基于响应面法的玉米秸秆成型工艺优化

为了研究玉米秸秆成型过程中各参数之间的交互作用,获得最佳的工艺参数,该文采用5因素的响应面试验设计研究了原料水分（8%～24%）、温度（50～150℃）、压缩速度（10～50 mm/min）、压力（51.0～127.4 MPa）、保压时间（10～50 s）5个成型参数对玉米秸秆成型颗粒的松弛密度、Meyer强度以及压缩比能耗3个成型技术指标的影响,建立了响应面模型,结合成型燃料标准,获得了最佳的工艺参数,并对优化后的试验参数进行了试验验证。试验结果表明：在选取试验参数范围内,温度、原料水分、压力均会对技术指标产生较大影响;而压缩速度和保压时间所产生的影响相对较小。最优化的工艺参数（压力、温度、...

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Published in	农业工程学报 Vol. 32; no. 13; pp. 223 - 227
Main Author	王功亮姜洋李伟振阴秀丽
Format	Journal Article
Language	Chinese
Published	中国科学院广州能源研究所,中国科学院可再生能源重点实验室,广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广州510640 2016 中国科学院大学,北京100049%中国科学院广州能源研究所,中国科学院可再生能源重点实验室,广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广州510640 华南农业大学材料与能源学院,广州510642%中国科学院广州能源研究所,中国科学院可再生能源重点实验室,广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广州510640
Subjects	Meyer强度优化压缩成型燃料秸秆秸秆 optimization 优化 Meyer强度燃料 fuels 压缩成型 Meyer hardness straw compression
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ISSN	1002-6819
DOI	10.11975/j.issn.1002-6819.2016.13.032

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Summary:	为了研究玉米秸秆成型过程中各参数之间的交互作用,获得最佳的工艺参数,该文采用5因素的响应面试验设计研究了原料水分（8%～24%）、温度（50～150℃）、压缩速度（10～50 mm/min）、压力（51.0～127.4 MPa）、保压时间（10～50 s）5个成型参数对玉米秸秆成型颗粒的松弛密度、Meyer强度以及压缩比能耗3个成型技术指标的影响,建立了响应面模型,结合成型燃料标准,获得了最佳的工艺参数,并对优化后的试验参数进行了试验验证。试验结果表明：在选取试验参数范围内,温度、原料水分、压力均会对技术指标产生较大影响;而压缩速度和保压时间所产生的影响相对较小。最优化的工艺参数（压力、温度、水分）为：4 k N（51.0 MPa）、110.8℃、17%,在该参数组合下的验证试验结果为：松弛密度为1031 kg/m^3,Meyer强度为27.1 N/m^2,比能耗为10.03 k J/kg。该研究可为秸秆生物质成型燃料制备产业提供参考。
Bibliography:	straw; optimization; fuels; compression; Meyer hardness 11-2047/S The compression process parameters （preheating temperature, raw material moisture content, compression speed, compression force, and the holding time etc.） have great influence on the energy consumption and product quality of biomass pellet. Choosing the optimal parameters can improve the pellet quality, as well as reduce energy consumption of molding. Meyer hardness is an important strength index, it reflects the solid＇s ability to resist deformation. Meyer strength is used to characterize the durability because it＇s difficult to measure durability in a single pellet formation experiment with standard method. Response surface method is an effective method of parameter optimization. In this research, we used a five-factor BBD experimental design to determine the effects of the raw material moisture content （8%-24%）, the preheating temperature （50-150 ℃）, compression speed （10-50 mm/min）, compression force （51.0-127.4 MPa）, the holding time （10- 5
ISSN:	1002-6819
DOI:	10.11975/j.issn.1002-6819.2016.13.032