酒精废渣成型燃料的研究开题报告

 2021-08-08 11:01:16

1. 研究目的与意义

本次研究在于从制备具有良好物理性能酒精废料成型燃料的角度,分析研究酒精废料成型燃料物理性能的最优成型工艺参数。

每年全国各家企业产生的酒精废料数量惊人,目前大部分是被白白浪费掉了,如果酒精废料制作成的成型燃料各项性能都比较好,投入也不高的话,酒精废料成型燃料可以小小的缓解我国的能源危机,促进资源利用效率的提高,避免了酒精废料的浪费,同时也为保护环境发挥了作用。农村是目前我国经济和社会发展最薄弱的地区,能源基础设施落后,全国还有约1150万人没有电力供应,许多农村生活能源仍主要依靠秸秆、薪柴等生物质低效直接燃烧的传统利用方式提供。农村地区生物质资源丰富,加快生物质能源开发利用,一方面可以利用当地资源,因地制宜解决偏远地区电力供应和农村居民生活用能问题,另一方面可以将农村地区的生物质资源转换为商品能源,替代部分化石能源,缓解能源供需矛盾,使生物质能源成为农村特色产业,有效延长农业产业链,提高农业效益,增加农民收入,改善农村环境,促进农村地区经济和社会的可持续发展。

2. 国内外研究现状分析

在煤炭、石油等化石能源日益枯竭和环境问题日趋严重的背景下,生物质能作为一种可储存、可运输的可再生能源,其高效转换和洁净利用已被广泛关注。生物质能的技术研究和开发利用已成为重大课题之一,许多国家都制订了相应的研究开发计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、巴西的酒精能源计划等,而生物质能源的开发利用都占有相当的比重,其中生物质能仅10%被利用作为人类食物和工业原料,而90%的木质纤维素未被利用,这就正是世界上存在的最广泛的可再生性生物质资源。30年来对生物质资源利用有2条技术路线:一是用浓硫酸高温降解木质纤维材料;二是生物转化,即用纤维素酶降解木质纤维。

我国在酒精废渣处理上尚处于研究阶段,许多酒精废渣不能合理利用,被白白浪费,而且还造成了环境的污染。木薯酒精废渣是以木薯为原料生产酒精的废弃物,其对生态环境的污染是制约木薯酒精发展的关键因素,实现木薯产业与生态和谐发展已成为木薯主产区亟待解决的问题。木薯酒精废渣不但含有食用菌生长所需的碳源、氮源、无机盐和生长素四类营养物质,而且木薯淀粉在生产酒精过程中经糖化处理转化为小分子单糖更有利于食用菌吸收利用。木耳为木耳科木耳属真菌,是我国重要的人工栽培和出口的食用菌之一。目前,木耳原种和栽培种主要采用杂木屑培养基,但由于杂木屑是木材加工的一种下脚料,成分复杂,菌种生产上存在着菌丝生长慢、长势弱和隐性污染等问题,从而严重制约着木耳的质量和产量。为此,一些研究人员就以以木薯酒精废渣为基本原料,进行木耳菌种培养基配方试验研究,旨在为酒精生产企业提供解决环保问题的行之有效的新措施,同时又为食用菌标准化、产业化生产提供新型的优质原料和有力的科学依据,实验研究证明在实际生产上,完全可以利用酒精生产的废弃物木薯酒精废渣代替原料不充足、生产菌种质量差的杂木屑以及生产成本偏高的棉籽壳来制作木耳的原种和栽培种,从而达到变废为宝、降低生产成本、提高菌种质量的目的。但由于木薯酒精废渣颗粒较细,在使用时最好与棉籽壳或较粗的杂木屑按一定比例混合,所生产的菌种宜在满袋后10 d内使用。当前,燃料酒精的推广带动了木薯产业的大发展,广东、广西、云南、海南等地都在扩大木薯种植面积,木薯酒精、木薯淀粉等加工企业纷纷扩大规模。国内酒精生产第一大县江苏省连云港市赣榆县2006年木薯酒精产量已达到40万吨,2007年将达到100万吨,山东省每年木薯酒精产量也达100万吨。根据统计,仅此两地的木薯渣即可生产200万吨生物有机肥,创产值20亿元,利税4亿元。大量的木薯皮、木薯酒精渣、木薯淀粉渣可以为农业急需的生物有机肥的生产提供资源,也为无公害绿色食品的生产奠定了良好的基础。而目前酒精废料成型燃料的研究几乎是空白状态。

3. 研究的基本内容与计划

本次研究通过对酒精废料进行冷压试验,研究酒精废料成型燃料含水率、成型压力、粒径、温度等成型工艺参数对酒精废料成型燃料的主要物理性能(密度、抗压强度、跌落强度)的影响,从制备具有良好物理性能酒精废料成型燃料的角度,分析研究酒精废料成型燃料物理性能的最优成型工艺参数。

1、通过前期试验确定每个影响因素的3个具有代表性的数据,并制成正交试验表;

2、按照正交试验表制备成型样品;

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4. 研究创新点

本次研究选取的是以前没有太被关注的酒精废料问题,从能源循环利

用,保护环境的方向出发,为解决能源危机,环境保护问题提供了新思

路。

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