生物質烘焙與油料餅粕的混合成型行為及機理研究.pdf

1、生物質能以其分布廣泛、可儲存、可再生和環(huán)保等優(yōu)點成為最具有代替現(xiàn)有化石能源的潛力。生物質成型后其密度可增加4-10倍，該技術可以有效降低生物質在儲存和運輸過程中的成本。然而高吸濕性、低能量密度和燃燒反應迅速等限制生物質顆粒的大規(guī)模應用。因此，如何改善生物質顆粒的性質得到了廣泛的關注與研究。在目前的生物質顆粒改善方法中，烘焙技術被認為是一種有效和可行的方法。通過在200-300℃和氮氣氣氛下對生物質進行熱處理使生物質的理化性質發(fā)生變化。本

2、實驗以提高原料和成型顆粒品質為突破口，通過烘焙技術對生物質原料進行改性，并結合混合成型技術提高成型顆粒的品質和優(yōu)化成型過程。本文以杉木和樟樹作為生物質的研究對象，以蓖麻餅粕為油料餅粕添加劑，主要考察烘焙技術和混合成型技術對生物質顆粒成型過程和顆粒燃料品質的影響，并對其進行機理分析。本文主要考察生物質物種、烘焙溫度和蓖麻添加比例等因素。本研究的主要目標是考察顆粒成型過程中能耗、顆粒密度、顆粒吸水性、顆粒強度及燃燒性，并探究烘焙處理和混合成

3、型對顆粒熱解行為的影響。本研究將結果主要分為以下兩個方面:
　　(1)不同比例的蓖麻餅粕(0-25％)和不同生物質（杉木和樟樹）進行混合成型。通過和蓖麻餅粕的混合成型可以增加生物質顆粒密度，從而降低顆粒在生產、運輸和儲存過程中的成本。隨著成型過程中蓖麻餅粕添加量的增加，生物質在成型過程中的能耗顯著降低。同時隨著蓖麻餅粕的增加，生物質顆粒的Meyer強度和最大破碎力增大。熱重分析表示蓖麻餅粕可以增強生物質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，10-20％的蓖麻餅粕為生物質成型過程中最優(yōu)添加量。
　　(2)本部分研究生物質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℃下進行烘焙處理。烘焙技術可以改善生物質的熱值、吸水性和燃燒性，而混合成型可以改善由于烘焙作用導致對生物質顆粒的不良影響，例如高能耗、低密度和低強度等。本研究表明烘焙技術和蓖麻餅粕混合成型技術的協(xié)同作用可以有效提高生物質燃料的品質。根據(jù)成型能耗和顆粒強