PDF《生物炭与木质素混合成型及其燃烧特性研究》

2017年 4月 农业机械学报第48卷 第 4期 d o i :

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4 1 / j . i s s n .

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6 生物炭与木质素混合成型及其燃烧特性研究 秦丽元 张世慧 高忠志 蒋恩臣 ( 东北农业大学工程学院,哈尔滨

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3 0 ) 摘要:以油茶壳热解炭粉和胶黏剂为原料, 利用万能试验机进行生物质混合燃料成型试验.通过对比不同成型燃 料抗压强度、 松弛密度和比能耗, 确定胶黏剂种类对燃料品质的影响.选取木质素作为胶黏剂考察了成型压力、 温度、 含水率、 木质素添加量对成型燃料品质的影响, 当优化成型工艺参数为成型压力 6k N 、 成型温度

8 0~1

0 0 ℃、 含 水率

2 0 %、 木质素添加量

8 % ~

9 %时燃料品质最佳.对成型燃料进行热重试验, 研究其燃烧过程及动力学特性. 结果表明: 燃烧主要分为 4个阶段, 着火温度为

3 5

6

9 ℃, 燃尽温度为

5 5

3

3 ℃;

燃料的挥发分燃烧是一级反应, 固定 碳燃烧是二级反应. 关键词:油茶壳;

生物炭;

木质素;

成型燃料;

热重分析;

燃烧动力学 中图分类号:T K

6 文献标识码:A 文章编号:1

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9 8 (

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1 7 )

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0 8 收稿日期:2

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2 修回日期:2

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2 基金项目: 十二五 国家科技支撑计划项目(2014BAD06B04)、黑龙江省科学基金项目(QC2015049)、东北农业大学博士基金项目(2012RCB97)、黑龙江省教育厅科学技术研究项目(

1 2

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1 0

0 2 ) 和东北农业大学青年才俊项目(

1 4 Q C

3 6 ) 作者简介:秦丽元(

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8 2 ―) , 女, 副教授, 主要从事生物质能源转化和利用研究, E m a i l :q i n l i y u a n

2 0

0 6 @1

6 3 . c o m 通信作者:蒋恩臣(

1 9

6 0 ―) , 男, 教授, 博士生导师, 主要从事生物质能源转化和利用研究, E m a i l :e c j i a n g @s i n a . c o m Mo l d i n gF u e l a n dC o mb u s t i o nC h a r a c t e r i s t i c s o f B i o c h a ra n dL i g n i n Q I NL i y u a n Z H A N GS h i h u i G A OZ h o n g z h i J I A N GE n c h e n ( C o l l e g eo f E n g i n e e r i n g ,N o r t h e a s t A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,H a r b i n1

5 0

0 3

0 ,C h i n a ) A b s t r a c t :Wi t h t h ei n c r e a s i n gd e p l e t i o n o ff o s s i le n e r g y ,p e o p l ep a ym o r ea n d m o r ea t t e n t i o n t o r e n e w a b l ee n e r g y .B i o m a s se n e r g yi sc o n s i d e r e dt ob et h em o s t p o t e n t i a l e n e r g y ,w h i c hi sar e s e a r c h h o t p o i n t f o r i t s c l e a n n e s s ,e f f i c i e n c ya n ds a f e t y .T h ed e v e l o p m e n t a n du t i l i z a t i o no f b i o m a s s e n e r g yp l a y s a ni m p o r t a n t r o l ei na c h i e v i n gs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ,i m p r o v i n gt h el i v i n ge n v i r o n m e n t a n dr e d u c i n g c a r b o nd i o x i d e .O w i n gt ot h ef l o u r i s h i n gp o r es t r u c t u r e ,b i o c h a r a s am a i np r o d u c t o f b i o m a s s c o n v e r s i o n h a s b e e nw i d e l yu s e di nt h ef i e l d so f a d s o r p t i o ns e p a r a t i o n ,c a t a l y t i cc a r r i e ra n df u e l a n ds oo n .T h e b i o c h a r p r e p a r e df r o mC a m e l l i ao l e i f e r as h e l l p y r o l y s i s a n da d h e s i v ea s r a wm a t e r i a l s w a s m o l d e db yu s i n g u n i v e r s a l t e s t i n gm a c h i n e .B ya n a l y z i n gt h ec o m p r e s s i v es t r e n g t h ,r e l a xd e n s i t ya n ds p e c i f i ce n e r g y c o n s u m p t i o no f m o l d i n gf u e l ,t h ee f f e c t so f d i f f e r e n t a d h e s i v e so np h y s i c a l q u a l i t yo f m o l d i n gf u e l w e r e m a d es u r e .T h ei n f l u e n c eo fm o l d i n gp r e s s u r e ,t e m p e r a t u r e ,m o i s t u r ec o n t e n ta n dl i g n i nc o n t e n tw a s s t u d i e dw i t hl i g n i na sm o l d i n gf u e l a d h e s i v e .T h er e s u l t ss h o w e dt h a t t h ef u e l q u a l i t yw a st h eb e s t a t m o l d i n gp r e s s u r eo f 6k N ,m o l d i n gt e m p e r a t u r eo f