(zhuǎn)化過程中的影響因素進(jìn)行了深入探索。結(jié)果，大家一致認(rèn)為：如何解決木質(zhì)素對纖維素酶的阻礙作用是實現(xiàn)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。
　　生物質(zhì)秸稈中的纖維素、半纖維素及木質(zhì)素相互纏繞，很難將其有效地分離開。目前能夠?qū)崿F(xiàn)三者有效分離的最為有效的方法就是汽爆預(yù)處理技術(shù)。
　　本研究采用的汽爆設(shè)備是

2、目前國內(nèi)存在的最新的秸稈預(yù)處理設(shè)備，它能夠?qū)崿F(xiàn)秸稈在0.00875s內(nèi)完成突然釋放，將其推出高壓缸并完成秸稈的爆碎。
　　本文所研究的主要工作包括以下三個方面：
　　⑴中高溫太陽能集熱系統(tǒng)在汽爆系統(tǒng)中的應(yīng)用和分析。目前所存在的汽爆設(shè)備雖然能破壞生物秸稈的物理結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的有效分離,但是由于其蒸汽來源于鍋爐﹙燃煤、燃?xì)饣蛏镔|(zhì)﹚或電加熱，價格昂貴，很難被用戶接受，同時鍋爐燃燒時會產(chǎn)生大量的煙塵污染空氣環(huán)境

3、。中高溫太陽能集熱系統(tǒng)的核心裝置是太陽能偏心聚光真空集熱管，這種集熱管是將普通的真空管獨(dú)立設(shè)于弧形聚光罩的內(nèi)部，并且真空管的中心置于小于或等于聚光罩圓弧半徑的3/4處，這樣可以最大程度地聚焦太陽光線，聚光效率可以達(dá)到80％以上。中高溫太陽能集熱系統(tǒng)以其特殊的聚焦方式可以使流體介質(zhì)溫度提高到180度以上，而且其內(nèi)部結(jié)構(gòu)還可以承受1.5MPa的壓力，這就使其為汽爆系統(tǒng)提供蒸汽奠定了理論基礎(chǔ)。同時，本文還對太陽能中高溫集熱系統(tǒng)的集熱效果進(jìn)行了

4、試驗驗證，最終確定了其在汽爆系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性。
　?、破到y(tǒng)中進(jìn)料密封閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計及穩(wěn)定性分析。針對汽爆系統(tǒng)中進(jìn)料口閥門進(jìn)料效率低，容易漏氣等問題，設(shè)計了一種集進(jìn)料、密封和開啟為一體的進(jìn)料密封閥門。根據(jù)閥門的材質(zhì)和使用環(huán)境，對閥門中的閥芯進(jìn)行了理論分析，并利用ANSYS Workbench軟件對其進(jìn)行強(qiáng)度分析，得到了閥芯的最大變形量發(fā)生位置以及能夠滿足其穩(wěn)定進(jìn)料和密封時螺旋軸的最佳直徑和最佳轉(zhuǎn)速，經(jīng)理論計算和強(qiáng)度校核，閥門在

5、正常工作環(huán)境下，其閥芯的強(qiáng)度完全滿足設(shè)計要求。對不同進(jìn)料時間和轉(zhuǎn)速對閥門的進(jìn)料穩(wěn)定性影響進(jìn)行了試驗研究，確定了150kg玉米秸稈完成進(jìn)料時的最佳轉(zhuǎn)速為200r/min，最佳進(jìn)料時間為5min。
　?、瞧夹g(shù)在飼料化應(yīng)用中的探索與分析。為提高玉米秸稈飼料飼用化價值，該文研究了不同的汽爆條件對玉米秸稈內(nèi)部纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、還原糖及總糖含量的影響，并且利用混合水平正交試驗對各影響因子進(jìn)行分析。結(jié)果表明：反芻動物與單胃動物所需飼