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农作物秸秆中CI、S、K三种元素的变化趋势 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|30码期期必中 / 14-12-11

    1) Cl、S、K三种元素的检测
    秸秆中CI元素含量的检测采用莫尔法,而s和K含量检测先灰化,然后用等离子发射光谱仪。
    2)秸秆中Cl元素含量变化趋势
    根据对秸秆Cl元素检测结果,将原始数据进行多项式拟合处理后,得到Cl元素含量的变化趋势。
    可以看出,总体而言,自然储存秸秆中Cl含量在整个储存过程中呈现降低趋势'而桶装储存和袋装储存秸秆Cl含量却呈现逐渐升高趋势。自然储存和袋装储存秸秆中Cl元素的含量,储存前期含量逐渐降低,并于储存两个月降至谷底。此后CI含量逐渐降低,其值大约为1%,一般为0.7%~1.3%,而桶装储存秸秆Cl元素含量储存前期两个月,却呈现升高趋势。储存两个月后,自然储存秸秆C1元素含量随储存时间增加而降低,且变化趋势过程中出现了双峰分布,而桶装储存和袋装储存秸秆Cl元素含量变化趋势却明显不同,却都随着储存时间的增加而升高。
    秸秆中Cl元素含量变化趋势产生的原因,不仅与Cl元素在内秸秆的存在形式有关,也与空气接触多少有关。秸秆中含氯物质的存在形式与纤维素成分相比,其结构较为稳定,不易降解;与空气接触越充分,就越容易降解而流失。在整个储存过程中,如果秸秆与空气接触越充分,含Cl物质就越容易被降解而流失。三种储存方法中,自然储存秸秆含氯物质由于与空气接触较为充分,Cl元素含量随着储存时间而降低。相比之下,由于桶装储存和袋装储存体系中残余空气较少,秸秆有机质和含氯物质等虽然也继续被降解流失,速率严重减小,但含氯物质的降解速率比纤维素等物质降解速率要小得多,使Cl元素在秸秆中的相对含量逐渐升高。30码期期必中   在秸秆储存前期的一两个月,自然储存和袋装储存秸秆Cl含量陡然降低,原因是储存前期秸秆中含氯物质存在形式的分子质量较小,容易降解,同时秸秆附着微生物和相关酶活性较高,利用体系残余空气,致使Cl元素迅速流失而含量降低。在秸秆储存的前7个月内,自然储存秸秆Cl元素的含量,比另外两种储存方法秸秆中Cl元素的含量要高一些,此后Cl元素含量变化趋势发生了逆转,其原因主要是秸秆中的有机质和含Cl物质降解速率不同。一般来讲,秸秆中含Cl物质稳定性较高,不易降解,秸秆中Cl元素相对含量由于纤维素等可降解成分流失较快而逐渐升高。三种储存方法中,自然储存秸秆由于与空气接触较为充分,纤维素降解速率较快,而其他两种储存方式却因空气缺乏,导致自然储存秸秆中Cl元素含量比另外两种储存方法含量都高。储存的后期,自然储存秸秆中纤维素类物质降解相对完全,Cl元素仍然被降解流失,导致自然储存秸秆Cl元素含量继续降低。但桶装储存和袋装储存两种方法,秸秆中的纤维素等却因空气不足而降解缓慢,在储存8~9个月后,纤维素等物质在秸秆内占有较大的比例,继续被降解流失,其降解速率远远大于含Cl物质的降解速率,致使Cl元素含量逐渐升高。
    3)秸秆中S元素的变化趋势
    根据对秸秆中S元素含量的检测结果,将原始数据用软件进行多项式拟合处理后,得到其含量变化趋势。
    s元素在三种秸秆储存方法中的含量,总体上表现出先降低后升高。储存开始时,三种样品中S元素的含量陡然降低,在储存3~4个月将至最低值后,S元素含量都呈现逐渐升高的趋势。
    秸秆S元素储存过程中的变化规律,与秸秆中含硫物质的稳定性和体系中空气密切相关。储存前期,刚采收秸秆中含硫物质,分子质量较低容易降解而流失,相关酶和秸秆附着相关菌类活性较高,利用体系内的残余空气,使含S物质迅速降解流失,导致S元素含量陡然降低,并于储存3~4个月降至最小值。此后S元素含量逐渐升高,其原因主要是纤维素等可降解成分降解速率比含S物质降解速率较快而流失较多,致使S元素在秸秆中的相对含量逐渐升高。
    不同的储存方法,秸秆中S含量的变化趋势规律不太明显,但总体上是以自然储存秸秆中S元素含量较低,主要是由于这种储存方法与空气接触较为充分,流失速度较快的缘故。
    4)秸秆中K元素的变化趋势
    根据对秸秆中K含量的检测结果,将原始数据用软件进行多项式拟合处理后,得其含量变化趋势。
    在储存前期的两个月,秸秆中K含量较高,为1.5%~4%,后期含量较低,其数值主要集中在1.5%左右。三种储存方法变化趋势有许多相似之处:在储存前期的2~3个月,K含量随储存时间陡然下降。此后自然储存秸秆K元素含量仍然逐渐降低,而桶装储存和袋装储存秸秆中K含量逐渐升高的趋势,且储存过程中都有峰值的出现。
    秸秆K含量在储存过程中呈现的变化趋势的原因,是刚采收的秸秆,含K物质的存在形式水溶性较好,相关酶和微生物活性较高,可以利用体系内的残余空气,将这些含K物质进行降解流失,且速度较快,致使秸秆中K含量显著降低,一般需要两个多月即可降解完全。
    三种秸秆样品中K元素含量相比,在储存的8~9个月,自然储存秸秆中K元素的含量比袋装储存和桶装储存秸秆中的含量都要高,而后期含量却要低于另外两种储存方式秸秆中的含量。K含量出现这种变化趋势的原因,是纤维素等糖类物质要比含K物质降解速率快得多,致使在相同条件下,秸秆中K相对含量升高。在储存的前期,自然储存和袋装储存时,秸秆较为松散,残余空气量较多,而桶装储存秸秆由于密度较大,残余空气少,因此自然储存和袋装储存秸秆K含量比桶装储存秸秆的含量高。待纤维素等可溶解物质趋于完全后,由于自然储存秸秆仍然与空气接触较为充分,含K物质继续降解而流失,导致自然储存秸秆K含量继续保持降低趋势;而桶装储存和袋装储存方式却由于空气缺乏秸秆成分降解受阻,在储存8~9个月后,纤维素等物质在秸秆中占有相当的比例,且降解速率比含K物质降解速率稍微大些,导致K元素的相对含量逐渐升高。
    上述试验表明了秸秆中Cl.s和K含量的变化趋势,总体上显示出基本相似的变化规律,影响它们含量变化趋势的主要原因,主要与这些元素在秸秆中的存在形式有关,同时也受到环境中空气和温度的影响。在储存初期,它们的含量呈现陡然降低趋势,并在储存2~3个月后降至最低值。此后灰分元素受环境因素影响较大,如果空气较为充足,则由于继续降解而流失,其含量逐渐降低,否则,其含量呈现逐渐升高趋势,如自然储存秸秆中Cl和K元素的变化趋势,就属于这种情况;s含量却总是表现出逐渐升高趋势,可能是由于秸秆含S物质的存在形式较为稳定,受空气影响较小的缘故。
    根据秸秆中Cl、S和K含量的变化趋势以及含量峰值的位置分布,可以将秸秆中这些物质分为可溶性成分、可降解成分以及难降解成分三类,如含Cl物质可分为可溶性氯成分、可降解氯成分以及难降解氯成分。秸秆中可溶性成分一般在秸秆采收后初期含量较多,在储存前期,其降解占据主导地位。这部分物质受相关酶和微生物活性的影响较大,最容易降解,两个月左右降解即可趋于完全,一般不会超过3个月。之后,可降解成分降解趋势占据主导地位,尽管受空气以及其他微生物等影响较大,但由于体系内的残余空气被降解消耗殆尽,其降解速率比可溶性成分的降解速率要慢得多。因此,该部分物质降解而流失的时间较长,但一般可在储存后第8、第9个月后降解完全。难降解成分物质分子质量较高,一般条件很难降解。这部分物质如果发生降解,需要的条件较为苛刻,必须在合适温度、水分、空气以及在相应微生物的条件下才能降解,否则,降解速率很慢,短时间其含量的变化很小,以至于检测不出来。这就是木材、秸秆在干燥条件下,能够长时间保存的原因。
    根据纤维素、半纤维素、木质素、灰分以及Cl、S和K元素含量的变化规律,企业根据秸秆不同的用途,可以选择不同的储存方式。秸秆直燃发电企业,可以采用自然储存和高压储存两种方式,自然储存秸秆的储存量一般满足企业3~4个月即可,此后可以使用高压储存的秸秆。这样既可以尽可能利用秸秆的热值,又可以减少秸秆中Cl、K等元素及灰分对热交换面的不良影响,有利于企业生产。
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