Qi Jing, Yu Hongliang, Lin Hai, Wang Yang, Li Yongfu
Resumo: A observação microscópica de partículas de biomassa em casca de arroz por microscópio eletrônico (SEM) foi utilizada para analisar o mecanismo de formação de partículas de biomassa na casca de arroz, incluindo aspectos químicos e físicos. O trabalho de pesquisa foi focado no desenvolvimento da tecnologia de combustível de partículas de biomassa e sua industrialização A aplicação estabeleceu as bases.
A utilização de equipamentos de moldagem densa de biomassa e o uso integral de resíduos agrícolas e florestais, como cascas de arroz, serradura, palha e outras produções de combustível particulado, tem bons benefícios econômicos e sociais nos produtos de partículas de biomassa, partículas de cascas de arroz é um novo produto. Em comparação com outros tipos de produtos de partículas de biomassa, as matérias-primas das partículas de casca de arroz são mais amplamente obtidas, o preço é menor, o efeito de formação é melhor, o processo de produção é mais simples e tem bons benefícios econômicos, ecológicos e sociais.
Este artigo relata a observação microscópica de partículas de biomassa de casca de arroz por microscopia eletrônica de varredura, analisa seu mecanismo de formação e fornece uma base teórica para melhorar a tecnologia de produção e a qualidade do produto.
1 materiais e métodos de teste
1.1 materiais e equipamentos de teste
Material de teste: partículas de biomassa de casca de arroz, cilíndrica, tamanho: comprimento 80mm, diâmetro 8mm.
Instrumento: microscópio eletrônico de varredura Quanta200 (empresa FEI dos Estados Unidos).
Método de teste 1.2
Produção de amostras: Usando casca de arroz como componente de matéria-prima, é fabricado um produto em forma de partículas de biomassa de casca de arroz, e a boa qualidade da moldagem é selecionada para o teste de observação do microscópio eletrônico.
Microscópio eletrônico: primeiro, o comprimento de uma amostra cilíndrica com um diâmetro de 8 mm foi cortado para 8 mm e a superfície foi limpa com lixa. Os espécimes com superfície plana, bom efeito de moldagem e sem defeitos graves foram numerados e utilizados como materiais de teste. A seção transversal é colocada verticalmente em um estágio para a observação microscópica; após a fixação, a superfície da amostra é pulverizada com ouro e, finalmente, o estágio é colocado em um microscópio de varredura eletrônica para observação microscópica e após a observação, As micrografias eletrônicas selecionadas são armazenadas para pesquisas e análises.
2 resultados e análise do teste
2.1 Análise química de partículas químicas
Do ponto de vista da ligação química, Figura 1, descobrimos que as partículas de biomassa da casca de arroz como matéria-prima, a ligação entre as matérias-primas como partículas de madeira tão apertadas, podem observar claramente a existência de casca de arroz de um único pedaço, casca de arroz O fosso entre as conchas também é relativamente grande, e não ocorreu flambagem e deformação significativas do casco de arroz em forma de folha porque, por um lado, a superfície externa do casco de arroz é coberta com uma camada de compostos inorgânicos de silício e silício (tipo " Protrusões hemisféricas tipo "couro"), mostrando um arranjo de malha devido às propriedades químicas do silício e seus compostos inorgânicos é muito estável, em condições normais é difícil reagir com outras substâncias, mas também possui alta dureza. No processo de moldagem por compressão de matérias-primas de casco de arroz, a superfície externa da matéria-prima está em contato com a superfície externa, a superfície externa e a superfície interna, e a combinação de grupos polares contendo celulose e hemicelulose não pode formar ligações químicas, como ligação de hidrogênio Por outro lado, como o arroz é herbáceo, o teor de celulose, hemicelulose e lignina é menor que o da madeira, especialmente a lignina é inferior a 50% da madeira e a lignina é natural Binder, quando a temperatura é de 70 ~ 110 ℃, a lignina pode começar a suavizar, com uma certa viscosidade a 200 ~ 300 ℃ foi fundida, alta viscosidade.
2.2 Análise de ligação física de partículas de Husk
Dos aspectos físicos da análise.Microscópica, porque a superfície externa da casca de arroz cru coberta com uma camada de silício, esta camada de silício com alta dureza, disposição especial e estrutura espacial tridimensional.
De modo que, no processo de moldagem por compressão, quando duas cascas de arroz estão em contato umas com as outras, é difícil formar uma interação próxima entre as moléculas, e como o silício e seus compostos inorgânicos são substâncias estabilizadoras não-polares, cascas de arroz Portanto, o grau de ligação entre os cascos de arroz não é tão próximo como a serragem macroscópica, uma vez que os cascos de arroz utilizados neste estudo não foram esmagados após a trilha, eles ainda mantêm a forma original dos cascos de arroz, o que Do diâmetro maior, geralmente entre 4 ~ 7mm, e escamosa, é difícil formar uma embalagem tão apertada entre a matéria-prima lixa pode ser vista na Figura 2, as partículas de biomassa da casca de arroz no material da casca de arroz Entre o filme eo filme patchwork empilhados juntos.
A clara deslaminação entre as matérias-primas da casca de arroz pode ser observada na Fig. 3. Isso mostra que durante o processo de moldagem por compressão de matérias-primas de casca de arroz, as principais matérias-primas são "ponte" e "ponte" A forma como é formada é que um volume volumoso ou certo de itens de matérias-primas se juntam uns dos outros e são empilhados um em cima do outro.
O material de casca de arroz utilizado neste estudo é escamoso, por isso chamamos essa combinação de "folga" ou "laminação". Devido à presença de uma camada mais rígida, a casca de arroz tem pouca plasticidade, No processo de compressão é difícil a deformação para alcançar um contato próximo entre as matérias-primas, existe uma grande diferença entre as matérias-primas, de modo que a combinação de "patch" (ver Figura 4), o atrito entre matérias-primas é limitado; mecânico Em termos de resistência, apenas a resistência ao cisalhamento perpendicular à direção das cascas de arroz é melhor e a resistência mecânica paralela às cascas de arroz é relativamente pobre. Em comparação com as partículas de biomassa lenhosa, as partículas de casca de arroz são propensas ao fenômeno de falha. Os produtos granulares Fácil de entrar. Além disso, a casca de arroz pertence ao material de biomassa de fibra curta e rígida, em comparação com o comprimento da fibra de madeira é menor, no processo de moldagem por compressão, não parece que a matéria-prima lixa que a combinação de ferida.
3 Conclusão
Neste experimento, a biomassa da casca de arroz foi observada e comparada por microscópio eletrônico, e o mecanismo de sua formação e a diferença com a partícula de madeira foram analisados. Em geral, o mecanismo de formação do produto de partículas de casca de arroz inclui combinação química e combinação física de dois Em primeiro lugar, devido à presença de camada siliciosa, a capacidade de ligação química da matéria-prima da casca de arroz é inferior à da matéria-prima da madeira. Em segundo lugar, a combinação física entre matérias-primas da casca de arroz é principalmente na forma de " Em geral, o uso da casca de arroz como matéria-prima para a produção de partículas de biomassa é viável, o efeito de moldagem do produto é melhor, possui perspectivas de mercado amplas, com bons benefícios econômicos, ecológicos e sociais.
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