城市垃圾好氧堆肥过程的动力学研究.docx
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城市垃圾好氧堆肥过程的动力学研究
城市垃圾好氧堆肥过程的动力学研究
摘要
7-8
Abstract
8-9
插图索引
9-10
附表索引
10-11
第1章绪论
11-37
1.1城市生活垃圾处理的工艺概述
12-16
1.1.1城市生活垃圾处理技术现状分析
12-14
1.1.2城市生活垃圾主要处理方法介绍
14-16
1.2城市生活垃圾堆肥处理的历史
16-23
1.2.1堆肥化的概念
16-17
1.2.2垃圾堆肥化的发展过程
17-19
1.2.3中国城市生活垃圾堆肥
19-21
1.2.4垃圾堆肥化的未来展望
21-23
1.3堆肥化原理与工艺概述
23-26
1.3.1好氧堆肥原理
23-24
1.3.2堆肥微生物
24-25
1.3.3影响堆肥化的因素分析
25
1.3.4堆肥化工艺概略
25-26
1.4数学模型介绍及好氧堆肥模型的研究现状
26-36
1.4.1数学模型的分类
27
1.4.2数学模型的构造过程
27-28
1.4.3数学模型的建模原则
28
1.4.4数学模型的建模步骤
28-29
1.4.5好氧堆肥模型的研究现状
29-36
1.5本文构想
36-37
第2章堆肥厂的工程分析及过程控制要素
37-46
2.1堆肥厂的工程分析
37-40
2.1.1废物接收
37
2.1.2预处理
37-38
2.1.3堆肥反应器
38-39
2.1.4排放气体处理
39-40
2.1.5后处理
40
2.1.6储存
40
2.1.7小结
40
2.2堆肥系统的过程控制要素
40-46
2.2.1堆肥过程的碳氮比控制
40-41
2.2.2堆肥过程的水分（含水率）控制
41-42
2.2.3堆肥过程的温度控制
42
2.2.4堆肥过程的通风控制
42-44
2.2.5堆肥过程的pH值控制
44
2.2.6发酵周期的确定
44-46
第3章城市生活垃圾好氧堆肥过程中氧气吸收率变化理论模型的建立
46-74
3.1模型所依据的微生物动力学原理
46-56
3.1.1堆肥动力学模型基础
46-49
3.1.2微菌—底物系统的分类
49
3.1.3多相系统—附着生长
49-51
3.1.4多相系统—固体底物
51-56
3.2模型建立
56-74
3.2.1模型假设
57-59
3.2.2模型几何结构
59
3.2.3模型公式
59-63
3.2.4模型计算
63-64
3.2.5模型验证与结果讨论
64-73
3.2.6小结
73-74
结论
74-75
参考文献
75-81
致谢
81-82
附录A（攻读学位期间所发表的学术论文目录）
82-83
附录B（模型计算程序主要代码）
农作物秸秆阴燃特性及应用研究
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【英文题名】
StudyontheSmolderingCharacteristicsandApplicationoftheAgro-stalks
【作者】
矫常命;
【导师】
闸建文;何芳;
【学位授予单位】
山东理工大学;
【学科专业名称】
农业机械化工程
【学位年度】
2006
【论文级别】
硕士
【网络出版投稿人】
山东理工大学
【网络出版投稿时间】
2006-08-15
【关键词】
农作物秸秆;阴燃;阴燃炉;
【英文关键词】
Agro-stalks;Smoldering;Smolderingfurnace;
【中文摘要】
农作物秸秆作为我国生物质能的重要组成部分,其特点是分布分散,热值较低,集中应用时收集、运输成本较高。
根据这个特点,开发一种经济实用的应用技术,对解决目前秸秆田间地头焚烧等造成的能源浪费,环境污染等问题,具有重要的意义。
本研究围绕利用农作物秸秆阴燃进行农村住宅供暖等思想,对农作物秸秆的热值特性,阴燃特性进行了分析实验,在此基础上,设计制作了阴燃取暖炉,并进行了阴燃实验。
首先,对山东省典型农作物秸秆特性进行了研究,实验检测了各秸秆的堆密度、含水率、热值和元素含量。
并建立了元素含量和热值间的神经网络模型,为阴燃设备的设计提供了基础数据。
其次,应用同步热分析仪对秸秆阴燃进行了分析实验,通过对实验DSC曲线的分析处理,得出结论,玉米秸、麦秸、豆秸和高粱秸的阴燃热效率都在55%以上。
在上述研究的基础上,设计制作了室内农作物秸秆阴燃取暖炉,对麦秸、玉米秸、豆秸和高粱秸的实验表明:
装料容积为460mm×330mm×450mm的阴燃炉中,约3.6kg的麦秸、玉米秸和高粱秸均能稳定的阴燃,炉腔中心点温度维持在400℃以上分别达416min、168min和165min。
玉米秸和高粱秸在阴燃开始阶段出现明...
【英文摘要】
Asanimportantcomponentofbiomassenergyinchina,agro-stalksareofsomefeatures:
scattereddistribution,lowheatingvalueandhighertransportationcostTodevelopaneconomicalandpracticaltechnologyaccordingtothesefeaturesisofgreatimportancetosolvetheissuesofairpollutionandenergywastecausedbyfieldburningofagro-stalks.Inordertotakeuseofagro-stalkssmolderingasheatresourceofresidenceheatinginruralplaceinwinter,investigationonpropertyvaluesandsmolderin...
农作物秸秆阴燃特性及应用研究
中文摘要
3-4
ABSTRACT
4-7
第一章绪论
7-15
§1.1引言
7
§1.2国内外研究现状及分析
7-14
§1.2.1利用农作物秸秆等生物质能的重要意义
7-8
§1.2.2现有农作物秸秆能源利用主要技术
8-10
§1.2.3农作物秸秆直接燃烧技术现状及分析
10-11
§1.2.4农作物秸秆阴燃技术研究现状及分析
11-14
§1.3课题主要研究内容
14
§1.4论文依托的课题
14-15
第二章农作物秸秆特性研究
15-30
§2.1农作物秸秆等生物质燃料与煤炭的对比
15
§2.2物料的选取、收集和制备
15-16
§2.3农作物秸秆含水率和堆密度的测定
16-17
§2.4农作物秸秆热值的测定
17-20
§2.4.1实验仪器及工作条件
17-18
§2.4.2量热仪的校正
18
§2.4.3实验步骤及结果
18-19
§2.4.4玉米秸秆热解液体产物热值的测定
19-20
§2.5农作物秸秆元素含量的测定
20-24
§2.5.1实验仪器和工作原理
21
§2.5.2实验步骤及实验结果
21-24
§2.6干基元素含量和低热值的计算
24-25
§2.7利用神经网络方法对农作物秸秆热值的预测
25-30
第三章农作物秸秆阴燃特性实验分析
30-37
§3.1热分析的特点和实验分析仪器的选取
30-31
§3.2农作物秸秆阴燃特性实验
31-33
§3.2.1实验装置及原理
32-33
§3.2.2实验过程
33
§3.3实验结果及分析
33-37
§3.3.1实验结果
33-34
§3.3.2应用DSC曲线计算热效应
34-36
§3.3.3阴燃热效率的计算
36-37
第四章阴燃取暖炉的设计及实验研究
37-57
§4.1阴燃取暖炉的设计目的和思想
37
§4.2阴燃实验装置的理论计算
37-38
§4.3阴燃实验装置的结构设计
38-45
§4.3.1炉体部分设计
39-41
§4.3.2电测部分设计
41-45
§4.4阴燃实验装置的特点
45
§4.5农作物秸秆阴燃实验
45-57
§4.5.1不同农作物秸秆的阴燃过程及传播特性
46-54
§4.5.2不同农作物秸秆阴燃的对比分析
54-57
第五章全文总结及建议
57-59
§5.1全文总结
57
§5.2建议
57-59
参考文献
59-63
致谢
63-64
在读期间发表的论文
64
草物料压缩流变动力学特性研究及压缩过程优化
1引言
13-28
1.1选题依据及与意义
13-16
1.1.1草地资源现状及存在的问题
13
1.1.2秸秆资源利用现状与前景
13-14
1.1.3农业结构战略性调整,给草业发展提供契机
14-16
1.2国内外草物料压缩流变学研究现状及存在的问题
16-26
1.2.1国外草物料压缩流变学研究现状
16-21
1.2.2国内草物料压缩流变学研究现状
21-24
1.2.3草物料压缩流变学研究存在的问题
24-26
1.3研究内容和方法
26-28
1.3.1设计、制造草物料压捆试验台
26
1.3.2直接压缩过程中流变动力学特性的试验研究
26-27
1.3.3草片移动过程中流变动力学特性的试验研究
27
1.3.4基于均匀设计和统计建模的压捆过程优化试验研究
27-28
2草物料压捆试验台的设计
28-39
2.1试验台总体设计
30-31
2.2压捆室的结构设计
31-32
2.2.1可调截面的设计
31-32
2.2.2压捆室长度的设计
32
2.2.3压捆室支脚的设计
32
2.3电控装置
32-33
2.4数据采集分析系统的设计
33-37
2.4.1硬件设计
33-35
2.4.2软件设计
35-36
2.4.3传感器的标定
36-37
2.5小结
37-39
3草物料直接压缩过程流变动力学研究
39-61
3.1试验方案
39-41
3.1.1传感器的选择和测试方案
39
3.1.2试验物料的确定
39-40
3.1.3传感器的安装
40-41
3.1.4压缩室截面形状尺寸的选择
41
3.1.5试验方法
41
3.2直接压缩过程中草物料的力学性能
41-47
3.2.1草物料直接压缩过程中的力信号和位移信号
41-43
3.2.2草物料直接压缩过程中的应力-应变关系
43-47
3.3不同截面下压缩力与位移、密度比的关系
47-48
3.4不同截面下压缩草物料对功耗的影响
48-51
3.5不同截面下直接压缩后草片的应力松弛
51-59
3.5.1草物料应变条件下的应力响应
52-53
3.5.2直接压缩后草物料应力松弛曲线
53-54
3.5.3草物料直接压缩过程中模型转变分析
54-57
3.5.4直接压缩后草物料应力松弛模型的建立
57-59
3.6小结
59-61
4草片移动过程过程中流变动力学特性试验研究
61-80
4.1试验方案
61-63
4.1.1传感器的选择和测试方案
61-62
4.1.2传感器的安装
62-63
4.1.3试验方法
63
4.2移动过程中的草片的应力-应变关系
63-65
4.3不同截面下轴向力沿压捆室长度的内分布规律
65-69
4.4不同截面下草片在压捆室内密度分布规律
69-73
4.5草片移动过程中摩擦力和侧压力沿压捆室长度的分布规律
73-76
4.5.1草片在压捆室长度上的摩擦力分布规律
74-75
4.5.2草片移动过程中压捆室壁的最大侧压力分布规律
75-76
4.6草片移动过程中轴向最大压缩力的理论分析
76-78
4.6.1轴向最大压缩力和侧压力的关系
76-77
4.6.2草片移动过程中轴向最大压缩力的理论分析
77-78
4.7小结
78-80
5基于均匀设计和统计建模的压捆过程优化试验研究
80-104
5.1试验方案
81-85
5.1.1试验物料和试验装置
81
5.1.2传感器的选择与安装
81-82
5.1.3试验方法
82-83
5.1.4均匀设计
83-85
5.2数据处理与分析计算
85-89
5.2.1原始数据的预处理
85-86
5.2.2数据的分析计算
86-89
5.3统计建模
89-103
5.3.1统计建模方法
89
5.3.2偏最小二乘回归
89-90
5.3.3偏最小二乘回归法的数学模型
90-92
5.3.4结果分析与优化
92-96
5.3.5模型模拟分析
96-103
5.4小结
103-104
6结论与建议
104-106
6.1结论
104-105
6.2存在的问题与建议
105-106
致谢
106-107
参考文献
107-112
作者简介
112
国农村秸秆成型燃料规模化技术研究
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【英文题名】
StudiesonScaleBusinessofStrawDensificationBriquettingFuelsinChina'sRuralAreas
【作者】
樊峰鸣;
【导师】
张百良;
【学位授予单位】
河南农业大学;
【学科专业名称】
农业生物环境与能源工程
【学位年度】
2005
【论文级别】
博士
【网络出版投稿人】
河南农业大学
【网络出版投稿时间】
2005-09-09
【关键词】
秸秆成型燃料;（SDBF）;规模化;我国农村;储运特性;
【英文关键词】
strawdensificationbriquettingfuel（SDBF）;scalebusiness;China'sruralareas;transportationandstoringcharacteristicsofSDBF;
【中文摘要】
我国农作物秸秆资源非常丰富,每年秸秆量超过6亿t,有3.5亿t可以作为能源使用,是清洁的可再生能源。
但是,由于秸秆燃烧方法与利用途径单一、陈旧,秸秆能源燃烧效率低,甚至部分粮食主产区出现秸秆就地焚烧现象,造成秸秆资源浪费,加重化石燃料利用带来的污染。
为此,生物质能转换技术的研究受到各方面的高度重视,其中秸秆固化成型燃料（STRAWDENSIFICATIONBRIQUETTINGFUEL,以下称SDBF）技术可将农村松散秸秆压缩成高密度的、可替代煤的优质燃料,SDBF的规模化应用对于改善农村生活质量、保护农业生态环境、增加农民收入和促进农业可持续发展具有重要的现实意义。
随着SDBF技术研究的深入,已受到人们越来越多的关注。
能否使其成为农村能源的升级产品,关键在于SDBF规模化技术的解决程度。
本课题是国家科技部农业科技成果转化资金项目“秸秆生物质压块成型燃料生产线设备的组装配套与中试转化”（02EFN214100397）及河南省科技攻关项目“秸秆生物质成型关键技术及配套设备产业化研究”（0124110304）项目的部分研究内容,同时得到国家科技部“十五”科技攻关项目“生物质成型关键技术及配套设...
【英文摘要】
ThereareabundantresourcesofcropresiduesinChina.Itwasestimatedthattheamountofcropresiduesis6×10~8tonsannually.Thereinto,thereare3.5X108tonscropresiduescanbeburnedasfuelinChina'sruralareasannually.Biomassiscleanrenewableenergy.Howevertheefficiencyofstrawcombustionisverylowbecausewaysandmeansofstrawcombustionaresimpleanddated.AmajorityofthemareburnedonthespotandresultsinseriousenvironmentpollutedandbiomassresourceswastedinChi...
【DOI】
CNKI:
CDMD:
1.2005.117115
我国农村秸秆成型燃料规模化技术研究
摘要
9-11
第一篇秸秆成型燃料规模化生产技术综述
11-28
第一章绪论
12-17
1研究背景
12-13
2国内外成型燃料规模化技术研究进展
13-14
3秸秆成型燃料规模化技术应用前景
14-15
4研究目的和意义
15-16
5研究方法和内容
16-17
第二章以秸秆成型燃料为中心的能源系统循环经济分析
17-28
1循环经济的概念
17
2秸秆成型燃料技术综合评价与设备选择
17-22
2.1模糊评判法及Weaver-Thomas模型的构建
18-19
2.2秸秆成型燃料主导技术的确定
19-22
3HPB-Ⅲ型秸秆成型燃料生产系统
22
4秸秆成型燃料供能系统的循环经济分析
22-26
4.1燃烧秸秆成型燃料CO_2的循环流动
23-24
4.2应用秸秆成型燃料的系统能量流动分析
24-25
4.3秸秆成型燃料的环境和经济效益分析
25-26
5本章小结
26-28
第二篇影响秸秆成型燃料规模化生产的关键技术研究
28-70
第一章秸秆资源的收集与预处理
29-33
1秸秆资源的收集
29-32
1.1秸秆收集的障碍分析
29-30
1.2秸秆原料的规模化储备
30-31
1.3秸秆原料预处理
31
1.4秸秆原料的粉碎
31-32
2秸秆成型燃料生产原料的供应
32
3本章小结
32-33
第二章松弛密度对秸秆成型燃料规模化生产的影响
33-41
1秸秆化学成分及成型机理分析
33-34
2秸秆成型燃料的松弛密度
34
2.1松弛密度和松弛比
34
2.2松弛密度的测定
34
3原料粉碎粒度和含水率对秸秆成型燃料松弛密度的影响
34-37
3.1实验材料及设备
35
3.2实验方法与内容
35-36
3.3实验结果分析
36-37
3.3.1原料含水率对松弛密度的影响
36
3.3.2原料粉碎粒度对松弛密度的影响
36-37
4讨论
37-40
5本章小结
40-41
第三章秸秆成型燃料的储运性能对规模化技术的影响
41-52
1秸秆成型燃料耐久性
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