文献综述

油菜秸秆热解特性研究

摘要：以油菜秸秆为研究对象，基于同步热分析仪的先进技术，系统研究了不同升温速率下油菜和秸秆的热解过程，进行多次多组的实验，从而得出相对一定的结论，以此来描述油菜秸秆的热解特性。同时根据国内外的现状和相对政策，分析和比较，从而进行系统的分析和创新。

1研究背景与意义:

油菜秸秆作为一种可再生能源如今被广泛利用，而油菜作为最重要的油料之一，也受到了广泛关注。而我国秸秆利用的效率并不是那么高，除了被焚烧和掩埋的，还有50%的秸秆没有办法处理。焚烧在一定的程度上会造成污染，对人民的生活和生产活动造成很大程度上的影响。而且由于现如今对于秸秆的利用技术的提高，秸秆资源也成了各个公司争相抢购的一个资源，价格波动也十分巨大，这更加要求对于秸秆资源利用效率要提高。热解技术可以将生物质转化为便于储存，运输的燃气，极大的提高了秸秆的利用率和利用效率。同时通过对油菜秸秆的热解可以进行集中供电，供气和供热，减缓我国能源短缺和能源紧张的现状。目前，国内对生物炭的热解研究多以单项技术 为主，集中在秸秆等农作物废弃物上，对此类的研究 也多着重于热解产气和热解制油上，而对于热解制 取生物炭工艺的研究相对较少，且研究的种类和地 域很单一; 对不同的技术路线和工艺，国内虽然都有 一定的研究，但其规模小又缺乏系统性，更未见有对 不同地域间的秸秆热解特性及热解生物炭工艺做出 对比分析。另外，国内对于畜禽粪便的研究主要在 生产沼气、有机肥等方面，对于利用其热解制取生物 炭的研究未见报道。因此有必要针对不同地域、不 同生物质种类开展热解特性研究，深入获得生物质 热解反应规律，以期为产业化生产提供基础数据和 科学依据。^[1]

2研究内容：

2.1油菜秸秆燃料热解特性分析

油菜秸秆的热解特性；实验设备及方法；利用同步热分析仪对油菜秸秆进行热解试验，研究不同升温速率（10℃/min 、20℃/min、30℃/min）下油菜秸秆热解过程，并分析不同升温速率对热解过程的影响。^[2]

2.2热解动力学研究

利用CR法研究油菜秸秆热解动力学，分析热解特性指数和热解动力学参数；获得化学反应遵循的机理、反应的动力学速率参数活化能E和指前因子A。

3国内外研究现状

3.1油菜秸秆的研究现状

3.1.1.国内研究现状

汪季涛等人采用正交实验法研究了秸秆长度、C/N、含水量^[3]、氮源等因素,对油菜秸秆堆肥发酵的温度、C/N以及秸秆发酵后的浸提液种子发芽指数等性能参数的影响。认为秸秆长度、氮源和含水量对油菜秸秆堆肥发酵效果的影响显著,而C/N对油菜秸秆堆肥发酵效果的影响相对不显著,并且推荐采用秸秆长度为5cm、C/N为25、含水量为70%,氮源为鸡粪的配方进行堆肥发酵。^[4]

宋执儒[2]等人针对油菜秸秆还田水稻免耕抛秧栽培技术进行了实验研究,结果收到了省工、省力、节水节能、培肥土壤、减少污染、降低成本等效果。

张书华[3]等人针对油菜秸秆还田的腐解速度过慢、影响后茬作物耕种和生长问题,对加速腐解的化学与生物制剂进行了比较研究,发现酵素菌制剂用于油菜秸秆腐解的速度快、效果好。^[5][6]