[发明专利]一种提高稻秆热值的含氧烘焙工艺参数的确定方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种提高稻秆热值的含氧烘焙工艺参数的确定方法，属于能源动力技术领域。

背景技术：

目前，人们对生物质烘焙的研究主要通过考察个别温度、气氛等条件对产物的影响，进而得出烘焙参数与产物物性参数的定性关系。这种研究方式只能得出个别烘焙条件对产物的具体影响，而无法形成连续的具体的对应关系。因此对实际生产的指导具有较大的限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高稻秆热值的含氧烘焙工艺参数的确定方法，为生物质烘焙的实际生产提供方法和连续性的数据支持。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种提高稻秆热值的含氧烘焙工艺参数的确定方法，该方法包括如下步骤：

a.将稻秆进行清洗、干燥、粉碎处理；

b.将步骤a中处理后的稻秆进行烘焙，当烘焙到固体质量不再变化时，记录烘焙时间；

c.在与烘焙相同的气氛下将烘焙产物置于不大于40℃温度下进行冷却；

d.收集步骤c得到的产物生物质炭，并对其进行称重和热值测量；

e.处理数据，建立方程，分别对烘焙时间、固体产物质量得率、固体产物热值与烘焙温度、氧含量的关系进行拟合，得出数学表达式。

所述的提高稻秆热值的含氧烘焙工艺参数的确定方法，步骤a中所述的干燥是在100℃到110℃温度下进行，干燥时间为16-24h。

所述的提高稻秆热值的含氧烘焙工艺参数的确定方法，步骤a中所述的粉碎是将稻秆粉碎到颗粒直径在0.2-0.4mm。

所述的提高稻秆热值的含氧烘焙工艺参数的确定方法，步骤b中所述的烘焙是恒温烘焙，烘焙温度为230℃-310℃之间。

所述的提高稻秆热值的含氧烘焙工艺参数的确定方法，步骤b中所述的烘焙气氛是在氧含量(体积含量)0％和21％之间进行。

所述的提高稻秆热值的含氧烘焙工艺参数的确定方法，步骤b中所述的烘焙在气流量为450ml/min-500ml/min下实施.

所述的提高稻秆热值的含氧烘焙工艺参数的确定方法，步骤b中所述的记录烘焙时间时，以固体质量变化率小于0.1％/min为记录点。

所述的提高稻秆热值的含氧烘焙工艺参数的确定方法，步骤e中所述的烘焙时间与氧含量和烘焙温度之间的关系式为:

y_t＝6.5476×10^-4T²-1.2769T-0.00567Y_O2²+0.1077Y_O2+353.99，

式中：y_t表示烘焙时间，T表示烘焙温度，Y_O2表示氧含量。

所述的提高稻秆热值的含氧烘焙工艺参数的确定方法，步骤e中所述的固体产物质量得率与氧含量和烘焙温度之间的关系式为：

Y_m＝0.005445Y_O2²-2.0687Y_O2+0.00121T²-0.95805T+227.8735，

式中：Y_m表示固体产物质量得率，也就是固体产物质量占初始固体质量的百分比，T表示烘焙温度，Y_O2表示氧含量。

所述的提高稻秆热值的含氧烘焙工艺参数的确定方法，步骤e中所述的固体产物热值与氧含量和烘焙温度之间的关系式为：

Y_H＝-0.0061Y_O2²+0.03519Y_O2-7.01488×10^-4T²+0.3554T-27.4960，

式中：Y_H表示固体产物热值，T表示烘焙温度，Y_O2表示氧含量。

有益效果：

本发明所构建的方程能够很好的描述烘焙的工艺参数与产物物性参数之间的关系。本发明能够很好的为生物质烘焙的实际应用提供可靠的数据参考和技术指导，当在某一温度和氧含量下对稻秆进行烘焙时，可根据权利要求8中的公式推断出烘焙时所需要的时间、根据权利要求9中的公式推断所得固体产物的质量，根据权利要求10中的公式推断出产物热值。同理，也可根据对产物热值及烘焙时间等的要求而由权利要求8、9、10中的公式计算出烘焙合适的温度和氧含量。

附图说明