油泥与玉米秸秆混合成型燃料工艺参数优化

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1、第33卷第10期可再生能源Vol.33No.102015年10月RenewableEnergyResourcesOct.2015油泥与玉米秸秆混合成型燃料工艺参数优化王凤莹，王黎明，孙文杨，李文涛（黑龙江八一农垦大学工程学院，黑龙江大庆163319）摘要：为解决大庆当地典型废弃资源利用的问题，选择大庆地区丰富的玉米秸秆作为试验主要原料和大庆油田废弃油泥作为试验辅助原料，以油泥添加比例、混合原料含水率、成型压力作为影响因子，以成型燃料的发热量、松弛密度、抗跌碎性、抗变形性作为评价指标，优化混合成型燃料的工艺参数。结果表明，混合原料含水率受油泥添加比例的影响很小，当工

2、艺参数分别为油泥添加比例5%~10%，混合原料含水率10%~12%，成型压力25~30MPa时，成型燃料的物理品质特性良好。该研究可为确定混合成型燃料的工艺参数提供理论依据，同时可为油泥的资源化利用寻求新方向。关键词：成型燃料；油泥；玉米秸秆；工艺参数中图分类号：TK6；S216.2文献标志码：A文章编号：1671-5292（2015）10-1548-05DOI:10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2015.10.0190引言料，考察不同油泥添加比例、混合原料含水率、成我国秸秆可收集资源量为6.87亿t，秸秆废型压力条件下，成型燃料的发热量、松弛

3、密度、抗[1]弃及焚烧部分占31.31%。黑龙江省秸秆可收集变形性、抗跌碎性等指标，得出成型燃料性能良好资源量为5427万t，废弃及焚烧部分占18%，大的工艺参数。本研究可为确定以混合原料制取成庆市秸秆资源量为570万t，其中，玉米秸秆为型燃料的工艺参数提供理论依据，同时为油泥的364.1万t，废弃及焚烧部分占35.09%。秸秆的废资源化利用提供新思路。弃和焚烧不仅造成资源严重浪费，而且加剧了环1材料与方法境污染，因此，合理利用秸秆资源尤为重要。1.1试验原料与仪器设备目前，成型燃料是高效、洁净化利用秸秆资源本研究选择玉米秸秆和油泥作为试验原料。[2]的有效途径之

4、一。传统制取成型燃料多采用单主要仪器设备有YJ-1000型液压成型机、自制压一原料为主，对于以混合原料制取成型燃料的研缩装置（图1）、SG40型粉碎机、5E-AC8018型等1究，局限于在生物质原料中引入城市污水污泥或在型煤中引入生物质原料。本试验结合大庆地区2的资源优势，在原料中添加大庆油田废弃油泥，即34石油在勘探、开采、运输、存储和炼制过程中产生5[3]~[6]的废弃资源。随着石油进一步开采，大庆油田6油泥产量累计达1.43×105m3[7]，[8]，且逐年升高，目7前尚不能有效解决油泥处理的难题[4]。鉴于此，本89试验采用油泥与玉米秸秆混合制取成型燃料，

5、资10源化利用大庆当地两种废弃原料。图1自制压缩装置图Fig.1Thediagramofself-madecompressiondevice本研究选择大庆地区典型的玉米秸秆作为试1-液压机体；2-固定板；3-内六角螺栓；4-压头；5-外套筒；验主要原料和大庆油田废弃油泥作为试验辅助原6-可移动压板；7-垫块；8-卸料压板；9-物料；10-底盘收稿日期：2015-04-15。基金项目：2014黑龙江八一农垦大学研究生创新科研项目（YJSCX2014-Y18）；2011黑龙江省教育厅科学技术研究项目（12511357）；校博士科研启动基金（B2008-14）。作者简介

6、：王凤莹（1988-），女，黑龙江安达人，硕士研究生，从事生物质能源可再生利用方面的研究工作。E-mail：1226155055@qq.com通讯作者：王黎明（1967-），女，辽宁东沟人，教授，主要从事生物质技术与装备教学及其研究工作。E-mail：dljdxy@163.com·1548·王凤莹，等油泥与玉米秸秆混合成型燃料工艺参数优化温式全自动量热仪、MB25型水分分析仪、LD610-（3）抗跌碎性2型电子天平、游标卡尺等。抗跌碎性主要反映成型燃料在承受一定跌落[13]，[14]1.2试验方法作用时抵抗破碎的能力，参照国家标准GB/T1.2.1试验过程1545

7、9-2006《煤的落下强度测定方法》和MT/T将收获的玉米秸秆自然风干后进行粉碎处925-2004《工业型煤落下强度测定方法》。测定方理，粉碎粒径为3~5mm，同时利用水浴方式对高法：将制取的成型燃料称重，使其从2m高处自由粘度油泥进行降粘处理，水浴温度为60~70℃。按下落到15mm厚的钢板上，重复3次，称量跌落试验设计比例称量两种原料，并充分搅拌使其均后保持完整的成型燃料质量，计算公式为[9]匀混合，在混合过程中添加1%的氢氧化钙（起m1S=×100%（2）固硫作用），然后对混合原料配水，制备成不同含m2水率的混合原料，再利用液压成型机将混合原料式中：S为抗跌

8、碎性，%；