生物质经热解炭化后,可产出生物炭、燃气及焦油等经济产物,为提高生物质能源的利用率,在已有连续式热解炭化设备基础上,提出以四线螺旋输料系统为主,密封进料、冷却出炭为辅的物料传输系统,提高设备输送平稳性及物料滞留时间控制的精准性,并进行试验验证.

为探究预热缓冲对混合原料厌氧湿发酵产甲烷性能的影响,以玉米秸秆和牛粪作为试验原料,按照总固体质量(TS)比 1 ∶ 2 混配,采用预热缓冲处理方法进行中温厌氧发酵产甲烷试验.试验结果表明:预热缓冲使混合原料的累积甲烷产量提高了 12.97%,甲烷产率提高了 29%,在发酵周期上缩短了 5 天.为了验证试验数据的可靠性,利用 Gompertz 模型进行理论拟合分析,得出处理组和对照组的相关系数分别为 0.997 和 0.995,最大甲烷产率分别为 78.66mL/g 和 68.35mL/g.综上所述,预热缓冲处理方法可缩短发酵体系中厌氧产甲烷的反应时间,提高启动阶段的产气速率及甲烷产量,故运用 Gompertz 模型拟合多原料混合厌氧发酵的累积甲烷产量曲线的方法是可行的.

对好氧堆肥与厌氧发酵两种模式的废弃物利用方法进行归纳.好氧堆肥模式主要对四种主要类型的好氧堆肥反应器(滚筒式、箱式、筒仓式、塔式)的特点进行分析,发现滚筒式堆肥反应器具有反应速度快、处理量大和能耗低等优点;厌氧发酵模式主要对四种不同工艺(湿式、干式、两相、连续干法)的发酵流程进行分析,发现连续干法厌氧发酵设备具有可控制厌氧发酵过程,能实现较高原料降解率和较高的甲烷产气量.

为了更加全面地认识先进制造技术与机械制造工艺在推动制造业发展方面的重要性,文章介绍了先进制造技术与机械制造工艺之间的关系,分析了先进制造技术与机械制造工艺的特点,然后分别提出了先进制造技术和机械制造工艺的优化措施,为未来制造业的创新与发展提供坚实基础.

The folk culture of Heilongjiang is rich in historical spirit and cultural meaning. By examining how to implement innovation and transformation of Heilongjiang folk custom cultural products through design empowerment, it can generate significant economic value while also allowing the general public to fully appreciate the cultural significance and historical significance of folk customs. The design and R＆D methodologies of creative items are constructed in this study using parts of Heilongjiang folk customs. Heilongjiang folk customs have been shown through research to have forms and functions that go beyond cultural symbols and to be able to accomplish the results of folk custom culture inheritance and development while satisfying user needs.Heilongjiang folk culture research that is integrated into innovative product design can maintain the vitality and creativity of folk resources and advance the long-term preservation of folk cultural heritage.

为了解决光伏板倾斜角对泡沫金属-相变材料热沉的散热效果好坏的问题.针对不同孔隙率(80％、90％、100％)的泡沫金属-相变材料对具有不同倾斜角(0°、45°、90°、135°、180°)的光伏板的散热特性和发电效率进行研究.结果表明,倾斜角对孔隙率较小的泡沫金属-相变材料热沉系统影响较小,但是对于较大孔隙率的泡沫金属-相变材料热沉系统则需要考虑倾斜角的影响,尤其对于倾斜角小于90°的光伏系统,最好选择孔隙率较小的泡沫金属-相变材料作为热沉可以提高散热效率和发电效率.

为探究玉米秸秆与市政污泥的混合热解特性,基于热重分析法,在不同升温速率(10、20和30℃/min)下对玉米秸秆、市政污泥及混样进行热重试验,同时采用Coats-Redfern积分法进行了动力学分析.结果表明:玉米秸秆与市政污泥相比热解特性差异大,残余率相差18.57％,综合热解指数相差35.73×10-5,活化能E相差35.31～46.88 kJ/mol.随市政污泥的从10％到90％,热解起始温度由277.7℃下降至256.1℃,残余率由33.69％增加至45.83％,最大失质量速率由7.88％/min下降至3.11％/min,综合热解指数由8.5×10-5下降至1.7×10-5.表明市政污泥虽改善了混样的热解起始温度,但同时也使残余率增加,失质量速率变缓,综合热解指数降低.混样综合热解指数显示二者共热解整体存在抑制作用.动力学参数显示,升温速率升高使活化能增加,玉米秸秆单独热解过程所需活化能E大于市政污泥,市政污泥的质量分数从10％提高到90％,热解活化能由66.01～46.16 kJ/mol降低至44.47～17.04 kJ/mol.该研究可为玉米秸秆和市政污泥的利用提供基础支撑.

为使杂豆种植机能够满足人机交互需求和环境约束条件,将其置于人机环境的系统架构下进行改良设计探索.通过分析人机环境系统下的功能属性及相互关系,优化人、机、环境三要素间的结构;开展杂豆种植机的人因系统分析,从心理和生理两方面特征入手,实现人机良性交互,从而减少操作难度,增加安全性;明确环境系统的制约和支撑因素,开展实证探索,实现人机环境系统下的杂豆种植机改良设计.

为解决微好氧同步预升温序批式干发酵工艺实际运行过程中现有装备存在曝气不充分、喷淋均匀度低等问题,加快促进纤维物料降解和中间物质转化并提高产气效率,创新设计装备喷淋系统、曝气系统,优化集成了微好氧预升温序批式厌氧干发酵一体化装备,实现微好氧快速预升温、喷淋均匀接种、高效生产沼气.通过喷头特性比选出适合粘稠沼液循环的螺旋式喷嘴,并计算出当喷淋面积为0.6m×0.6m时,最佳喷头间距和管道直径分别为0.37 m和0.08m,喷淋覆盖面积可达到物料表面积的87.33％.为方便物料进出,设计曝气管道对称分布在物料两侧,共设置6支平行曝气管,单侧管道间距和两端管道间距分别为0.5 m和0.7 m.集成装备并耦合微好氧同步预升温序批式干发酵工艺,通过长期试验确定实际运行中的多组反应器序批启动调控策略应为8组反应器,启动间隔为3d,发酵周期为24 d.基于规模化奶牛养殖场对技术装备应用经济效益进行核算,得出投资回收周期约为4年,与传统湿法厌氧发酵技术相比减少了约1.3年.

To promote the realization of collaborative design path of mixed bean planting machinery by studying the application of participatory design method in mixed bean planting machinery. To clarify the importance of industrial design for the innovation and development of mixed bean planting machinery, use participatory design methods to coordinate the development trend of industrial design and mixed bean planting machinery, and guide design practice to achieve joint research and joint design, thus realizing the innovative development of mixed bean planting machinery.

In order to improve the insufficient effect of heat transfer in pyrolysis carbonization system and reveal the effects of velocity and temperature field of hot flue gas on heat transfer and stability in the biomass, the structure with rectangular groove combined with a spiral baffle is designed to form a multi-cavity spiral cascade heat transfer system. Numerical simulation and experimental verification of stability are carried on multi-cavity spiral cascade heat transfer system. The results show that the hot flue gas with high temperature flows fast at the inlet and outlet, while the flow speed is slow and stable in the cavity of heat transfer. The temperature of hot flue gas reaches the highest at the entrance, and decreases in the heat exchange chamber in a cascade. The spiral inclination angle of 35? and the itch of 1.2 m. The combustion of gas produced by pyrolysis of raw materials can meet the requirement of continuous and stable operation, when the temperature of monitor point 1, 3, 6, and 8 reaches 800?C, 530?C, 250?C, and 200?, respectively. The temperature of hot flue gas changes fluctuate in the range of 15?. The combustion of pyrolysis gas generated during the pyrolysis process of raw materials can ensure the continuous and stable operation of the equipment.

序批式厌氧干发酵是规模化处理农业农村废弃物生产清洁能源的重要技术,存在物料分解速率低、运行能耗高、传质传热不均匀等突出问题,制约甲烷产率的提高.该研究通过调节发酵初期反应器溶氧浓度,建立微好氧同步预升温高效序批式厌氧干发酵体系,进一步研究微好氧状态下物料自升温、分解、中间产物性质,以及关键微生物群落对促进物料升温及甲烷生产的作用机制.结果表明:微好氧环境使物料升温速率提高27.12％,产甲烷过程不依靠外源加热温度仍可保持在42.48 ℃以上.发酵初始阶段的少量曝气使厌氧发酵过程中间产物转化效率显著提升(P<0.05),特别是丙酸积累含量下降了 82.63％,累积沼气和甲烷产量分别提高了 56.76％和 41.79％.细菌 Bacteroidales、Clostridiales 和古菌Methanosarcina、Methanobacterium有利于促进微好氧同步预升温和甲烷生产效率提升,并与降解率和有机酸浓度具有显著的相关性.该研究可为探索序批式厌氧干发酵实际工程高效调控工艺提供理论基础.

针对我国大力发展农业废弃物能源化技术和厌氧发酵技术仍不成熟的现状,设计了一套由两级混合搅拌装置组合而成的湿式厌氧发酵原料匀质化混合设备,为提高厌氧发酵的沼气产率提供预处理条件.为探究该匀质化混合设备的匀质化性能,以混合时间、转速、混合原料干物质浓度(TS)以及秸秆、牛粪、尾菜干物质量比为试验因素,变异系数为评价指标,采用四因素三水平正交试验方法进行试验研究.结果表明:该设备可将干物质浓度3％～10％,秸秆、牛粪、尾菜干物质量配比分别为1:1:1、1:2:1、1:3:1的湿式厌氧发酵原料匀质化混合;各因素对混合均匀度的影响由大到小依次为混合时间、原料干物质浓度、不同原料干物质量比、转速.

基于TRIZ理论提供的解决问题的思考模式,我们对大庆油田老产油区生态重建问题进行了思考,运用理想化方法,确立生态重建问题的目标;借鉴矛盾冲突化解法,探索推动老产油区环境重建的途径,为大庆老产油区生态重建的策略制定提供参考依据,同时也是将TRIZ理论应用于环境管理问题中的探索和尝试.

Based on the theoretical study on the creative design theory of hybrid bean planting machinery, and combined with the aesthetic characteristics of hybrid bean planting machinery modeling of perceptual engineering-promoted symbiosis mechanism, an innovative design path based on man-machine symbiosis aesthetics of hybrid bean planting machinery was constructed to realize the innovative design style of hybrid bean planting machinery under the background of intelligent age, and thus improving the design level of agricultural machinery finishing.

国内关于全混式厌氧发酵反应器(CSTR)的研究较为匮乏,对其结构各方面的设计参数大多是参考国外设计.重点对CSTR的结构等应用进展进行综述,主要针对在沼气工程应用以及实验装置中的全混式厌氧发酵反应器的形状进行对比,概述圆柱形反应器和卵形反应器的研究进展;同时还对反应器的高径比与挡板结构进行归纳;最后对厌氧发酵过程中混合技术(搅拌器)的主要类型和搅拌速率进行一定的整理,分析各搅拌形式的优缺点以及适用范围.综合梳理全混式厌氧发酵反应器的主要结构及搅拌的研究现状,以期为CSTR反应器的结构优化设计提供参考.

黑龙江农业垦区是我国粮食产区,主要种植水稻、大豆、玉米、小麦等粮食作物,机械化水平很高,以联合收割机为例,驾驶室是驾驶人员的主要工作区域,由于作业时间长,强度高,工作环境的设计应用人机工程学是十分必要的,操作的舒适性和便利性,能够最大程度的减少体力消耗和精神负担.为此,对黑龙江垦区联合收割机的人机性能现状进行了调查、研究.

我国干法厌氧发酵技术仍然处于试验示范阶段,尤其是连续式干法厌氧发酵技术仍停留在实验室小试阶段.针对上述问题,基于螺旋输送和真空负压出料原理,研究了横推流式连续厌氧干法发酵装置设计方法,并试制1套有效容积180 L的中试设备.该平台主要由螺旋进料、干法厌氧发酵、负压出料、气体净化收集、固液分离、在线控制等单元组成.在牛粪与玉米秸秆干物质混合质量比为3∶1、接种量30％、混合原料总固形物质量分数20％的条件下,分3个阶段启动和调试中试平台,整个调试过程共持续103 d.第1阶段,反应器在室温下运行33d,平均容积产气率为0.17m3/(m3·d);第2阶段,提升反应器温度至中温38℃,反应器平均容积产气率升至0.25 m3/(m3·d)左右,但pH值有明显降低,且沼气中甲烷含量降低;反应器运行68 d后进入第3阶段,通过添加沼液提高接种量,之后反应器的容积产气率快速升高,最高可达0.58 m3/(m3 ·d),此阶段中试装置平均容积产气率为0.48 m3/(m3 ·d),甲烷质量分数稳定在56％左右,混合原料的干物质降解率达到48％以上.结果表明,该横推流式连续厌氧干法发酵平台可实现固体物料的连续进出料和稳定连续产气,达到了设计要求.

Dry anaerobic digestion is an attractive method for the treatment of agricultural organic waste with high solid content (20％ ～ 40％).This article summarized anaerobic dry reactors at home and abroad.Comparisons were made for those typical dry reactors.And the main control parameters,including pH,temperature,C/N ratio,etc.were analyzed.It is for providing reference for developing dry anaerobic fermentation in our country.

Taking the external heating biomass pyrolysis for carbon-gas-oil pilot combination production equipment as platform,based on its technique characteristics and combined with coarse composition characteristics of pyrolysis gas,a hierarchical processing and step by step purification technology scheme is proposed.The scheme includes cyclone dust removal,multi-stage condensation,electrostatic capture of coke and wet decoking processes.Meanwhile,the fuel gas after purification is recycled,the auxiliary technologies such as safety early warning,explosion-proof measures,intelligent monitoring and control system are analyzed.