秸秆的理化特性实验
1、秸秆自然晾晒时的失水实验
千百年来，广大农民将收割后的各种秸秆置于田间地头自然晾晒后贮存备用，这种
“干燥”方式耗时长，且受天气变化的影响较大，不适用于秸秆的规模化利用。为了了
解不同秸秆自然晾晒时的失水情况，本实验将河南省常见的四种秸秆（玉米秸秆、玉米
芯、棉花秸秆、小麦秸秆）按收割时的情况分别晾晒，得到其失水情况。
晾晒条件：日平均气温15.5℃，微风，无雨，秸秆单层放置，地面干燥。
从表中可以看出：玉米秸秆在刚收割时含湿量最大，达到67%，经过50天后才降到了可以使用的15%:玉米芯是伴随着干燥的玉米棒子而取得的，因而初始含湿量最小，30天后即可达到使用状态：棉花秸秆和小麦秸秆的初始含湿量差不多，大约需要40天左右才能使用。另外从表中还可以看出，当秸秆含湿量降到17%左右时，需耗用10天（甚至更长时间）才能再降低1～2%。除玉米芯以外，其余三种秸秆的初始含湿量都在50%以上，而且自然晾晒需要的时间很长。
2、秸秆的工业分析
在秸秆的能源化利用中，我们关心的是秸秆中能够放出热量的成份，以及这些成份的准确含量，进而研究这些成份在于燥过程中不会被析出而影响秸秆干燥后的品质。秸秆的工业分析能帮助我们解决这一问题。
实验仪器：5E-MAC/G全自动工业分析仪，它将远红外加热设备与称量用的电子天平结合在一起，在特定的气氛条件、规定的温度、规定的时间内对受热过程中的试样予以称重，以此计算出试样的水分、灰分及挥发分等工业分析指标。该仪器分三部分，用分析仪I测定挥发分，炉温为900℃；用分析仪Ⅱ测定水分和灰分，其中水分测定炉温为107℃，灰分测定炉温为815℃。PC机既可同时控制分析仪I、II，叉可单独控制分析仪I、II，分析完毕后自动打印结果。
实验秸秆：将四种常见秸秆自然晾晒至干透后粉碎成直径为3mm的粉状颗粒，装袋密封备用。实验时秸秆为空气干燥基。
测定结果：计算出同一样品的10次检测结果的平均值和极差，将超差的数据剔除后，其余结果的平均值即为被测样品的实测值，见表2.2。
从表中可以看出，四种秸秆水分含量相当时，挥发分都比较高（70%以上），而固定炭含量较低。
3、秸秆的元素分析
实验仪器：EA3000元素分析仪。样品在高温密闭空间完全燃烧，燃烧产物通过色谱柱的完全分离，利用高灵敏的TCD检测器采集数据，经过数据处理得到C、N、H、S、0元素的含量。该仪器采用F'lash燃烧技术，分析精度高。
实验样品：选择四种常用秸秆中有代表性的样品进行充分的干燥、良好的研磨和充分的混合。实验时秸秆为空气干燥基。
结果处理：每种样品在同样的测试条件下进行5-6次测试，采用线性回归模式得到效准曲线，测试数据落在效准曲线范围之外的要剔除，每种样品至少有三次重复，每两次的标准偏差小于0.5%，测试数据见表2.3。
四种常见秸秆所含元素中可燃的碳氢成分含量差别不大，硫的含量较低，这也是秸秆能源化利用的优势之一。
4、秸秆的发热量实验
实验仪器：5E-KCⅢ型快速量热仪。该仪器主要由量热仪主机、计算机系统、打印机等三大部分组成，量热仪采用恒温式外筒，氧弹置于内筒水中，将一定的试样置于密闭的氧弹中，在充足的氧气条件下令试样完全燃烧，试样燃烧所放出的热量被氧弹周围一定的水所吸收，其水的温升与放出的热量成正比，通过计算水吸收的热量即可得到秸秆的发热量，农作物秸秆可以经过秸秆压块机、秸秆颗粒机压制成生物质颗粒燃料，压制成的生物质颗粒燃料密度增大，燃烧发热量会提升很多。
结果处理：将同批处理的秸秆样品测定三次，取其平均值即为测定结果，见表2.4。
从表2.4中可以看出四种常见秸秆的低位发热量相差不多，最高的棉花秸秆与最低的玉米秸秆发热量也仅差5%左右。另外，秸秆的含湿量对发热量影响较大，随着含湿量的增加，秸秆的发热量急剧下降，见图2.1。
5、秸秆的化学成份分析
秸秆的化学成份主要包括木质素、纤维素、半纤维素、水分和其它一些成份，前三种成份构成了秸秆的细胞壁，研究秸秆细胞壁的构成及含量对分析秸秆的干燥有一定的帮助。
实验仪器及方法：纤维素测定仪，按照GBlT2677.7-10-90造纸原料分析标准进行。
实验秸秆：将干燥的秸秆去除杂质，粉碎后用40-60目的粉末。
实验结果：取三次实验的平均值作为测试结果，见表2.5。
从表2.5中可以看出，四种秸秆都属于木质纤维素类物质，其化学成份差别不大，但木质素含量有一定的差别。
6、秸秆的空隙率实验
把制备好的秸秆放入称量瓶中进行绝干实验，绝干后连同称量瓶一起放入400ml干燥器内，取50ml量杯一个，加入5ml的绝干物料，然后向量杯内加入大约30ml的水，将配置好的混合物放在荫凉处，两天后记录量杯下层饱和物料的体积Vml。通过下面的计算公式可以求得实验物料的空隙率：
7、秸秆理化特性总结
(1)收割后的秸秆含水率一般约50-70%，不易贮存，而且秸秆的发热量随含水率的增加明显降低，严重影响秸秆利用设备的效率。因此必须进行干燥；
(2)秸秆的挥发份比较高，一般在70%以上（空气干燥基），因此干燥时应注意控制温度不使挥发份析出；
(3)秸秆硫及灰分含量低，在热利用中有害物排放较少：
(4)秸秆的化学成份（包括木质素、纤维索、半纤维素）有所不同，对干燥速率有一定的影响。
(5)秸秆的空隙率较大，因而最大限度地提高干燥速率至关熏要。
三门峡30码期期必中生产销售的秸秆颗粒机、秸秆压块机专业压制农作物秸秆成型颗粒燃料，农作物秸秆成型燃料是替代煤等化石能源最佳的选择。
