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秸稈可以成為環(huán)保燃料的原材料
秸稈燃料是一種燃料,替代煤炭運(yùn)用的燃料,容易熄滅,增加二氧化碳的排放量。除了可以熄滅之外還有枯燥水果的功用,推進(jìn)了農(nóng)作物秸稈再遠(yuǎn)應(yīng)用,不在浪
費(fèi)在地里。另一方面也是促進(jìn)農(nóng)商品枯燥,節(jié)能降耗。
一年一個(gè)地域就有少量的秸稈存在,如今城鎮(zhèn)化的開(kāi)展招致很多地域曾經(jīng)沒(méi)有農(nóng)作物種植,秸稈在增加,即便還有弄作爲(wèi)種植也不會(huì)和之前一樣將秸稈保管起來(lái)
使,根本上都是廢置在田地里,形成了資源的糜費(fèi),試想一下一年能糜費(fèi)多少動(dòng)力。
假如我們將這些秸稈使用起來(lái),不只當(dāng)做燃料,還可以當(dāng)做枯燥資料運(yùn)用,并且有的秸稈是可以制造成植物需求的飼料運(yùn)用。資源的合理應(yīng)用可以節(jié)省資源,對(duì)
于用戶來(lái)說(shuō)也是浪費(fèi)了收入,農(nóng)業(yè)種植業(yè)添加了一份支出。
試件制作:以稻殼作為原料成分,制造出稻殼生物質(zhì)顆粒的成型產(chǎn)品,從中選取成型質(zhì)量好的用于電鏡觀察試驗(yàn)。
電鏡觀察:首先將直徑為8
mm的圓柱形試件的長(zhǎng)度裁至8
mm,用砂紙進(jìn)行表面清潔。選表面平整,成型效果好,無(wú)嚴(yán)重缺陷的試件進(jìn)行編,號(hào),作為試驗(yàn)用材。然后將試件橫截面向上放置在用于顯微觀察的載物臺(tái)上;進(jìn)行固定之后,對(duì)試件表面進(jìn)行噴金處理。后,將載物臺(tái)放置于電子掃描顯微鏡中進(jìn)行顯微觀察,觀察結(jié)束后將選好的電鏡照片拷貝存放,用于研究(research)分析(Analyse)。
2、試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1 稻殼顆?;瘜W(xué)結(jié)合分析
從化學(xué)結(jié)合方面看,通過(guò)圖1,我們發(fā)現(xiàn)以水稻殼作為原料的生物質(zhì)顆粒,其原料之間的結(jié)合不如木質(zhì)顆粒那樣緊密,能夠明晰地觀察到單片狀水稻殼的存在,水稻殼之間的縫隙也比較大,而且片狀的水稻殼沒(méi)有發(fā)生明顯的彎曲和變形。這是因?yàn)?,一方面,水稻殼的外表面覆蓋(Cover)著一層硅和硅的無(wú)機(jī)化合物(圖1中片狀
;癩皮
;式的半球狀突起),呈現(xiàn)網(wǎng)狀排列。由于硅及其無(wú)機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,在普通條件下很難和別的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),而且它還具有很高的硬度。因此水稻殼原料在壓縮成型過(guò)程中,原料外表面與外表面、外表面與內(nèi)表面相接觸、相結(jié)合的時(shí),含有極性基團(tuán)的纖維素(cellulose)、半纖維素之間無(wú)法形成氫(Hydrogen)鍵等化學(xué)結(jié)合。另一方面,由于水稻屬于草本植物,其纖維素、半纖維素和木質(zhì)素與木材相比含量較低,尤其是木質(zhì)素含量不到木材的50%,而木質(zhì)素是一種天然的粘合劑,當(dāng)溫度為70~110℃時(shí)木質(zhì)素就能夠開(kāi)始軟化,具有一定的粘度。在200~300℃呈熔融狀,粘度高。
木質(zhì)素就能夠開(kāi)始軟化,具有一定的粘度。在200~300℃呈熔融狀,粘度高。
2.2稻殼顆粒物理結(jié)合分析
從物理結(jié)合方面來(lái)分析。微觀上,由于原料水稻殼的外表面覆蓋著一層硅質(zhì),這層硅質(zhì)具有很高的硬度,特殊的排列方式方法和立體空間結(jié)構(gòu)。從而使得在壓縮成型過(guò)程中,兩片水稻殼相接觸時(shí),很難緊密靠近形成分子間的作用力,而且由于硅及其無(wú)機(jī)化合物是不具有極性的穩(wěn)定物質(zhì),所以水稻殼之問(wèn)也就不具有靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)吸附力。因此,水稻殼之間的結(jié)合程度就不如鋸木屑那樣緊密。宏觀上,由于本研究采用的水稻殼在脫粒后未經(jīng)過(guò)粉碎,還保持著水稻殼的原有形態(tài),它的直徑較大,一般在4~7
mm之間,而且呈片狀;它很難形成木質(zhì)原料之間那樣的緊密填充結(jié)合。從圖2中可以看出,水稻殼生物質(zhì)顆粒中的水稻殼原料之間,片與片錯(cuò)落有致的層疊在一起。
從圖3中可以觀察出水稻殼原料之間明顯的分層現(xiàn)象。這表明在水稻殼原料的壓縮成型過(guò)程中,原料之間產(chǎn)生的主要是 ;搭橋 ; ;橋接 ;結(jié)合,英文稱為Solid bridge。它的形成方式是,體積較大或有一定長(zhǎng)度的原料物質(zhì)之間互相搭頭,并層層疊搭。
本研究中采用的水稻殼原料呈片狀,因此我們將它的這種結(jié)合稱為 ;片搭 ;或 ;疊片
;。由于較硬的硅質(zhì)層的存在,使得水稻殼的塑性極差,在壓縮過(guò)程中很難發(fā)生變形來(lái)實(shí)現(xiàn)原料之間的緊密接觸,原料之間存在較大空隙,因此在 ;片搭
;的結(jié)合方式下(見(jiàn)圖4),原料之間的摩擦力有限;機(jī)械阻力方面,也只有垂直于水稻殼方向的剪切、彎曲阻力較好,而平行于水稻殼的機(jī)械阻力就比較差。與木質(zhì)生物質(zhì)顆粒相比較,水稻殼顆粒很容易出現(xiàn)斷層現(xiàn)象,顆粒產(chǎn)品容易折斷。此外水稻殼屬于硬質(zhì)短纖維生物質(zhì)材料(Material),與木材相比纖維長(zhǎng)度較短;在壓縮成型過(guò)程中,不會(huì)出現(xiàn)木質(zhì)原料那樣的纖維纏繞式的結(jié)合。
生物質(zhì)顆粒意義:我國(guó)是能耗大國(guó),調(diào)整能源構(gòu)造,應(yīng)用生物質(zhì)能是必然選擇。生物質(zhì)鍋爐燃料生物質(zhì)顆粒燃料純度高,不含其他不產(chǎn)生熱量的雜物,其含炭量75—85%,灰份3—6%,含水量1—3%,不含煤矸石,石頭等不發(fā)熱反而耗熱的雜質(zhì),將直接為企業(yè)降低成本。生物質(zhì)顆粒燃料若使用添加劑,則應(yīng)為農(nóng)林產(chǎn)物,并且應(yīng)標(biāo)明使用的種類和數(shù)量。歐盟標(biāo)準(zhǔn)對(duì)生物質(zhì)顆粒的熱值沒(méi)有提出具體的數(shù)值,但要求銷售商應(yīng)予以標(biāo)注。生物質(zhì)經(jīng)過(guò)緊縮成型后,其體積(volume)大幅減小從而更便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存和運(yùn)用,處理了生物質(zhì)大范圍(fàn
wéi)應(yīng)用的關(guān)鍵(解釋:比喻事物的重要組成部分)難題,因而該技術(shù)及設(shè)備(shèbèi)十分合適于生物質(zhì)發(fā)電、工業(yè)鍋爐的清潔能源改造、鄉(xiāng)村新型炊事燃料(fuel)。主要具有如下深遠(yuǎn)意義:1)替代(用一物質(zhì)代替另一物質(zhì)(多為強(qiáng)者取代弱者的地位))煤,從而更大化減少一次能源的耗費(fèi)。2)完成碳(C)循環(huán),減少了溫室氣體二氧(Oxygen)化碳的排放。3)增加農(nóng)業(yè)附加值,增加農(nóng)民收入。4)該技術(shù)及設(shè)備契合(指:投合)國(guó)度產(chǎn)業(yè)政策,具有較好的經(jīng)濟(jì)(jīng
jì)效益(benefit)和社會(huì)效益。