城市垃圾好氧堆肥過程的動力學研究.doc

城市垃圾好氧堆肥過程的動力學研究摘要7-8Abstract8-9插圖索引9-10附表索引10-11第1章 緒論11-371.1 城市生活垃圾處理的工藝概述12-161.1.1 城市生活垃圾處理技術現(xiàn)狀分析12-141.1.2 城市生活垃圾主要處理方法介紹14-161.2 城市生活垃圾堆肥處理的歷史16-231.2.1 堆肥化的概念16-171.2.2 垃圾堆肥化的發(fā)展過程17-191.2.3 中國城市生活垃圾堆肥19-211.2.4 垃圾堆肥化的未來展望21-231.3 堆肥化原理與工藝概述23-261.3.1 好氧堆肥原理23-241.3.2 堆肥微生物24-251.3.3 影響堆肥化的因素分析251.3.4 堆肥化工藝概略25-261.4 數(shù)學模型介紹及好氧堆肥模型的研究現(xiàn)狀26-361.4.1 數(shù)學模型的分類271.4.2 數(shù)學模型的構造過程27-281.4.3 數(shù)學模型的建模原則281.4.4 數(shù)學模型的建模步驟28-291.4.5 好氧堆肥模型的研究現(xiàn)狀29-361.5 本文構想36-37第2章 堆肥廠的工程分析及過程控制要素37-462.1 堆肥廠的工程分析37-402.1.1 廢物接收372.1.2 預處理37-382.1.3 堆肥反應器38-392.1.4 排放氣體處理39-402.1.5 后處理402.1.6 儲存402.1.7 小結402.2 堆肥系統(tǒng)的過程控制要素40-462.2.1 堆肥過程的碳氮比控制40-412.2.2 堆肥過程的水分（含水率）控制41-422.2.3 堆肥過程的溫度控制422.2.4 堆肥過程的通風控制42-442.2.5 堆肥過程的pH 值控制442.2.6 發(fā)酵周期的確定44-46第3章 城市生活垃圾好氧堆肥過程中氧氣吸收率變化理論模型的建立46-743.1 模型所依據(jù)的微生物動力學原理46-563.1.1 堆肥動力學模型基礎46-493.1.2 微菌底物系統(tǒng)的分類493.1.3 多相系統(tǒng)附著生長49-513.1.4 多相系統(tǒng)固體底物51-563.2 模型建立56-743.2.1 模型假設57-593.2.2 模型幾何結構593.2.3 模型公式59-633.2.4 模型計算63-643.2.5 模型驗證與結果討論64-733.2.6 小結73-74結論74-75參考文獻75-81致謝81-82附錄 A（攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄）82-83附錄 B（模型計算程序主要代碼）農作物秸稈陰燃特性及應用研究 在線閱讀整本下載分章下載分頁下載 【英文題名】Study on the Smoldering Characteristics and Application of the Agro-stalks【作者】矯常命;【導師】閘建文; 何芳;【學位授予單位】山東理工大學;【學科專業(yè)名稱】農業(yè)機械化工程【學位年度】2006【論文級別】碩士【網(wǎng)絡出版投稿人】山東理工大學【網(wǎng)絡出版投稿時間】2006-08-15【關鍵詞】農作物秸稈; 陰燃; 陰燃爐;【英文關鍵詞】Agro-stalks; Smoldering; Smoldering furnace;【中文摘要】農作物秸稈作為我國生物質能的重要組成部分,其特點是分布分散,熱值較低,集中應用時收集、運輸成本較高。根據(jù)這個特點,開發(fā)一種經(jīng)濟實用的應用技術,對解決目前秸稈田間地頭焚燒等造成的能源浪費,環(huán)境污染等問題,具有重要的意義。 本研究圍繞利用農作物秸稈陰燃進行農村住宅供暖等思想,對農作物秸稈的熱值特性,陰燃特性進行了分析實驗,在此基礎上,設計制作了陰燃取暖爐,并進行了陰燃實驗。 首先,對山東省典型農作物秸稈特性進行了研究,實驗檢測了各秸稈的堆密度、含水率、熱值和元素含量。并建立了元素含量和熱值間的神經(jīng)網(wǎng)絡模型,為陰燃設備的設計提供了基礎數(shù)據(jù)。其次,應用同步熱分析儀對秸稈陰燃進行了分析實驗,通過對實驗DSC曲線的分析處理,得出結論,玉米秸、麥秸、豆秸和高粱秸的陰燃熱效率都在55%以上。在上述研究的基礎上,設計制作了室內農作物秸稈陰燃取暖爐,對麥秸、玉米秸、豆秸和高粱秸的實驗表明:裝料容積為460mm330mm450mm的陰燃爐中,約3.6kg的麥秸、玉米秸和高粱秸均能穩(wěn)定的陰燃,爐腔中心點溫度維持在400以上分別達416min、168min和165min。玉米秸和高粱秸在陰燃開始階段出現(xiàn)明.【英文摘要】As an important component of biomass energy in china, agro-stalks are of some features: scattered distribution, low heating value and higher transportation cost To develop an economical and practical technology according to these features is of great importance to solve the issues of air pollution and energy waste caused by field burning of agro-stalks.In order to take use of agro-stalks smoldering as heat resource of residence heating in rural place in winter, investigation on property values and smolderin.農作物秸稈陰燃特性及應用研究中文摘要3-4ABSTRACT4-7第一章 緒論7-151.1 引言71.2 國內外研究現(xiàn)狀及分析7-141.2.1 利用農作物秸稈等生物質能的重要意義7-81.2.2 現(xiàn)有農作物秸稈能源利用主要技術8-101.2.3 農作物秸稈直接燃燒技術現(xiàn)狀及分析10-111.2.4 農作物秸稈陰燃技術研究現(xiàn)狀及分析11-141.3 課題主要研究內容141.4 論文依托的課題14-15第二章 農作物秸稈特性研究15-302.1 農作物秸稈等生物質燃料與煤炭的對比152.2 物料的選取、收集和制備15-162.3 農作物秸稈含水率和堆密度的測定16-172.4 農作物秸稈熱值的測定17-202.4.1 實驗儀器及工作條件17-182.4.2 量熱儀的校正182.4.3 實驗步驟及結果18-192.4.4 玉米秸稈熱解液體產(chǎn)物熱值的測定19-202.5 農作物秸稈元素含量的測定20-242.5.1 實驗儀器和工作原理212.5.2 實驗步驟及實驗結果21-242.6 干基元素含量和低熱值的計算24-252.7 利用神經(jīng)網(wǎng)絡方法對農作物秸稈熱值的預測25-30第三章 農作物秸稈陰燃特性實驗分析30-373.1 熱分析的特點和實驗分析儀器的選取30-313.2 農作物秸稈陰燃特性實驗31-333.2.1 實驗裝置及原理32-333.2.2 實驗過程333.3 實驗結果及分析33-373.3.1 實驗結果33-343.3.2 應用DSC曲線計算熱效應34-363.3.3 陰燃熱效率的計算36-37第四章 陰燃取暖爐的設計及實驗研究37-574.1 陰燃取暖爐的設計目的和思想374.2 陰燃實驗裝置的理論計算37-384.3 陰燃實驗裝置的結構設計38-454.3.1 爐體部分設計39-414.3.2 電測部分設計41-454.4 陰燃實驗裝置的特點454.5 農作物秸稈陰燃實驗45-574.5.1 不同農作物秸稈的陰燃過程及傳播特性46-544.5.2 不同農作物秸稈陰燃的對比分析54-57第五章 全文總結及建議57-595.1 全文總結575.2 建議57-59參考文獻59-63致謝63-64在讀期間發(fā)表的論文64草物料壓縮流變動力學特性研究及壓縮過程優(yōu)化1 引言13-281.1 選題依據(jù)及與意義13-161.1.1 草地資源現(xiàn)狀及存在的問題131.1.2 秸稈資源利用現(xiàn)狀與前景13-141.1.3 農業(yè)結構戰(zhàn)略性調整,給草業(yè)發(fā)展提供契機14-161.2 國內外草物料壓縮流變學研究現(xiàn)狀及存在的問題16-261.2.1 國外草物料壓縮流變學研究現(xiàn)狀16-211.2.2 國內草物料壓縮流變學研究現(xiàn)狀21-241.2.3 草物料壓縮流變學研究存在的問題24-261.3 研究內容和方法26-281.3.1 設計、制造草物料壓捆試驗臺261.3.2 直接壓縮過程中流變動力學特性的試驗研究26-271.3.3 草片移動過程中流變動力學特性的試驗研究271.3.4 基于均勻設計和統(tǒng)計建模的壓捆過程優(yōu)化試驗研究27-282 草物料壓捆試驗臺的設計28-392.1 試驗臺總體設計30-312.2 壓捆室的結構設計31-322.2.1 可調截面的設計31-322.2.2 壓捆室長度的設計322.2.3 壓捆室支腳的設計322.3 電控裝置32-332.4 數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的設計33-372.4.1 硬件設計33-352.4.2 軟件設計35-362.4.3 傳感器的標定36-372.5 小結37-393 草物料直接壓縮過程流變動力學研究39-613.1 試驗方案39-413.1.1 傳感器的選擇和測試方案393.1.2 試驗物料的確定39-403.1.3 傳感器的安裝40-413.1.4 壓縮室截面形狀尺寸的選擇413.1.5 試驗方法413.2 直接壓縮過程中草物料的力學性能41-473.2.1 草物料直接壓縮過程中的力信號和位移信號41-433.2.2 草物料直接壓縮過程中的應力-應變關系43-473.3 不同截面下壓縮力與位移、密度比的關系47-483.4 不同截面下壓縮草物料對功耗的影響48-513.5 不同截面下直接壓縮后草片的應力松弛51-593.5.1 草物料應變條件下的應力響應52-533.5.2 直接壓縮后草物料應力松弛曲線53-543.5.3 草物料直接壓縮過程中模型轉變分析54-573.5.4 直接壓縮后草物料應力松弛模型的建立57-593.6 小結59-614 草片移動過程過程中流變動力學特性試驗研究61-804.1 試驗方案61-634.1.1 傳感器的選擇和測試方案61-624.1.2 傳感器的安裝62-634.1.3 試驗方法634.2 移動過程中的草片的應力-應變關系63-654.3 不同截面下軸向力沿壓捆室長度的內分布規(guī)律65-694.4 不同截面下草片在壓捆室內密度分布規(guī)律69-734.5 草片移動過程中摩擦力和側壓力沿壓捆室長度的分布規(guī)律73-764.5.1 草片在壓捆室長度上的摩擦力分布規(guī)律74-754.5.2 草片移動過程中壓捆室壁的最大側壓力分布規(guī)律75-764.6 草片移動過程中軸向最大壓縮力的理論分析76-784.6.1 軸向最大壓縮力和側壓力的關系76-774.6.2 草片移動過程中軸向最大壓縮力的理論分析77-784.7 小結78-805 基于均勻設計和統(tǒng)計建模的壓捆過程優(yōu)化試驗研究80-1045.1 試驗方案81-855.1.1 試驗物料和試驗裝置815.1.2 傳感器的選擇與安裝81-825.1.3 試驗方法82-835.1.4 均勻設計83-855.2 數(shù)據(jù)處理與分析計算85-895.2.1 原始數(shù)據(jù)的預處理85-865.2.2 數(shù)據(jù)的分析計算86-895.3 統(tǒng)計建模89-1035.3.1 統(tǒng)計建模方法895.3.2 偏最小二乘回歸89-905.3.3 偏最小二乘回歸法的數(shù)學模型90-925.3.4 結果分析與優(yōu)化92-965.3.5 模型模擬分析96-1035.4 小結103-1046 結論與建議104-1066.1 結論104-1056.2 存在的問題與建議105-106致謝106-107參考文獻107-112作者簡介112國農村秸稈成型燃料規(guī)?；夹g研究 在線閱讀整本下載分章下載分頁下載 【英文題名】Studies on Scale Business of Straw Densification Briquetting Fuels in Chinas Rural Areas【作者】樊峰鳴;【導師】張百良;【學位授予單位】河南農業(yè)大學;【學科專業(yè)名稱】農業(yè)生物環(huán)境與能源工程【學位年度】2005【論文級別】博士【網(wǎng)絡出版投稿人】河南農業(yè)大學【網(wǎng)絡出版投稿時間】2005-09-09【關鍵詞】秸稈成型燃料; （SDBF）; 規(guī)?；? 我國農村; 儲運特性;【英文關鍵詞】straw densification briquetting fuel （SDBF）; scale business; Chinas rural areas; transportation and storing characteristics of SDBF;【中文摘要】我國農作物秸稈資源非常豐富,每年秸稈量超過6億t,有3.5億t可以作為能源使用,是清潔的可再生能源。但是,由于秸稈燃燒方法與利用途徑單一、陳舊,秸稈能源燃燒效率低,甚至部分糧食主產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)秸稈就地焚燒現(xiàn)象,造成秸稈資源浪費,加重化石燃料利用帶來的污染。為此,生物質能轉換技術的研究受到各方面的高度重視,其中秸稈固化成型燃料(STRAW DENSIFICATION BRIQUETTING FUEL,以下稱SDBF)技術可將農村松散秸稈壓縮成高密度的、可替代煤的優(yōu)質燃料,SDBF的規(guī)?；瘧脤τ诟纳妻r村生活質量、保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境、增加農民收入和促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。隨著SDBF技術研究的深入,已受到人們越來越多的關注。能否使其成為農村能源的升級產(chǎn)品,關鍵在于SDBF規(guī)?；夹g的解決程度。 本課題是國家科技部農業(yè)科技成果轉化資金項目“秸稈生物質壓塊成型燃料生產(chǎn)線設備的組裝配套與中試轉化”(02EFN214100397)及河南省科技攻關項目“秸稈生物質成型關鍵技術及配套設備產(chǎn)業(yè)化研究”(0124110304)項目的部分研究內容,同時得到國家科技部“十五”科技攻關項目“生物質成型關鍵技術及配套設.【英文摘要】There are abundant resources of crop residues in China. It was estimated that the amount of crop residues is 6108 tons annually. Thereinto, there are 3.5 X 108 tons crop residues can be burned as fuel in Chinas rural areas annually. Biomass is clean renewable energy. However the efficiency of straw combustion is very low because ways and means of straw combustion are simple and dated. A majority of them are burned on the spot and results in serious environment polluted and biomass resources wasted in Chi.【DOI】CNKI:CDMD:1.2005.117115我國農村秸稈成型燃料規(guī)?；夹g研究摘要9-11第一篇 秸稈成型燃料規(guī)模化生產(chǎn)技術綜述11-28第一章 緒論12-171 研究背景12-132 國內外成型燃料規(guī)?；夹g研究進展13-143 秸稈成型燃料規(guī)模化技術應用前景14-154 研究目的和意義15-165 研究方法和內容16-17第二章 以秸稈成型燃料為中心的能源系統(tǒng)循環(huán)經(jīng)濟分析17-281 循環(huán)經(jīng)濟的概念172 秸稈成型燃料技術綜合評價與設備選擇17-222.1 模糊評判法及Weaver-Thomas模型的構建18-192.2 秸稈成型燃料主導技術的確定19-223 HPB-型秸稈成型燃料生產(chǎn)系統(tǒng)224 秸稈成型燃料供能系統(tǒng)的循環(huán)經(jīng)濟分析22-264.1 燃燒秸稈成型燃料CO_2的循環(huán)流動23-244.2 應用秸稈成型燃料的系統(tǒng)能量流動分析24-254.3 秸稈成型燃料的環(huán)境和經(jīng)濟效益分析25-265 本章小結26-28第二篇 影響秸稈成型燃料規(guī)?；a(chǎn)的關鍵技術研究28-70第一章 秸稈資源的收集與預處理29-331 秸稈資源的收集29-321.1 秸稈收集的障礙分析29-301.2 秸稈原料的規(guī)模化儲備30-311.3 秸稈原料預處理311.4 秸稈原料的粉碎31-322 秸稈成型燃料生產(chǎn)原料的供應323 本章小結32-33第二章 松弛密度對秸稈成型燃料規(guī)?；a(chǎn)的影響33-411 秸稈化學成分及成型機理分析33-342 秸稈成型燃料的松弛密度342.1 松弛密度和松弛比342.2 松弛密度的測定343 原料粉碎粒度和含水率對秸稈成型燃料松弛密度的影響34-373.1 實驗材料及設備353.2 實驗方法與內容35-363.3 實驗結果分析36-373.3.1 原料含水率對松弛密度的影響363.3.2 原料粉碎粒度對松弛密度的影響36-374 討論37-405 本章小結40-41第三章 秸稈成型燃料的儲運性能對規(guī)?；夹g的影響41-521 秸稈成型燃料耐久性的概念41-422 實驗42-432.1 實驗目的422.2 實驗材料準備42-432.3 實驗方法與過程433 實驗結果分析43-513.1 原料粉碎粒度及成型直徑對秸稈成型燃料抗跌碎性和抗?jié)B水性的影響43-483.2 原料的含水率及成型直徑對秸稈成型燃料抗跌碎性和抗?jié)B水性的影響48-514 本章小結51-52第四章 秸稈成型燃料的燃燒性能對規(guī)?；瘧玫挠绊?2-581 實驗目的522 實驗儀器523 實驗材料和方法524 實驗結果分析52-574.1 秸稈成型燃料的點火性能52-534.2 秸稈成型燃料的燃燒過程53-544.3 秸稈成型燃料的燃燒與封火特性分析54-564.4 秸稈成型燃料燃燒過程焦油的影響與控制56-575 本章小結57-58第五章 秸稈成型燃料的規(guī)?；?jīng)營措施58-651 我國農村對秸稈成型燃料的市場需求58-602 秸稈成型燃料規(guī)模化經(jīng)營障礙60-622.1 農村發(fā)展秸稈成型燃料的資金和價格障礙602.2 農村發(fā)展秸稈成型燃料的管理障礙60-612.3 農村發(fā)展秸稈成型燃料的政策障礙612.4 農村發(fā)展秸稈成型燃料的信息傳播障礙61-623 秸稈成型燃料規(guī)?；?jīng)營對策62-643.1 非市場化管理方法與生產(chǎn)規(guī)模的確定62-633.2 積極的政策環(huán)境63-644 本章小結64-65第六章 秸稈成型燃料的價格方案65-701 影響秸稈成型燃料價格的因素65-662 秸稈成型燃料的價格補貼66-692.1 秸稈成型燃料的價格補貼折算方法66-672.2 秸稈成型燃料的價格補貼核算67-693 本章小結69-70第三篇 秸稈成型燃料農村綜合試點示范及結論70-84第一章 秸稈成型燃料規(guī)模化技術示范案例71-821 案例介紹71-742 典型案例的基本信息743 秸稈成型燃料的生產(chǎn)與應用74-783.1 生產(chǎn)成本分析74-773.2 糾莊經(jīng)營模式77-784 秸稈成型燃料對糾莊能源結構和生態(tài)環(huán)境的影響78-805 本章小結80-82第二章 結論與建議82-841 結論82-832 建議83-84參考文獻84-90英文摘要90-92在讀博士期間主要研究工作和發(fā)表論文92城市生活垃圾熱解特性試驗研究及預測模型摘要5-7ABSTRACT7-13第一章 緒論13-281.1 引言131.2 我國城市生活垃圾現(xiàn)狀13-181.2.1 我國城市生活垃圾的產(chǎn)量13-141.2.2 我國城市生活垃圾的組成特征及變化趨勢14-161.2.3 我國城市生活垃圾的物理與化學性質16-181.3 城市生活垃圾的危害18-191.4 國內外城市生活垃圾處理技術19-251.4.1 填埋法191.4.2 堆肥法19-211.4.3 熱處理法21-251.4.3.1 焚燒21-241.4.3.2 熱解24-251.4.3.3 氣化251.5 本文的背景及意義25-271.6 本文的主要研究內容27-28第二章 城市生活垃圾熱解(燃燒)特性及人工神經(jīng)網(wǎng)絡研究綜述28-472.1 引言282.2 城市生活垃圾熱解和燃燒特性研究進展28-422.2.1 城市生活垃圾單組分熱解和燃燒特性研究進展28-352.2.2 城市生活垃圾多組分熱解和燃燒特性研究進展35-392.2.3 城市生活垃圾熱解產(chǎn)氣和產(chǎn)物特性研究進展39-422.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡研究進展42-452.3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡理論研究進展42-442.3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用研究進展44-452.4 本章小結45-47第三章 復雜組分燃料的熱重分析方法研究47-603.1 引言473.2 試驗部分47-503.2.1 試驗樣品47-483.2.2 試驗裝置48-493.2.3 試驗方法493.2.4 試驗系統(tǒng)的標定49-503.3 計算模型與方法50-523.3.1 計算模型50-513.3.2 計算方法51-523.4 結果與分析52-583.4.1 試驗結果與模型計算結果52-563.4.2 試驗影響因素分析56-583.4.3 方法評價583.5 本章小結58-60第四章 城市生活垃圾多組分程序升溫熱解特性研究60-844.1 引言604.2 試驗部分60-614.2.1 試驗樣品與方法604.2.2 試驗工況60-614.3 結果與分析61-824.3.1 單組分程序升溫熱解特性61-654.3.2 二組分程序升溫熱解特性65-724.3.3 三組分程序升溫熱解特性72-734.3.4 四組分程序升溫熱解特性73-764.3.5 五組分程序升溫熱解特性76-784.3.6 六組分(?；?程序升溫熱解特性78-794.3.7 多組分程序升溫熱解試驗結果與加權平均結果的比較79-824.4 本章小結82-84第五章 城市生活垃圾多組分快速熱解特性研究84-1135.1 引言845.2 試驗部分84-865.2.1 試驗樣品845.2.2 試驗裝置84-865.2.3 試驗方法865.2.4 試驗工況865.3 結果與分析86-1115.3.1 快速熱解條件下樣品的升溫過程87-885.3.2 單組分快速熱解特性88-1015.3.2.1 典型有機組分的快速熱解特性88-955.3.2.2 快速熱解特性與程序升溫熱解特性的比較95-985.3.2.3 不同爐溫下快速熱解特性的比較與分析98-1015.3.3 二組分快速熱解特性101-1085.3.4 六組分(?；?