我國各類農(nóng)作物秸稈資源十分豐富，每年產(chǎn)出量多達(dá)6.4億t。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)秸稈資源大量過剩問題日趨突出，農(nóng)民就地焚燒秸稈，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。因此，研究生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)，將豐富的農(nóng)林廢棄物資源變廢為寶，轉(zhuǎn)換為優(yōu)質(zhì)燃料，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。將農(nóng)林廢棄物用
秸稈壓塊機(jī)、
秸稈顆粒機(jī)加壓的方法壓縮成具有一定形狀、密度較大的固體成型燃料，己越來越受到人們的重視。
本文以棉稈等硬莖稈為研究對(duì)象，研究秸稈原料特性和壓縮特性，成型塊的松弛特性與粘接成型機(jī)理；對(duì)柱塞式壓縮成型設(shè)備進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。
(1)試驗(yàn)分析秸稈原料的力學(xué)特性和物理化學(xué)性能。棉稈、桑枝的灰分含量小，含硫量低，作為生物質(zhì)燃料具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。木質(zhì)素含量較高，熱壓成型有利于提高成型的粘接力。剪切強(qiáng)度大于麥稈等軟莖稈，與高級(jí)木材的剪切強(qiáng)度相當(dāng)，切碎時(shí)必須充分考慮其具有較大剪切強(qiáng)度的特點(diǎn)。
(2)試驗(yàn)研究了棉稈高密度壓縮成型的規(guī)律，切碎棉稈壓縮成型可分為3個(gè)階段：松散階段、過渡階段和壓緊階段，建立了壓縮過程中壓縮密度與壓力的數(shù)學(xué)模型方程。研究了壓縮比能受壓力、粒度和含水率變化的影響。在初始密度相同的條件下，隨著壓力增大，壓縮比能增大，但在壓緊階段，壓縮比能增加對(duì)提高棉稈的壓縮密度效累不明顯，在最大壓力相同條件下，粒度越小或含水率越低，壓縮比能也越小。
(3)試驗(yàn)研究了壓力、溫度、粒度和含水率變化對(duì)成型塊松弛特性的影響。隨著壓力增大，成型塊的松弛密度增大，松弛比相應(yīng)減小。棉稈常溫壓縮比加溫壓縮的松弛比大，但溫度在120～180℃范圍內(nèi)變化時(shí)，成型塊的松弛比變化不明顯。棉稈的切碎粒度越小，松弛比越小。但粒度在0～10 mm變化時(shí)，松弛密度沒有明顯差異。棉稈的含水率越低，松弛比越大，耐久性也越差，過于干燥的物料難以壓縮成型。另外，從物理特性和生化特性等方面揭示了成型塊的粘結(jié)機(jī)理。
(4)在比較現(xiàn)有成型工藝、成型設(shè)備的基礎(chǔ)上，提出了預(yù)熱成型新工藝，確定了秸稈預(yù)熱成型的工藝參數(shù)，設(shè)計(jì)了柱塞式壓縮成型裝置。
