亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        花生秸稈微波裂解產(chǎn)物特性研究

        2021-03-09 06:45:58羅朝陽(yáng)
        皮革與化工 2021年1期
        關(guān)鍵詞:熱值產(chǎn)率花生

        羅朝陽(yáng)

        (達(dá)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川達(dá)州63 5 001)

        花生是我國(guó)的主要油料作物之一,產(chǎn)量排在世界前列,2019年全國(guó)花生種植面積超過(guò)462萬(wàn)公頃,種植面積連年增加,但與此同時(shí)產(chǎn)生的花生秸稈量也是空前的,平均一年產(chǎn)生約2000~3000萬(wàn)噸。雖然花生秸稈含有非常豐富的纖維素、粗蛋白等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),但我國(guó)對(duì)這一資源卻沒(méi)有很好地開(kāi)發(fā),大部分是焚燒浪費(fèi)掉了[1]。因此,對(duì)花生秸稈綜合利用研究,不僅可以解決資源浪費(fèi),也可以增加農(nóng)民收入,改善生態(tài)環(huán)境。

        裂解是國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)生物質(zhì)能源的一項(xiàng)重要技術(shù)[2],國(guó)內(nèi)外對(duì)微波裂解技術(shù)的應(yīng)用已比較成熟,但對(duì)秸稈裂解的研究較少,特別是對(duì)花生秸稈的微波裂解研究更少。秸稈是一種潛在的清潔型能源,通過(guò)對(duì)秸稈,特別是花生秸稈的微波裂解研究,對(duì)于補(bǔ)充我國(guó)及全世界能源短缺都有很大幫助。因此,本課題擬選用花生秸稈作為研究對(duì)象,利用微波裂解技術(shù),將秸稈熱解成固、液、氣三相產(chǎn)物,通過(guò)控制變量研究裂解功率、秸稈長(zhǎng)度、含水率對(duì)各相產(chǎn)物產(chǎn)率的影響,以及對(duì)各種氣體產(chǎn)量的影響,得到花生秸稈微波裂解產(chǎn)物特性的一般規(guī)律。

        1 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1 材料和儀器

        本實(shí)驗(yàn)所選材料為花生秸稈,去葉去枝,秸稈本身含水率為8%,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要配置成含水率分別為18%、28%、38%;將秸稈剪成1 cm和3 cm的樣品,并用粉碎機(jī)粉碎篩網(wǎng)篩選出粗粉粒徑2mm和細(xì)粉粒徑60目。

        微波裂解裝置(NJL4-2型,南京杰全微波設(shè)備有限公司)由高溫微波裂解爐、熱電偶、冷凝裝置、抽水泵、氮?dú)馄拷M成。裂解爐溫度、功率可由操作界面直接控制。分析混合氣體成分及各成分含量采用氣相色譜儀(Agilent Intuvo 9000,美國(guó)安捷倫科技有限公司)。粉碎機(jī)型號(hào)為HCL-5型(北京華宏金誠(chéng)有限公司)。

        1.2 實(shí)驗(yàn)條件

        本實(shí)驗(yàn)研究裂解功率、秸稈長(zhǎng)度和含水率對(duì)三相產(chǎn)率的影響,因此,選取控制變量的方法進(jìn)行逐個(gè)研究。變量的取值范圍如下:

        (1)裂解功率:裂解功率與原料的升溫速率(即微波加熱效率)有關(guān)[3]。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇1.5 kW、2kW、2.5 kW、3 kW四個(gè)功率水平,探究功率對(duì)三相產(chǎn)物產(chǎn)率的影響;

        (2)秸稈長(zhǎng)度:由于秸稈長(zhǎng)度不同,裂解時(shí)的接觸面積不同,并且還要考慮不能過(guò)長(zhǎng)。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇1 cm、3 cm、粗粉粒徑2mm、細(xì)粉60目四個(gè)水平來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn);

        (3)秸稈含水率:在預(yù)熱過(guò)程中,秸稈中的水分很大一部分會(huì)變成水蒸汽之后冷凝,合成氣體的水蒸汽就會(huì)減少,對(duì)液相產(chǎn)率和氣相產(chǎn)率就有影響。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇了8%、18%、28%、38%四個(gè)梯度的含水率進(jìn)行研究[4]。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 含水率對(duì)產(chǎn)物影響

        2.1.1 含水率對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響

        水是吸收微波最好的介質(zhì),含水率高的花生秸稈在微波裂解時(shí)升溫速度會(huì)加快并迅速達(dá)到設(shè)定溫度,減少反應(yīng)過(guò)程中可能出現(xiàn)的二次裂解,并且秸稈的裂解也會(huì)更充分[5]。

        圖1 含水率對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響

        圖1 表示溫度為800℃、功率為2kW、秸稈長(zhǎng)度為3 cm時(shí),花生秸稈裂解生成的氣、液、固三相產(chǎn)物產(chǎn)率與不同含水率的變化規(guī)律。從圖中可以看出,裂解充分后氣相產(chǎn)物的產(chǎn)率可以占到一半以上,而隨著含水率的不斷增加,固相產(chǎn)率不斷減少,原因可能在于水分含量越高裂解越充分;含水量為28%時(shí),氣相產(chǎn)率和液相產(chǎn)率分別達(dá)到最小值和最大值,說(shuō)明含水量28%是制備生物油等液相產(chǎn)物最優(yōu)的含水率,同時(shí)得到最少的氣相產(chǎn)物。

        2.1.2 含水率對(duì)各氣體含量的影響

        圖2 含水率對(duì)產(chǎn)率影響

        從圖2可以看出,CO的產(chǎn)率最少,在10%左右上下波動(dòng);而CO2的含量在21%時(shí)達(dá)到最小值,此時(shí)H2和CH4的含量分別達(dá)到最大值。CH4的含量相對(duì)穩(wěn)定,穩(wěn)定在23%~30%之間,而H2和CO2的波動(dòng)浮動(dòng)則略大一些。

        2.1.3 含水率對(duì)氣體熱值的影響

        根據(jù)圖3可以看出,含水率對(duì)混合氣熱值影響較顯著。隨著含水率的提高,混合氣熱值不斷增加,當(dāng)含水率為28%時(shí),熱值達(dá)到最大值,隨著含水率繼續(xù)增加,混合氣熱值下降。說(shuō)明在含水率為28%左右時(shí),氣體熱值最大,應(yīng)盡量把物料的含水率調(diào)整在28%左右。

        圖3 含水率對(duì)氣體熱值的影響

        2.2 長(zhǎng)度對(duì)產(chǎn)物的影響

        2.2.1 長(zhǎng)度對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響

        圖4表示溫度為800℃、功率為2kW、含水率為8%時(shí),花生秸稈裂解生成的固、液、氣三相產(chǎn)物的產(chǎn)率隨樣品尺寸不同的變化規(guī)律。從圖中可以看出,隨著樣品尺寸的增加,固相產(chǎn)物的產(chǎn)率從26.61%逐漸減少至23.47%,但減少的幅度不大;氣相產(chǎn)率在65%~70%之間波動(dòng);而液相產(chǎn)物在秸稈未粉碎時(shí)比粉碎以后其液相產(chǎn)率要高,可能原因是粉碎后促進(jìn)了生物油的二次裂解。

        這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的高溫裂解,主要受樣品的導(dǎo)熱率影響,而秸稈長(zhǎng)度的不同,對(duì)傳熱和傳質(zhì)又有很大的影響,而且裂解時(shí)與加熱系統(tǒng)的接觸面積也不同。因此,不同長(zhǎng)度的秸稈升溫速率以及裂解程度都會(huì)受到影響,從而導(dǎo)致三相產(chǎn)物產(chǎn)率的不同。但微波裂解不同,其特點(diǎn)就是高穿透性,可以直接到達(dá)樣品中心,不存在導(dǎo)熱的過(guò)程,其加熱裂解的溫度在各個(gè)方向的傳導(dǎo)也是均勻一致的。

        從圖5中可以看出,1 cm是一個(gè)很重要的尺寸,CO、H2、CO2、CH4分別在 1 cm 處達(dá)到最小值和最大值。測(cè)算4組實(shí)驗(yàn)中每種氣體的平均值,可以發(fā)現(xiàn),氣體含量從高到低依次為:CO2、H2、CH4、CO。

        圖5 物料尺寸對(duì)氣體含量影響

        2.2.3 長(zhǎng)度對(duì)氣體熱值的影響

        圖4 物料尺寸對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)率的影響

        圖6 物料尺寸對(duì)氣體熱值的影響

        從圖6可以看出,當(dāng)秸稈長(zhǎng)度為1 cm,混合氣熱值最低,為33008.37 kJ/kg,其他水平時(shí),混合氣熱值基本穩(wěn)定在55000kJ/kg~60000kJ/kg。

        2.3 功率對(duì)產(chǎn)物的影響

        2.3.1 功率對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響

        圖7表示溫度為800℃、含水率為8%、長(zhǎng)度為3 cm時(shí),花生秸稈微波裂解生成固、液、氣三相產(chǎn)物的產(chǎn)率隨功率不同的變化規(guī)律。分析數(shù)據(jù)得出,隨著功率的增加,固相產(chǎn)率從25.12%逐漸降至22.15%,液相產(chǎn)率從11.04%逐漸降至1.69%,且固相產(chǎn)率減幅小于液相產(chǎn)率,而氣相產(chǎn)率在不斷增加,但從2.5 kW到3 kW的增幅略有下降。

        功率即升溫速率,也就是物料的裂解時(shí)間,從以上結(jié)論可知,功率越大,物料在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間就越短,這不僅抑制了液相產(chǎn)物的二次裂解,也減少了固相產(chǎn)物的質(zhì)量,從而使產(chǎn)氣量不斷增加,甚至占到總產(chǎn)率的三分之二以上。

        圖7 功率對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)率的影響

        2.3.2 功率對(duì)各氣體含量的影響

        如圖8,功率對(duì)CO和CH4的產(chǎn)率在2kW時(shí)分別達(dá)到最大值及最小值,其余功率時(shí)都比較穩(wěn)定;對(duì)CO2的影響很大,說(shuō)明功率的不同會(huì)大大改變CO2的產(chǎn)量;對(duì)H2的影響也比較大,當(dāng)功率為2kW時(shí),H2產(chǎn)量存在最大值。這說(shuō)明,在制備不同氣體時(shí),要選擇不同功率,否則達(dá)不到其產(chǎn)量的最大值。

        2.3.3 功率對(duì)氣體熱值的影響

        幾何之務(wù),不在知其然而在知其所以然;不在知其所以然,而在何由以知其所以然?讀定理,既知其然矣;又從而證之,以見(jiàn)其所以然.若此所謂證者,僅口得而傳,心不得而求,則此流傳二千載,用遍五大洲之十三章經(jīng)(注:即《幾何原本》),亦特教員專(zhuān)利之秘方耳,曷足貴哉?初中于平面幾何之教材,已講授不少,惟于方法之運(yùn)用尚欠熟練耳;故高中宜特別偏重焉.本書(shū)于第一篇?dú)撏谱C之法;而第二篇之于證定理,第四篇之于解作圖題,概以方法為經(jīng),以教材為緯.凡此種種,皆欲啟發(fā)學(xué)者,示以思維之道耳.

        從圖9可以看出,在2.5kw時(shí)氣體熱值最大,而1.5 kW、2kW、3 kW時(shí)氣體熱值則比較穩(wěn)定。

        3 結(jié)論

        圖8 功率對(duì)氣體含量影響

        圖9 功率對(duì)氣體熱值的影響

        (1)通過(guò)氣相色譜儀的分析,氣相產(chǎn)物混合氣主要包括 CO、CO2、H2、CH4,其中 CO 得率是最低的;

        (2)在其他條件不變時(shí),含水率對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響較顯著,隨著含水率增加,固相產(chǎn)物會(huì)逐漸減少,而在28%左右時(shí)液相產(chǎn)率達(dá)到最大值,熱值達(dá)到最大;

        (3)在其他條件不變時(shí),長(zhǎng)度對(duì)氣、固產(chǎn)率影響不大,但長(zhǎng)度對(duì)氣體熱值略有影響,3 cm時(shí)熱值最大;

        (4)在其他條件不變時(shí),功率對(duì)固相產(chǎn)率影響不大,對(duì)氣相和液相產(chǎn)率有顯著影響,隨著功率的增加,氣相產(chǎn)率不斷增加,液相產(chǎn)率不斷減少。對(duì)于混合氣熱值,當(dāng)功率在2.5 kW時(shí)熱值最大。

        猜你喜歡
        熱值產(chǎn)率花生
        掏花生
        CFB鍋爐燃用高熱值動(dòng)力煤的問(wèn)題和對(duì)策
        昆鋼科技(2022年2期)2022-07-08 06:36:38
        基于Python編程對(duì)我國(guó)生活垃圾熱值的分析與預(yù)測(cè)
        原料粒度對(duì)飼料級(jí)磷酸三鈣性能及產(chǎn)率的影響
        云南化工(2020年11期)2021-01-14 00:50:48
        超聲輔助水滑石/ZnCl2高效催化Knoevenagel縮合反應(yīng)
        煤粉添加比例對(duì)竹炭及煤粉混合物熱值的影響
        建筑材料燃燒熱值測(cè)量的不確定度評(píng)定
        到底埋在哪棵樹(shù)下
        花生去哪兒了
        雨后的露營(yíng)
        ā片在线观看| 亚洲男人天堂黄色av| 亚洲精品乱码久久久久久中文字幕 | 偷看农村妇女牲交| 亚洲精品欧美二区三区中文字幕| 国产亚洲高清不卡在线观看| 国产精品三级国产精品高| 女同精品一区二区久久| 日本丰满熟妇videossex8k| 久久精品亚洲牛牛影视| 日本在线一区二区三区观看 | 国产精品毛片va一区二区三区| 国产suv精品一区二人妻| 日本一区二区三区激情视频| 丰满人妻被公侵犯的视频| av无码国产精品色午夜| 免费观看黄网站| 欧美日本视频一区| 亚洲伊人久久大香线蕉| 久久亚洲精品成人无码| 在线中文字幕有码中文| 免费美女黄网站久久久| 免费在线观看播放黄片视频 | 精品国产一区二区三区久久久狼| 不打码在线观看一区二区三区视频 | 一区二区在线观看日本视频| 18禁成人黄网站免费观看| 久久香蕉国产精品一区二区三| 免费人成黄页网站在线观看国内| 亚洲97成人在线视频| 99久久精品日本一区二区免费 | 亚洲精品中文字幕不卡在线| 不卡av一区二区在线| 国产亚洲成av人片在线观黄桃| 人人妻人人澡av天堂香蕉| 水蜜桃视频在线观看免费18| 中文字幕精品一区久久| 国产情侣久久久久aⅴ免费| 亚洲熟女av中文字幕网站| av天堂亚洲另类色图在线播放 | 国产一区二区精品人妖系列在线 |