1. 研究目的与意义
目的:对稻壳进行烘焙脱氧预处理,改善稻壳燃料品质。
意义:通过本课题的研究,明确烘焙温度对稻壳品质和稻壳烘焙产物的影响,为生物质烘焙预处理技术的发展提供数据基础。
2. 国内外研究现状分析
稻壳在民间的利用主要是被粉碎成粉末,用作家禽家畜的食物之一,当然稻壳亦会被用来制作饲料,或在工业上被用作燃料燃烧。稻壳是典型的生物质能源,主要成分组成和大部分的农作物生物质的构成大同小异,主要由木质素、纤维素、半纤维素及灰分构成。在隔绝氧气的密闭空间里的烘焙预处理使得稻壳中的大部分半纤维素被分解,这是烘焙过程中稻壳失重的主要原因。另外纤维素、木质素也被部分分解。经过烘焙预处理,稻壳烘焙产物的疏水性得到提高,主要原因是稻壳表面亲水性较强的五碳糖聚合物被大量分解。稻壳经过烘焙预处理后,去除了外在水分和绝大部分内在水分,减轻了稻壳的质量。稻壳中的很大部分氧原子被脱出,被烘焙物固体质量下降,碳原子所占比例增加,因而烘焙后所剩固体热值得到相应提高。烘焙过程中,稻壳的表面颜色发生变化,随着烘焙温度的提升(200-300℃之间),稻壳烘焙产物的颜色也逐渐加深。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:(1)烘焙温度对稻壳表观形貌和燃料品质的影响;(2)烘焙温度对稻壳烘焙液体和气体产物的影响。
研究计划:2017年12月至2018年2月,查阅生物质烘焙脱氧预处理方面的文献,完成开题报告,按照任务书要求,初步开展实验;2018年3月至4月,深入开展实验,总结实验数据,通过与以往文献的对比分析,明确烘焙预处理对稻壳及其产物的影响;2018年5月至6月,撰写毕业论文,按照评审要求进一步完善实验和数据分析,答辩、提交论文定稿。
4. 研究创新点
本课题以稻壳为原料,以燃料品质改善为目标,研究烘焙预处理对稻壳及其产物的影响,符合当前生物质能预处理利用技术的发展趋势。本课题的数据也将为生物质预处理技术的发展提供一定的基础。
