Ignition and Emission Characteristics of Ignition-assisting Agents for Densified Corn Stover Briquette Fuel

Ignition-assisting agents for densified corn stover briquette fuel(DCBF) were developed,and their ignition and emission characteristics were investigated using type LLA-6 household cooking stove.Three waste liquid fuels,waste engine oil(E) ,diesel oil(D) ,and industrial alcohol(A) ,were used as raw materials to make 25 ignitionassisting agents by mixing at different ratios.Their ignition performance was evaluated in terms of ignition time and cost.It was found that ignition-assisting agents ED15(a mix of E and D at volume ratio of 1︰5) and DA51(a mix of D and A at volume ratio of 5︰1) presented better ignition results with shorter ignition time(40-53 s) and lower cost(6.1 and 5.3 cents) at the dosages of 9 ml and 8 ml,respectively.The emission of O2,CO,CO2,NOx,and SO2,the temperature in fume gas,and combustion efficiency were investigated for ED15 and DA51.The results show that the emission of ED15 with the dosage of 9 ml is lower than that of DA51 with the dosage of 8 ml in the ignition process.ED15 at the dosage of 9 ml achieves satisfactory combustion efficiency and emits less pollutant,so it is recommended for practical application.The study will provide a cost-effective and environmentally friendly approach to fast ignite DCBF and break the barrier to the practical application of DCBF.

牛粪掺混玉米秸秆燃烧特性和动力学分析

为充分利用生物质废弃物,采用热重实验研究牛粪掺混玉米秸秆的燃烧特性和动力学参数。结果表明,所有样品燃烧过程均可划分为脱水、挥发分析出与燃烧、固定碳燃烧3个阶段。玉米秸秆的掺混可降低牛粪的着火和燃尽温度、提高燃烧特性参数。通过4种动力学模型计算出不同掺混比不同反应阶段的活化能,其中FWO模型相关性最高。综合燃烧特性和动力学分析可知,当牛粪与玉米秸秆质量比为6∶4时样品的综合性能表现较好。

玉米生料发酵生产燃料乙醇工艺研究

对玉米生料发酵生产燃料酒精工艺进行了研究。通过正交试验得到生料发酵工艺最佳条件:酵母0.3%,糖化酶200U/g,纤维素酶0.15%,料水比1∶2.5,搅拌为140r/min,发酵温度29℃。在此条件下,进行10L发酵罐试验,发酵时间120h左右,最终淀粉利用率为93%左右。考虑到综合技术与经济效益,最终的最佳条件确定为:酵母0.2%,糖化酶250U/g,纤维素酶0.1%,料水比1∶2.5,搅拌为140r/min,发酵温度29℃,发酵时间为85h～95h。

玉米燃料乙醇生命周期净能量分析

玉米燃料乙醇作为化石燃料的替代品,能量效率(净能量或能量比)是评价其可持续性的一个重要标准.基于生命周期清单分析原理,建立了玉米燃料乙醇的净能量分析方法.以我国夏玉米燃料乙醇的生产条件为例,计算了玉米燃料乙醇整个生命周期的能量效率并对其影响因素进行了分析,讨论了乙醇汽油混合燃料的节能效果.研究表明:玉米燃料乙醇具有一定的能量效益,干法和湿法工艺的能量效率(能量比)分别为1.25和1.04.通过玉米燃料乙醇生命周期内的能量输入比较可知,玉米生产和乙醇转化过程的化石能输入占有最大的比例,因而玉米种植过程中的氮肥、电力、柴油消耗和乙醇生产过程中蒸馏和脱水过程的能耗是影响玉米燃料乙醇能量效益的主要因素.

玉米燃料乙醇生命周期碳平衡分析

玉米燃料乙醇作为化石燃料的替代品,其温室气体排放的多少(净碳排放量)是评价其可持续性的一个重要标准.基于生命周期分析原理,建立了玉米燃料乙醇的碳平衡分析方法.以我国夏玉米燃料乙醇的生产为例,计算了玉米燃料乙醇生命周期的净碳排放量并对其影响因素进行了分析.研究表明:与汽油相比,目前我国夏玉米燃料乙醇的生产并不能明显减少温室气体的排放,为此玉米生产过程中氮肥施用和灌溉以及乙醇转化过程的能耗等方面有待于重点改善.

中国燃料乙醇政策演变

迫在眉睫的能源危机促使中国努力寻找替代方案,其中生物燃料乙醇受到最为广泛的关注,并得到迅速发展。然而,中国大多数生物燃料乙醇以玉米为原料,其迅速发展造成原材料玉米价格猛涨,以及饲料价格飚升引发猪肉价格上涨,加上国际粮价上扬的影响,对中国的粮食安全形成威胁。在能源安全与粮食安全的角力中,中央政府选择了以粮食安全为重,连续下发文件对玉米燃料乙醇紧急刹车,要求严格控制玉米燃料乙醇生产,转而开发非粮乙醇。

玉米秸秆成型燃料的微观结构观察与分析

玉米秸秆成型燃料是生物质能利用的主要方式,选取具有代表性的玉米秸秆成型燃料作为试验对象,运用场发射投射电子显微镜(JEM-2100F)对其微观结构进行观察,通过对图像进行分析,压缩后的成型燃料致密程度显著增加,减少的是原生物质的孔隙率,其组织结构变得纵横叠加,且层与层之间的空隙较小,连接物无明显界线,结合紧密,断面的形成有相互牵拉的迹象;通过计算分析,玉米秸秆致密成型燃料的相对孔隙率为22.8%,因此,在燃烧过程中应增加氧气的供应量与燃料强制混合。研究为成型燃料燃烧机理的研究提供实验依据,是成型燃料燃烧设备和加工设备设计的重要理论基础和设计依据。

以玉米秸秆为原料同步糖化发酵生产燃料乙醇

以玉米秸秆为原料,经酸法预处理后,采用同步糖化发酵SSF工艺生产燃料乙醇。正交试验获得的最佳体系为:培养温度34℃、发酵pH值5.5、发酵的液固比8:1、当发酵108h后,乙醇浓度可达8.33g/L。该实验为纤维质燃料乙醇的产业化生产提供技术依据。

玉米秸秆成型燃料单锅灶的设计与试验

为了解决农村日益紧张的能源问题和秸秆焚烧问题,根据目前农村的主要生活炊事习惯和玉米秸秆成型燃料的燃烧特性,研制了玉米秸秆成型燃料单锅灶。试验结果表明:该灶达到了国家的相关标准,燃烧比较稳定,利用清洁,有效的利用了玉米秸秆,对于解决玉米秸秆焚烧的问题和改善居民炊事条件具有重要的意义。

中国玉米燃料乙醇项目经济性评估

该文从微观角度分析评估中国玉米燃料乙醇生产项目的经济及投资风险。通过考察玉米燃料乙醇试点生产厂及当地玉米产区,根据相关文献修正不具备地区一般性的数据,基于Excel建立东北地区玉米燃料乙醇项目基础案例,同时用蒙特卡洛(MonteCarlo)模拟法模拟项目运营的现金流和净现值,并对模拟结果进行敏感性分析。最终得出结论,中国玉米燃料乙醇项目若无外部补贴则不可接受;同时依据敏感性分析结果论述了玉米燃料乙醇项目的经济性在将来得到改善的条件及可能性。

烘焙脱氧预处理对生物质秸秆燃料品质的影响

生物质原料氧含量高、亲水性强、能量密度低、研磨难度大等缺点限制了其高质化利用。以玉米秆为原料,采用小型烘焙脱氧预处理装置研究了烘焙温度对玉米秆燃料品质的影响。结果表明,适度的热处理能够破坏玉米秆的纤维结构,提高玉米秆的可磨性能,增强了玉米秆的疏水性。烘焙固体产物含氧官能团数量减少,氧含量大幅降低,碳含量和热值逐渐升高;烘焙后质量产率和能量产率均有所降低,但能量产率高于质量产率。

玉米秸秆成型燃料孔隙率对燃烧效果的影响

采用自制的孔隙率测定装置对玉米秸秆成型燃料的孔隙率进行测定，并进行了燃烧性能试验．结果表明，不同相对孔隙率的玉米秸秆成型燃料本身的孔隙中含有的空气对燃烧产生一定的影响，在10～20MPa压力下，玉米秸秆成型燃料具有较好的压缩成型性能和燃烧性能，符合生物质成型燃料的使用条件．

收获时间对玉米秸秆产量与燃料品质的影响

【目的】探明不同收获时间下玉米秸秆产量和燃料品质的变化规律,以确定适宜的收获时间。【方法】于2007-2008年在吉林省白城市农业科学院以郑单958为研究材料,在田间试验条件下研究收获时间对玉米秸秆产量与燃料品质的影响。【结果】随收获时间的推迟,玉米秸秆产量呈下降趋势,且叶片所占比例逐渐降低;秸秆含水量、灰分和矿质元素含量显著降低;纤维素、木质素含量升高,半纤维素含量降低。秸秆热值以灌浆期最高,成熟期最低,其后略有升高;热值与纤维素和木质素含量呈显著正相关关系;灰分与矿质元素含量呈显著正相关关系,与Si/K比值呈显著负相关关系。【结论】延迟收获虽然降低了玉米秸秆的产量,却显著提高了其燃料品质,冬季至春季收获秸秆品质较好。

玉米秸秆发酵生产燃料乙醇的研究综述

玉米秸秆经过预处理、水解和发酵可生成燃料乙醇。综述了玉米秸秆生产乙醇的几个关键工艺。

Pleurotus ostreatus BP连续开放预处理玉米秸秆的研究

通过筛选开放性菌株以及对开放状态下玉米秸秆糖化率随预处理时间变化规律的研究,建立了菌株Pleurotus ostreatus BP连续开放预处理玉米秸秆体系,并进一步对该体系的稳定性进行了评价。从14株自腐菌中筛选出5株在秸秆上萌发时间短、生长速率快的菌株,其中只有P.ostreatus BP能在玉米秸秆上开放培养,预处理15 d时糖化率最高。由此建立了P.ostreatus BP开放预处理玉米秸秆15 d的连续体系并预处理5批。结果表明,前3批的预处理效果较稳定,糖化率均比对照提高了20%以上。在连续的第4、5批次中,糖化率提高很少,这主要是由于开放体系中的杂菌数量急剧增多造成的。

玉米燃料乙醇专利分析

从技术角度出发,对Derwent数据库中收录的玉米燃料乙醇领域的专利进行统计分析,分别从申请年、IPC(Inter-national Patent Classification)分类、德温特分类等方面深入分析了玉米燃料乙醇领域的世界专利产出整体情况、重点技术领域、应用领域及主要机构专利情况。

纤维素类生物质炼制燃料乙醇的多产品共生模式研究

利用纤维素类生物质炼制燃料乙醇是世界可再生能源发展的主要趋势。以纤维素类生物质玉米秸秆为研究对象,在系统工程、生态工业指导思想下,对纤维素类生物质炼制燃料乙醇副产物资源化过程开展研究。通过对生物质玉米秸秆炼制燃料乙醇过程主要副产物资源化的利用方案比较论证,综合技术、经济、环境、市场等因素,提出了纤维素类生物质炼制燃料乙醇生产过程的副产物CO2、预处理废液、木质素、酒精废糟液资源化利用的多产品共生模式。并对该共生模式的能量和水进行了集成分析,提出了该共生模式的生态环境风险防范措施。

油泥与玉米秸秆混合成型燃料工艺参数优化

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。

稀硫酸-氢氧化钙联合预处理玉米秸秆制乙醇

以玉米秸秆为原料,研究稀硫酸-氢氧化钙联合预处理秸秆制备燃料乙醇的方法。玉米秸秆经稀硫酸预处理、固液分离后得到的预水解液(主要含有木糖)进行戊糖发酵;而残渣采用氢氧化钙进一步预处理后,经酶水解得到的葡萄糖进行己糖发酵,从而实现戊糖和己糖分开发酵产乙醇。研究结果表明,玉米秸秆稀硫酸预处理最佳条件为:硫酸用量1.00%(以绝干玉米秸秆计),反应温度130℃,反应时间70 min,此时木聚糖水解得率为80.45%;采用树干毕赤酵母对玉米秸秆稀硫酸预水解液原液、浓缩液Ⅰ(浓度为原液的2倍)和浓缩液Ⅱ(浓度为原液的3.5倍)进行戊糖发酵,乙醇得率分别为82.52%、85.13%和73.64%。氢氧化钙进一步预处理玉米秸秆稀硫酸预处理渣的最佳条件为:氢氧化钙用量0.125 g/g(以绝干玉米秸秆计),反应温度90℃,时间24 h,此时纤维素酶水解得率为84.92%;采用酿酒酵母对两步预处理残渣的酶水解液原液、浓缩液Ⅲ和浓缩液Ⅳ(浓度为原液的2倍和3倍)进行己糖发酵,乙醇得率分别为92.22%、91.89%和85.54%。

成型参数对玉米秸秆固体燃料成型效果的影响

[目的]为了给秸秆类固体燃料压缩设备的设计提供参考依据和基础数据。[方法]以玉米秸秆为原材料进行热压成型试验,采用单因素和正交试验设计并结合方差分析方法,研究了含水率、温度和压力对固体燃料成型效果(密度、耐久性和抗跌碎性)的影响。[结果]含水率、温度和压力会显著影响玉米秸秆固体燃料的密度,P值达到0.009 58、0.049 71和0.012 63,而耐久性和抗跌碎性始终保持较高水平。[结论]当玉米秸秆含水率为8%~12%、温度为130℃~150℃、压力约为130 MPa时,最有利于生产优质的玉米秸秆固体燃料。