生物沥青及水热炭化对木屑成型和燃料品质的影响

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1、分类号ＴＫ６密级公？＾ＵＤＣ６２０学校代码１０５５５戀藻孝义拿硕±学位论文（专业学位）生物巧青及水热炭化对木屑成型和燃料品质的影响研巧生姓名：李壬伟指导教师、职称：王国平副教授合作导师、职称：李辉副研究员专业学位类别（领域）；工程硕±（化工工程）研究方向：生物质化工技术所在学院：化学化工学院二〇—五年五月ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＯＵＴＨＣＨＩＮＡ生物源青及水热炭化对木屑成型和燃料品质的影响论文作者签名￣＾；考呼指导教

2、师签名ｌ覆：ｊ／寺论文评阅人：１．？成悠破火鄭评阅人２；义ｉ／．／ｆｅ换，手赛净，岛备衫秦＇答辩委员会主席：ｉ，秦拖，也赛，Ｃｒ寻ｆ离哗｜１委员；么，旅．裔来幸楚捻争＾委员２：教：义，為拴、苑％，減＾委员３；盛＞私，糾血按Ｉ确赛，馬华委员４：Ｉ如运控．碱争、齡掌答辩日期ｉｒ；７１？化年月日南华大学学位论文原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含

3、其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得南华大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研巧所作的贡献均己在论文的法律结果由本人承担。中作了明确的说明。本人完全意识到本声明作者签名古知化年乂月作日南华大学学位论文版权使用授权书本学位论文是本人在南华大学攻读（博／硕）±学位期间在导师指导下完成的学位论文。本论文的研巧成果归南华大学所有，本论文的研巧内容不得其它、：，即学校单位的名义发表。本人同意南华大学有关保留使用学位论文的规定可公布学位论文的全部

4、；学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅、；学校可根据国家或或部分内容，可采用复印缩印或其它手段保留学位论文湖南省有关部口规定送交学位论文。同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定论文全文数据库》，并按《中国优《中国学享受相关权益。同意授权中国科学信息技术研巧所将本学位论文收录到网络向壮会公众提供信息服务。对于涉密的学位论位论文全文数据库》，并通过。文，解密后适用该授权作者签名胃年衣月瓜日导师签名：心年ＪＴ月／／日生物沥青及水热炭化

5、对木屑成型和燃料品质的影响摘要：当前我国生物质成型产业普遍存在原料短缺、成型能耗高和成型燃料品质不佳的问题。本文以废弃生物质樟木和杉木为原料，经粉碎后分别做如下预处理(1)掺入一定比例的生物沥青；(2)在亚临界条件下进行水热炭化，然后制备成型燃料。考察了生物沥青掺加量及水热炭化温度分别对物料成型能耗(挤压能耗和推动能耗)和成型燃料品质(密度、Meyer强度、吸水性和燃烧特性)的影响规律，并深入分析了影响机理。研究结果表明：1)木屑成型所需挤压能耗随着生物沥青掺加量的提高而降低，当木屑中掺入20%生物沥青时，挤

6、压能耗降低44%。生物沥青掺加量由0%提高至5%时，推动能耗降低较为显著，此时樟木和杉木成型燃料的推动能耗分别降低73%和39%，之后继续提高生物沥青的掺加量对推动能耗的影响较小。成型燃料的密度随着生物沥青掺加量的提高呈现先升高后降低的趋势，并在5%处取得最大值，樟木和杉33木成型燃料的密度最大分别为1130kg/m和1150kg/m。在温度为30℃，相对湿度为90%环境中，生物沥青掺加量由0%为20%时，成型燃料的吸水能力持续降低，樟木和杉木成型燃料的平衡吸水率分别降低13.14%和8.33%。添加生物沥青

7、降低了成型燃料的着火温度和最大燃烧速率，并扩大有效燃烧温度区间，从而提高了成型燃料燃烧的稳定性和持续性。I2)木屑经水热炭化处理后，成型燃料的挤压能耗、推动能耗、密度、Meyer强度、热值和疏水性均得到提高。其次，随着水热温度由200℃提高至260℃，成型燃料的挤压能耗、推动能耗、Meyer强度、热值和疏水性呈现升高的趋势，而成型燃料的密度则呈现先升高后降低的趋势，并在240℃有最大值。樟木生物炭和杉木生物炭成型33燃料密度的最大值分别为1274kg/m和1213kg/m。木屑经260℃水热处理后，成型燃料的

8、Meyer强度提高3.1~5.5倍，热值增加35.1%~41.1%，平衡吸水率降低66.3%~70.2%。同时，木屑经水热炭化处理后，成型燃料的挥发分含量和最大燃烧速率降低，有效燃烧区间延长，使得成型燃料的燃烧更为稳定。关键词：生物沥青；生物质；水热炭化；成型IIEFFECTSOFBIO-ASPHALTANDHYDROTHERMALCARBONIZATIONONSAWDUSTPELLETIZATIO