秸稈的理化特性實驗
1、秸稈自然晾曬時的失水實驗
千百年來，廣大農民將收割后的各種秸稈置于田間地頭自然晾曬后貯存備用，這種
“干燥”方式耗時長，且受天氣變化的影響較大，不適用于秸稈的規模化利用。為了了
解不同秸稈自然晾曬時的失水情況，本實驗將河南省常見的四種秸稈（玉米秸稈、玉米
芯、棉花秸稈、小麥秸稈）按收割時的情況分別晾曬，得到其失水情況。
晾曬條件：日平均氣溫15.5℃，微風，無雨，秸稈單層放置，地面干燥。
從表中可以看出：玉米秸稈在剛收割時含濕量最大，達到67%，經過50天后才降到了可以使用的15%:玉米芯是伴隨著干燥的玉米棒子而取得的，因而初始含濕量最小，30天后即可達到使用狀態：棉花秸稈和小麥秸稈的初始含濕量差不多，大約需要40天左右才能使用。另外從表中還可以看出，當秸稈含濕量降到17%左右時，需耗用10天（甚至更長時間）才能再降低1～2%。除玉米芯以外，其余三種秸稈的初始含濕量都在50%以上，而且自然晾曬需要的時間很長。
2、秸稈的工業分析
在秸稈的能源化利用中，我們關心的是秸稈中能夠放出熱量的成份，以及這些成份的準確含量，進而研究這些成份在于燥過程中不會被析出而影響秸稈干燥后的品質。秸稈的工業分析能幫助我們解決這一問題。
實驗儀器：5E-MAC/G全自動工業分析儀，它將遠紅外加熱設備與稱量用的電子天平結合在一起，在特定的氣氛條件、規定的溫度、規定的時間內對受熱過程中的試樣予以稱重，以此計算出試樣的水分、灰分及揮發分等工業分析指標。該儀器分三部分，用分析儀I測定揮發分，爐溫為900℃；用分析儀Ⅱ測定水分和灰分，其中水分測定爐溫為107℃，灰分測定爐溫為815℃。PC機既可同時控制分析儀I、II，叉可單獨控制分析儀I、II，分析完畢后自動打印結果。
實驗秸稈：將四種常見秸稈自然晾曬至干透后粉碎成直徑為3mm的粉狀顆粒，裝袋密封備用。實驗時秸稈為空氣干燥基。
測定結果：計算出同一樣品的10次檢測結果的平均值和極差，將超差的數據剔除后，其余結果的平均值即為被測樣品的實測值，見表2.2。
從表中可以看出，四種秸稈水分含量相當時，揮發分都比較高（70%以上），而固定炭含量較低。
3、秸稈的元素分析
實驗儀器：EA3000元素分析儀。樣品在高溫密閉空間完全燃燒，燃燒產物通過色譜柱的完全分離，利用高靈敏的TCD檢測器采集數據，經過數據處理得到C、N、H、S、0元素的含量。該儀器采用F'lash燃燒技術，分析精度高。
實驗樣品：選擇四種常用秸稈中有代表性的樣品進行充分的干燥、良好的研磨和充分的混合。實驗時秸稈為空氣干燥基。
結果處理：每種樣品在同樣的測試條件下進行5-6次測試，采用線性回歸模式得到效準曲線，測試數據落在效準曲線范圍之外的要剔除，每種樣品至少有三次重復，每兩次的標準偏差小于0.5%，測試數據見表2.3。
四種常見秸稈所含元素中可燃的碳氫成分含量差別不大，硫的含量較低，這也是秸稈能源化利用的優勢之一。
4、秸稈的發熱量實驗
實驗儀器：5E-KCⅢ型快速量熱儀。該儀器主要由量熱儀主機、計算機系統、打印機等三大部分組成，量熱儀采用恒溫式外筒，氧彈置于內筒水中，將一定的試樣置于密閉的氧彈中，在充足的氧氣條件下令試樣完全燃燒，試樣燃燒所放出的熱量被氧彈周圍一定的水所吸收，其水的溫升與放出的熱量成正比，通過計算水吸收的熱量即可得到秸稈的發熱量，農作物秸稈可以經過秸稈壓塊機、秸稈顆粒機壓制成生物質顆粒燃料，壓制成的生物質顆粒燃料密度增大，燃燒發熱量會提升很多。
結果處理：將同批處理的秸稈樣品測定三次，取其平均值即為測定結果，見表2.4。
從表2.4中可以看出四種常見秸稈的低位發熱量相差不多，最高的棉花秸稈與最低的玉米秸稈發熱量也僅差5%左右。另外，秸稈的含濕量對發熱量影響較大，隨著含濕量的增加，秸稈的發熱量急劇下降，見圖2.1。
5、秸稈的化學成份分析
秸稈的化學成份主要包括木質素、纖維素、半纖維素、水分和其它一些成份，前三種成份構成了秸稈的細胞壁，研究秸稈細胞壁的構成及含量對分析秸稈的干燥有一定的幫助。
實驗儀器及方法：纖維素測定儀，按照GBlT2677.7-10-90造紙原料分析標準進行。
實驗秸稈：將干燥的秸稈去除雜質，粉碎后用40-60目的粉末。
實驗結果：取三次實驗的平均值作為測試結果，見表2.5。
從表2.5中可以看出，四種秸稈都屬于木質纖維素類物質，其化學成份差別不大，但木質素含量有一定的差別。
6、秸稈的空隙率實驗
把制備好的秸稈放入稱量瓶中進行絕干實驗，絕干后連同稱量瓶一起放入400ml干燥器內，取50ml量杯一個，加入5ml的絕干物料，然后向量杯內加入大約30ml的水，將配置好的混合物放在蔭涼處，兩天后記錄量杯下層飽和物料的體積Vml。通過下面的計算公式可以求得實驗物料的空隙率：
7、秸稈理化特性總結
(1)收割后的秸稈含水率一般約50-70%，不易貯存，而且秸稈的發熱量隨含水率的增加明顯降低，嚴重影響秸稈利用設備的效率。因此必須進行干燥；
(2)秸稈的揮發份比較高，一般在70%以上（空氣干燥基），因此干燥時應注意控制溫度不使揮發份析出；
(3)秸稈硫及灰分含量低，在熱利用中有害物排放較少：
(4)秸稈的化學成份（包括木質素、纖維索、半纖維素）有所不同，對干燥速率有一定的影響。
(5)秸稈的空隙率較大，因而最大限度地提高干燥速率至關熏要。
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