专利名称：测试玉米秸秆氧弹热值的方法
技术领域：
本发明涉及农业技术领域，具体地，涉及一种测试玉米秸杆氧弹热值的方法。
背景技术：
玉米是供作饲料为主的粮、经、饲兼用作物，玉米秸杆也是工、农业生产的重要生产资源。作为一种资源，玉米秸杆含有丰富的营养和可利用的化学成分，可用作畜牧业饲料的原料、其高含量的纤维成分可以用作生物能源(如燃料乙醇、生物油)的原料。生物质的高、低位热值直接影响到生物质能源化利用，因此玉米秸杆作为一种常见的生物质，是否能够准确测试玉米秸杆的热值对于发展生物质的能源化利用是非常重要的。经过现有技术的文献检索发现，目前大多采用根据元素的含量计算和利用氧弹仪直接测试。直接计算出的热值较粗略，而直接用氧弹仪测量通常会因为固体粉末的飞溅而造成实验中点火失败。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种测试玉米秸杆氧弹热值的方法。本发明提供一种测试玉米秸杆氧弹热值的方法，所述方法包括如下步骤:步骤一，取处理后的玉米秸杆，粉碎，干燥，水分测试，得玉米秸杆粉末；步骤二，将所述玉米秸杆粉末压成块状结构；步骤三，将块状结构的玉米秸杆放入氧弹仪中进行测试，即得玉米秸杆氧弹热值。优选地，步骤一中，所述处理具体为:将玉米秸杆去茎叶，之后风干处理。优选地，步骤一中，干燥具体为:将粉碎后的玉米秸杆放入干燥器中进行干燥存储。优选地，步骤一中，水分测试为应用基水分和分析基水分的测试，所述应用基水分为生物质在45°C测试的水分值，所述分析基水分为生物质在105°C测试的水分值。优选地，步骤一中，所述玉米秸杆粉末的粒径为40 60目。优选地，步骤三中，所述测试具体为:将氧弹仪充氧气，之后调整温度至预定值，即可进行测量。优选地，所述预定值为使得氧弹仪中内筒温度比外筒温度低0.2 0.3°C。优选地，内筒温度低于外筒温度。优选地，步骤三中，所述氧弹仪的氧气压强为2.0 2.5MP。优选地，步骤三中，所述氧弹仪的充氧气时间> 30s。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:(I)本发明通过元素测试获得生物质样品中氢、硫含量的数据，根据样品的氢含量、硫含量、分析基水分和应用基水分，可在氧弹仪中得到样品的高、低位热值。
(2)本发明利用压片技术与氧弹仪测试结合测试玉米秸杆氧弹热值的方法，可以大大提高实验的点火成功率。直接用粉末状固体实施实验时，点火成功率约为30-40%，压片后实施实验，点火成功率达到70-80%。(3)本发明方法简单，容易操作，准确度高，对于生物质的定量化能源利用及相关设备的开发有积极的指导意义。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。实施例1本实施例涉及一种测试玉米秸杆氧弹热值的方法，所述方法包括如下步骤:第一步，用科学布点法在上海市崇明县港沿镇齐力村的某块玉米田地中选取约10株玉米秸杆，剥掉茎叶后进行风干，之后粉碎过40目筛，将粉碎过筛后的玉米秸杆于45°C、105°C烘干，测得玉米秸杆在45°C、105°C下的水分含量分别为1.82%,9.14%，元素含量测定:H元素含量为6.284%，S元素含量为0.4357% ；第二步，用小药匙向压片机的加料孔中添加1.235g样品至加料孔的最上沿，接着进行压片，用干净的白纸垫在压片机的加料孔底部，至样品落下时得到圆柱状压制样品；第三步，将压成块状的样品取出放入氧弹仪中，安装并调节好点火丝，用总压强为20MP的氧气瓶给氧弹充氧气，充氧时一般氧气压强在2.0-2.5MP，充氧气时间为略大于30s(压强较低时，可适当延长充氧气时间)；充氧气完成后，将温度调整至内筒温度比外筒低
0.2°C方可进行氧弹的测量。实施效果:本实施例测得样品的弹热值为11500J/g，高位热值为11445J/g，低位热值为10025J/g。直接用粉末状固体实施实验时，点火成功率约为30%，压片后实施实验，点火成功率达到78%。实施例2本实施例涉及一种测试玉米秸杆氧弹热值的方法，所述方法包括如下步骤:第一步，用科学布点法在江西省宜春市的某块玉米田地中选取约10株玉米秸杆，剥掉茎叶后进行风干，之后粉碎过60目筛；将粉碎过筛后的玉米秸杆于45°C、105°C烘干，测得玉米秸杆在45°C、105°C下的水分含量分别为0.35%、5.80% ；H元素含量为5.999%，S元素含量为0.351% ；第二步，用小药匙向压片机的加料孔中添加0.883g样品至加料孔的最上沿，接着进行压片，用干净的白纸垫在压片机的加料孔底部，至样品落下时得到圆柱状压制样品；第三步，将压成块状的样品取出放入氧弹仪中，安装并调节好点火丝，用总压强为20MP的氧气瓶给氧弹充氧气，充氧时一般氧气压强在2.0-2.5MP，充氧气时间为略大于30s(压强较低时，可适当延长充氧气时间)；充氧气完成后，将温度调整至内筒温度比外筒低
0.3°C方可进行氧弹的测量。实施效果:本实施例测得样品的弹热值为9331J/g，高位热值为9276J/g，低位热值为7920J/g。直接用粉末状固体实施实验时，点火成功率约为33%，压片后实施实验，点火成功率达到75%。实施例3本实施例涉及一种测试玉米秸杆氧弹热值的方法，所述方法包括如下步骤:第一步，用科学布点法在安徽省蒙城县的某块玉米田地中选取约10株玉米秸杆，剥掉茎叶后进行风干，之后粉碎过60目筛；将粉碎过筛后的玉米秸杆于45°C、105°C烘干，测得玉米秸杆在45°C、105°C下的水分含量分别为0.02%、3.63% ；H元素含量为6.334%，S元素含量为0.417% ；第二步，用小药匙向压片机的加料孔中添加样品0.586g至加料孔的最上沿，接着进行压片，用干净的白纸垫在压片机的加料孔底部，至样品落下时得到圆柱状压制样品；第三步，将压成块状的样品取出放入氧弹仪中，安装并调节好点火丝，用总压强为20MP的氧气瓶给氧弹充氧气，充氧时一般氧气压强在2.0-2.5MP，充氧气时间为略大于30s(压强较低时，可适当延长充氧气时间)；充氧气完成后，将温度调整至内筒温度比外筒低
0.25°C方可进行氧弹的测量。实施效果:本实施例测得样品的弹热值为16224J/g，高位热值为16169J/g，低位热值为14648J/g。直接用粉末状固体实施实验时，点火成功率约为40%，压片后实施实验，点火成功率达到80%。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
权利要求
1.一种测试玉米秸杆氧弹热值的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 步骤一，取处理后的玉米秸杆，粉碎，干燥，水分测试，得玉米秸杆粉末； 步骤二，将所述玉米秸杆粉末压成块状结构； 步骤三，将块状结构的玉米秸杆放入氧弹仪中进行测试，即得玉米秸杆氧弹热值。
2.如权利要求1所述的测试玉米秸杆氧弹热值的方法，其特征在于，步骤一中，所述处理具体为:将玉米秸杆去茎叶，之后风干处理。
3.如权利要求1所述的测试玉米秸杆氧弹热值的方法，其特征在于，步骤一中，干燥具体为:将粉碎后的玉米秸杆放入干燥器中进行干燥存储。
4.如权利要求1所述的测试玉米秸杆氧弹热值的方法，其特征在于，步骤一中，水分测试为应用基水分和分析基水分的测试，所述应用基水分为生物质在45°C测试的水分值，所述分析基水分为生物质在105°C测试的水分值。
5.如权利要求1所述的测试玉米秸杆氧弹热值的方法，其特征在于，步骤一中，所述玉米秸杆粉末的粒径为40 60目。
6.如权利要求1所述的测试玉米秸杆氧弹热值的方法，其特征在于，步骤三中，所述测试具体为:将氧弹仪充氧气，之后调整温度至预定值，即可进行测量。
7.如权利要求6所述的测试玉米秸杆氧弹热值的方法，其特征在于，所述预定值为使得氧弹仪中内筒温度比外筒温度低0.2 0.30C。
8.如权利要求1所述的测试玉米秸杆氧弹热值的方法，其特征在于，步骤三中，所述氧弹仪的氧气压强为2.0 2. 5MP。
9.如权利要求1所述的测试玉米秸杆氧弹热值的方法，其特征在于，步骤三中，所述氧弹仪的充氧气时间> 30s。
全文摘要
本发明提供了一种测试玉米秸秆氧弹热值的方法，所述方法包括如下步骤步骤一，取处理后的玉米秸秆，粉碎，干燥，水分测试，得玉米秸秆粉末；步骤二，将所述玉米秸秆粉末压成块状结构；步骤三，将块状结构的玉米秸秆放入氧弹仪中进行测试，即得玉米秸秆氧弹热值。本发明利用压片技术与氧弹仪测试结合测试玉米秸秆氧弹热值，可以大大提高实验的点火成功率；本发明方法简单，容易操作，准确度高，对于生物质的定量化能源利用及相关设备的开发有积极的指导意义。
文档编号G01N25/22GK103217456SQ20131007028
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者刘荣厚, 王璐, 张乐, 孙辰, 蔡文飞, 梅远飞, 尹仁湛 申请人:上海交通大学