秸秆制备氢气工艺技术研究

摘要：近年来，随着人们对能源的需求剧增，石油价格持续攀升，能源短缺和环境污染问题已对我国经济的可持续发展带来严峻的挑战。因此，寻找替代能源、开展可再生能源的研究，对于维护国家的能源战略安全、减少环境污染具有十分重要的意义。本文介绍了目前集中以生物质制取氢气的方法。

关键词:生物制氢;厌氧发酵;棉花秸秆;发展前景

目前，人类所使用的商品能源中，95%是化石能源。在能量消耗中比重最大的是石油，约占能源消耗总量的45%，煤炭约占30%，天然气约占21%。而这些矿物燃料都是不可再生的能源，在地球上的储量是有限的。世界煤炭储量估计约为10万亿吨，据目前开采速度大约可以维持400年;世界石油总储量约3000亿吨，其中探明储量1240亿吨，以1989年的开采水平可维持40年，即使地球上总储量全部被开采，也维持不了七、八十年。世界天然气储量发展中国家和工业化国家各占一半，因为发展中国家生产力水平低，其储量和产量比为9年，而工业化国家仅为39年。同时，随着有限储量的化石燃料(煤炭、石油和天然气)的减少、能源需求的不断增长、，化石燃料燃烧(生成二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等)造成的环境污染、温室效应和酸雨，使21世纪的能源面临巨大挑战世纪的人类面临巨大挑战。

面对着严峻的能源危机与环境污染，促使社会、经济、社会和环境协调发展，实施可持续发展战略己经形成共识。因而，开发利用新能源的开发和利用，以替代非再生能源，已成当今世界迫切和现实的研究课题之一。许多国家正加紧研究开发、利用太阳能、风能、海洋能、地热能、生物质能和氢能等代替能源。

1 生物质制备氢气

20世纪90年代，世界上氢气的生产情况，以前利用煤炭、石油和天然气制备氢气占世界氢气生产总量的96％左右，利用生物质等其他资源制备氢气基本上还处于实验研究阶段。经过十多年的发展，目前大约只有5％的氢是通过可再生资源的转换制取。生物质的能源转化制氢方法主要有两种：一种是微生物转化法，另一种是热化学转化法。

1.1 微生物转化制氢

生物制氢想法最先是由Lewis于1966年提出的，生物产氢的方法只需要消耗少量的能量且对环境无害。因此，生物产氢技术的研究受到了世界各国的普遍重视，包括英国、荷兰、加拿大、印度、意大利和中国都相继在生物产氢领域开展了研究。

生物质产氢主要有化能营养微生物产氢和光合微生物产氢两种。属于化能营养微生物的是各种发酵类型的一些严格厌氧菌和兼性厌氧菌，发酵微生物产氢的

原始基质是各种碳水化合物、蛋白质等。光合微生物如微型藻类和光合作用细菌的产氢过程与光合作用相联系，称光合产氢。20世纪90年代初，中科院微生物所、浙江农业大学等单位曾进行“产氢紫色非硫光合细菌的分离与筛选研究”及“固定化光合细菌处理废水过程产氢研究”等，取得一定结果。在国外已设计了一种应用光合作用细菌产氢的优化生物反应器，其规模将达日产氢2800m3。该法采用各种工业和生活有机废水及农副产品的废料为基质，进行光合细菌连续培养，在产氢的同时可净化废水并获单细胞蛋白，一举三得，很有发展前途。1．2 生物质热化学转化制氢

生物质热化学制氢可分为直接制氢和间接制氢两大类，主要包括快速热解液化间接制氢，以及催化气化、水蒸气部分氧化、超临界水制氢和高温等离子体制氢等直接制氢方法。

1．2．1 生物质快速热解间接制氢

间接制氢是指将生物质问接加热使其热解为可燃气体、液相烃类，然后对热解产物进行第二次催化裂解，使烃类物质继续裂解以增加气体中的氢含量，再经过变换反应将一氧化碳也转变为氢气，最后对气体进行分离。由于热解过程中不加或只含有少量的空气，避免了氮气对气体的稀释，降低了气体分离的难度和设备成本。因此国内外有许多科研单位都热衷于这种技术的研究和开发。如荷兰能源研究中心、意大利佩鲁贾大学，以及我国山东省科学院能源研究所都进行了相关技术的研究和开发，并取得了一定的成果【5]。我们课题小组也开始了热解固体废弃物制取氢气的试验，已取得初步成果，前景令人乐观。部分实验数据如表1和表2所示。

1．2．2 生物质催化气化制氢

生物质催化气化制氢是目前比较热门一种制氢新工艺，它是用空气或富氧气体与水蒸气一起作为气化剂将生物质气化，产品主要有氢气、一氧化碳和少量的二氧化碳等不凝性气体和常温凝结的大分子烃类(热解油)，然后再将热解油裂解为氢气等可燃性气体，最后经过重整反应得到富氢不凝性气体。近年来生物质催化气化制氢引起世界各国的广泛关注，特别是国外在这方面进行了大量的研究，得出了白云石和镍基催化剂对于提升产气质量有显著影响的结论【。中科院广州能源所、清华大学、浙江大学等高校科研所也都进行了相关的研究和实验，并取得了一定的成果。广州能源研究所开发出了一套生物质催化气化制氢新工艺，它的创新点在于把生物质气化、焦油催化裂解、水蒸气重整变换连成一体化制氢。该方法根据生物质气化、焦油裂解和水蒸气变换反应所具有的不同特点、反应气氛及催化剂种类，分别将它们控制在流化床的不同区域，实现资源一能源一环境的一体化利用。与普通生物质制氢工艺比较，不可凝气体及氢气产率都有大幅度提高，单位千克生物质产氢量达到90g以上，不可凝气体在经过固定床转化后氢气产量可进一步提高至100g以上该种方法具有工艺和设备简单、能源转换效率高、原料适应性强等特点。但使用空气作气化剂时会增加氢气的提纯难度；使用富氧空气作气化剂时又会增加设备成本，用水蒸气则有利于富氢气体的产生。

1．2．3 水蒸气部分氧化制氢

生物质的水蒸气部分氧化制氢方法早已引起国外科研单位的注意，20世纪9o 年代后期，欧洲JOULEJOR3一CT97—0196计划就已经开始了生物质的水蒸气氧化制取富氢气体的实验研究，研究目标为发展流化床气化生物质产氢，其气化过程基于一个双床结构，一为气化区，以为燃烧区。为了达到高的氢气产量，水蒸气为气化剂，并选择合适的催化剂参加反应。中国科学院广州能源所也进行了相关的实验研究。实验是在小型流化床反应器中进行的，以松木粉为原料，反应温度为900~C。虽然该方法可得到较高的产氢率。但能耗高却是它的一大缺点。1．2．4 超临界水制氢

日本在新能源产业技术综合开发机构的主持下，在通产省资源环境技术综合研究所进行超临界水与生物质反应制取氢气的研究，反应器温度为45O℃、压力为22MPa时产气量为1．5L／g，气体组成为：氢气％，甲烷14％【8]。该项研究已被日本技术战略推进机构列入“超临界水发电技术”研究开发计划。美国圣地亚哥通用原子公司在1997年进行了生物质超临界水气化(SC．WG)产氢的技术和商业的可行性研究，并对污水、污泥、造纸废渣、城市固体废弃物可燃部分的SCWG产氢方法和其他气化系统进行了比较，表明SCWG对含水量高及含有有毒有害污染物的处理有利。美国夏威夷大学的夏威夷自然能源研究所近年在美国能源部的支持下进行了超临界水和生物质的气化研究工作，在28MPa及催化剂存在条件下得到了组成为60％的氢气、10％的甲烷和30％二氧化碳的合成气。产气量为2L／g，转化率接近100％，没有焦油产生。清华大学、西安交通大学、浙江大学等单位在用超临界水处理废弃物及生物质方面也在进行一些基础性研究工作。研究表明，生物质的气化率可以达到100％，气体产物中H2的体积百分比含量甚至可以超过50％以上，且不生成焦油、木炭等副产物，不会产生二次污染。但由于超临界水气化所需的温度和压力对设备和材质要求较高，而且超临界水氧化性较高，对设备有较大的腐蚀性作用。

1．2．5 高温等离子体制氢

用等离子体进行生物质转化是一项完全不同于传统生物质转化形式的工艺，目前产生等离子的手段有很多，如聚光炉、激光束、闪光管、微波等离子以及电弧等离子等。生物质在氮的气氛下经等离子体热解后，产欠气中的主要组分就是H2和CO，完全不含焦油。在等离子体气化过程中可通过水蒸气调节和CO比例。由于高温等离子体的产生需要通过电弧放电产生，因此能耗很高，只有在特殊场合或不计成本的情况下才使用这种制氢方法。

2.秸秆厌氧发酵制氢

生物质是植物光合作用的最主要的产物,实际产量丰富。利用现代生物技术将秸秆等纤维素类物质转化为新能源,可以缓解或解决能源问题以及农作物资源对环境污染的问题。本文以经预处理的农业水稻秸秆为原料,以活性污泥作为天然厌氧发酵菌群来源,厌氧发酵制取生物氢气。原料的预处理关系到后续工序和物料转化利用率、产品得率、成本等。利用化学的、物理的方法对纤维素类物质

进行预处理,可以提高对原料的利用率。作为预处理过程中两种最为常见的处理方法,酸处理与氨处理相比,酸处理更能提高纤维素类物质的利用率,提高产氢量。在最适条件下,将原料中纤维素、半纤维素的利用率从氨处理时的24.28%提高到35.87%。酸处理的最适工艺条件为,硫酸浓度0.7%,处理压力0.1MPa,维压时间60min,固液比为1:12,原料过60 目筛。原料秸秆经过处理后,在温度37℃,初始pH 值6.0,底物浓度30g/L,污泥浓度27.5g/L,以蛋白胨为有机氮源,NH_4Cl 为无机氮源条件下的产氢能力为94.69ml/(g·TS)。同时对厌氧发酵生物产氢过程进行了试验研究,优化了产氢条件,其最适厌氧发酵产氢的工艺条件为,温度37℃,初始pH 值7.0,底物浓度40g/L,污泥浓度27.5g/L,以玉米浆为有机氮源,NH4Cl 为无机氮源。在此条件下,原料秸秆的产氢能力为131.7ml/(g·TS),产氢延迟时间为5.8 小时,原料中纤维素、半纤维素的利用率提高到49.89%。所得生物气产物中没有检测到甲烷,氢气含量为55.4%。利用以农作物秸秆为代表的纤维素类物质经预处理结合发酵产氢的研究较少,通过设计正交实验对酸(氨水)浓度、反应压力、时间以及固液比等参数的研究,考察了秸秆在不同预处理条件下产氢的情况,优化预处理条件,提高了秸秆的有效利用率;同时对厌氧发酵生物产氢过程在不同条件(pH 值、温度等)下的产氢过程进行了试验研究,优化了产氢条件。

3 结论

目前，世界各国都在积极研究利用各种有机废弃物制取氢气的技术，如利用农作物秸秆、木屑，以及市政污泥、废旧塑料、橡胶轮胎、家电外壳等各种城乡废弃物作为原料制备氢气。

经过综合考虑，我利用各种生物质废弃物的热化学转化制氢是一条完全适合我国国情的制氢工艺路线，它在众多的制氢技术中具有突出的优势：其工艺相对简单，设备要求不高，原料来源丰富，成本低廉，适合大范围中小型企业的发展格局。而且在制备过程中能耗少，对环境污染小。因此，利用生物质热化学转化制氢工艺，不仅可以缓解我国经济社会发展对能源的需求压力，减少对化石燃料的依赖，保护国家能源安全，而且在保护环境、减缓温室效应、提高农民收入、增加就业岗位、缓解就业压力等方面具有积极意义。

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浅析农业废弃物资源化利用技术研究进展与发展趋势

浅析农业废弃物资源化利用技术研究进展与发展趋势摘要农业废弃物资源的合理利用，不仅对减少环境污染、改善农村生态环境、发展农业循环经济具有十分重要的意义，而且在世界能源日益枯竭的情况下，农业废弃物资源化利用技术的研究也将对人类的生存产生重大影响。本文简述了我国农业废弃物资源的概况，以及国内外农业废弃物资源化利用技术的研究进展和应用情况，针对农业废弃物资源化利用的发展趋势，提出我国农业废弃物资源化利用的对策措施。关键词：农业废弃物；资源化利用；发展趋势；对策措施 Trends of resource utilization technology in agricultural waste at home and abroad Abstract Rational use of agricultural waste has great significance to reduce environmental pollution, improving the rural ecological environment, developing agricultural circular economy. In case of the gradual depletion of world energy, research of agricultural wasteresource utilization technology will have a significant impact on the survival of humanity.This overview explained the staus of agricultural wastes resources in China, the progress and applications on resource utilization

国外秸秆处理技术

丹麦:秸秆串起“黄金圈” 丹麦是世界上首先使用秸秆发电的国家。位于丹麦首都哥本哈根以南的阿维多发电厂建于上世纪90年代，被誉为全球效率最高、最环保的热电联供电厂之一。阿维多电厂每年燃烧15万吨秸秆，可满足几十万用户的供热和用电需求。和煤、油、天然气相比，秸秆成本低、污染少，是电厂认为最划算的燃料。此外，秸秆燃烧后的草木灰还可以无偿地返还给农民作为肥料。使用秸秆发电，电厂降低了原料的成本，百姓享受了便宜的电价，环境受到保护，新能源得以开发，同时还使农民增加了收入，串联起了一个“黄金圈”。日本:秸秆几乎全利用日本处理秸秆的方式主要有两种：混入土中还为肥料，以及作为粗饲料喂养家畜。根据近年统计数据，该国每年产生的秸秆几乎被全部利用。其中，翻入土层中还田的约占68％，作为粗饲料养牛的约占10.5％，与畜粪混合作成肥料的约占7.5％，制成畜栏用草垫的约占4.7％，只有一小部分难以处理的秸秆被就地燃烧。目前，日本正在积极挖掘秸秆的燃料转化潜力。有官员表示，当务之急是开发出利用植物纤维的生物燃料，避免影响粮食供应价格。对于燃料和粮食都依赖进口的日本来说，这一点尤为重要。据悉，日本地球环境产业技术研究机构与本田技术研究所已共同研制出从秸秆所含纤维素中提取乙醇燃料的技术。美国:秸秆乙醇成新宠美国有24个农业州，每年都有大量的秸秆需要处理。据美国农业部的一项统计资料，全美每年能够收集起来的小麦秸秆就多达4500万吨，而这些仅占全年产生的所有小麦秸秆的50％。秸秆在美国的用途很广，可用作饲料、手工制品等，有的地方还用来盖房，将整捆的秸秆高强度挤压后填充新房的墙壁。近几年，秸秆的综合回收利用还和纤维素乙醇的提炼联系了起来。近年来，美国加大了秸秆综合回收利用的研发力度。美国能源部明确指出，小麦秸秆是可再生生物能源的一个重要来源。2007年6月，美国农业部和能源部分别出资1400万美元和400万美元，共同设立一项基金，资助有关生物燃料、生物能源及相关产品的研究与开发。秸秆对美国农民来说是一种资源，比如，它是纸浆很好的原材料。而在我国，因为产业结构完全是无序的、无计划的，所以没有与之形成配套的产业链。主要还在于，对政府来说，政绩不需要的就不管，而民间因为投資环境极糟，几乎没有投资能力来形成这种产业。尤其像秸秆处理的产业投资具有一定风险下，要处理回收形成产业会有很大的投资风险，因为这种项目污染严重，如果工艺原始，就会造成污染，更加没有民间投资去投入。“人民没有处理的管道就只好烧，问题症结在此。

流程工业综合自动化技术发展的思考

流程工业综合自动化技术发展的思考流程工业是指在我国国民经济中占有重要经济地位的石化、炼油、化工、冶金、制药、建材、轻工、造纸、采矿、环保、电力等工业行业。这些行业普遍存在能耗大、产品质量差、生产过程工艺落后、自动化水平低、管理水平低、信息集成度低、综合竞争力弱等现状。流程工业综合自动化系统是将先进的工艺装备技术、现代管理技术和以先进控制与优化技术为代表的信息技术相结合，将企业的生产过程控制、优化、运行、计划与管理作为一个整体进行控制与管理，提供整体解决方案，以实现企业的优化运行、优化控制与优化管理，从而成为提高企业竞争力的核心高技术。 1 我国流程工业企业对综合自动化技术的需求流程工业是一个非常巨大的产业，在产业中占据重要的地位，是国民经济发展中极为重要的基础支柱产业，是制造业的重要组成部分。其特点是以处理连续或间歇物料流、能量流为主，产品多以大批量的形式生产。流程工业的生产和加工方法主要有化学反应、分离、混合等等，这些都与离散制造工业有显著不同。在知识经济时代的21世纪，作为传统工业的流程工业将仍然是经济发展的重要支柱产业。据1998年估计全球流程工业的年产值超过5万亿美元，其中仅化工和石油化工部分就超过1万2千亿美元。根据2000年中国统计年鉴，1999年按行业分国有及国有控股企业中，工业总产值35 571.18亿元，工业增加值12 132.41亿元。其中典型的流程工业工业总产值共计23 396.53亿元，占总产值的65.77％，工业增加值8 810.18亿元，占总量的72.62％。数据参阅表1［1］。从我国2000年工业统计数据来看，工业总产值、工业增加值等主要经济指标，石油和化学工业均居全国第1位，其实现利润占全国工业利润的25.45％；冶金工业居全国第2位；电力工业居第3位。我国22家骨干企业中，流程工业企业约占1/3；在71家重点企业中，流程工业企业约占1/2。在2000年全球500强的行业中，中国石油化工集团公司居58位、中国国家电力公司居83位、中国化工进出口总公司居307位。由此可见，流程工业在我国国民经济中的重要地位。但所有这些流程工业均存在能耗高、成本高、劳动生产率低、资源利用率低的特点，能耗普遍比国外先进水平高出30％，劳动生产率只及国外的20%～30％左右，生产成本普遍高出国外1～2倍。美国60％的石化企业应用了先进控制技术（我国不到20％），在线优化的过程生产增加收益的典型值为装置产值的3%～5％（我国不到1％）。又如有色金属行业，我国10种常用有色金属年产量为650多万t，居世界第2位，但由于总体过程自动化技术和装备水平与国外相比还有较大的差距，使得我国有色金属行业采选业资源利用率仅为35%，发达国家为60％以上；硫利用率（环境污染）我国为50％，发达国家为95％以上。据美国ARC公司调查，应用流程工业综合自动化技术可获得显著的经济效益，如产品质量提高19.2%，劳动生产率提高13.5％，产量提高11.5％。这正是流程工业综合自动化技术的重要潜在市场。 2 综合自动化技术国内外发展的现状 20世纪80年代后期，随着计算机技术和网络技术的迅速发展，流程工业控制中出现了多学科间的相互渗透与交叉，信号处理技术、计算机技术、通讯技术及计算机网络与自动控制技术的结合使过程控制开始突破自动化孤岛模式，出现了集控制、优化、调度、管理、经营于一体的综合自动化新模式。 20世纪90年代，随着计算机技术的日新月异，计算机集成生产系统的研究已成为自动化领域的一个前沿课题。国外大型流程企业、特别是石油化工企业均重视信息集成技术的应用，纷纷以极大的热情和精力，构架工厂级、公司级甚至超公司级的信息集成系统。1995年美国、日本、西欧等国已有100多家炼油、化工企业在实施CIMS计划，推动了流程工业综合

农作物秸秆“五化”综合利用技术

农作物秸秆“五化”综合利用技术农作物秸秆是一类具有丰富氮、磷、钾及有机质养分的可再生生物质资源，是农业生产的主要副产品。随着农业经济快速发展，农民生活条件和农村燃料结构改变，作物秸秆逐渐变为农产品废弃物，秸秆焚烧成为春秋两季农忙时节的标志性现象，同时因其所引发的强雾霾天气等环境问题已成为亟需解决的社会性问题。自1999 年国家环保总局与农业部等部委联合发布《秸秆焚烧和综合利用管理办法》、2008年国务院发布《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》、2011 年国家发改委、农业部和财政部联合发布《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》，2016 年国家秸秆产业技术创新战略联盟发行《中国秸秆产业蓝皮书》、至2017年农业部、国家发展改革委、财政部联合发《关于加快发展农业生产性服务业的指导意见》等一系列政策及著作相继对作物秸秆禁烧和综合利用进行界定，阐述总体目标、重点任务和技术措施，并将秸秆“五化”综合利用技术分解为20 余项小类技术，这对稳定农业生态平衡、促进农民增产增收、缓解能源、环境压力具有重要作用。目前，中国各科研院校针对秸秆“五化”综合利用技术不断地进行研究，取得了丰硕成果。作物秸秆肥料化利用技术 01寒地玉米秸秆还田东北农业大学以玉米秸秆为原料，根据

东北寒地垄作特点，将秸秆粉碎的细一些，春季秸秆绝大部分留在垄沟中，对垄顶（作物播种带）的土壤温度影响较小的原理，构建玉米秸秆还田技术模式。工艺流程如下：玉米秋季机械收获、秸秆粉碎抛撒→沿原垄深松、灭茬→沿深松灭茬带播种玉米或大豆→播后化学封闭除草→苗期垄沟深松→苗期化学除草→中耕追肥→秋季机械收获、并粉碎秸秆。以玉米秸秆还田现场为例，如下图所示：玉米秸秆还田现场图02秸秆菌糠生物有机肥南京农业大学以稻草、麦秸、玉米秸、大豆秸、甘蔗渣等农业废弃物作为原料，利用工厂化秸秆栽培食用菌的菌糠，经过粉碎、补料、发酵等流程，二次利用秸秆原料，增加了经济效益，减少了秸秆对环境的污染，延长了秸秆循环的链条，促进了秸秆物质的进一步循环利用。该项技术成果已形成秸秆菌糠生物有机肥生产线、可年产万吨秸秆菌渣生物有机肥。现今该项成果已在某市成功示范了30 个鸡腿菇大棚，生物学转化率达到了120%，合计示范区应用面值800 余亩。 03高效生物质腐熟肥料中国农业科学院以麦秸、玉米秸、稻秸、油菜秆、甜高粱秆等农作物秸秆为原料，在农作物收获后，及时将收下的作物秸秆均匀平铺，配套喷洒机具撒施高效生物腐熟菌剂，使腐熟剂与秸秆充分接触，维持微生物活动适宜的养分和通气条件，调节碳氮比，使秸秆快速腐熟释放有益物质，制成高效腐熟肥料，以利于下茬农作物的播种

秸秆禁烧和秸秆还田工作实施方案

秸秆禁烧和秸秆还田工作实施方案近年来，我县农作物秸秆禁烧及还田工作取得了很大成效，焚烧秸秆现象得到有效遏制，秸秆还田已成为广大群众的自觉行动。但应看到，由于我县粮食作物种植面积大，秸秆产出量高，如果稍有麻痹松懈，秸秆焚烧现象就有可能反弹，为了切实做好秸秆禁烧及还田工作，保护和改善全县大气环境质量，保障人民群众身体健康，结合我县实际，物制定本实施方案。一、指导思想以党的十七大精神为指针，按照发展现代农业、扎实推进社会主义新农村建设的总体部署和要求，以发展循环经济，建立节约型社会，保持生态环境与可持续发展观为指导，坚持“依法治理，堵疏结合，查扶并举，巩固提高，创新增效”的总体思路，在依靠科技、拓宽渠道、整体推进、综合利用上下功夫，进一步强化科技开发、宣传教育，资金支持和组织领导力度，因地制宜开展秸秆覆盖、过腹、堆沤等还田技术的示范推广，引导带动农民不断增强秸秆还田的自觉性，有效遏制秸秆焚烧现象发生。二、总体目标

每个乡镇都要建立秸秆还田连片示范区1个，秸秆直接还田应用面积占到应推广面积的80%以上，杜绝露天焚烧农作物秸秆的现象。三、技术措施 1、秸秆作为牲畜饲料过腹还田这是一种效益很高秸秆利用方式。秸秆经过青贮、氨化等方法处理，饲喂畜食，通过发展畜牧增值增收，同时秸秆过腹还田。目前秸秆青贮、氨化及微贮技术已经比较成熟，今后要进一步优化饲料配制和秸秆饲用率高的农作物的品种选育。 2、秸秆作为堆沤原料腐熟还田秸秆堆沤还田是一种传统的积肥方式，利用夏秋高温季节，把秸秆堆积，厌氧发酵沤制。特点是时间长，受环境影响大，劳动强度高，产出量少，成本低廉。有条件的要推广应用“301”菌剂、催腐剂、“hem”菌剂、酵素菌等快速堆沤秸秆还田技术，缩短沤制时间。适用于农户分散小规模应用。

制备类工艺流程题

高考化学工艺流程题探究解题思路呈现形式：流程图、表格、图像设问方式：措施、成分、物质、原因能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力知识落点：基本理论、元素化合物、实验无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO 3、MgSiO 3、CaMg(CO 3)2、Al 2O 3和Fe 2O 3等，回收其中镁的工艺流程如下：原料：矿石（固体）预处理：酸溶解（表述：“浸出”）除杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀核心化学反应是：控制条件，调节PH ，使Mg 2+全部沉淀 1. 解题思路明确整个流程及每一部分的目的 → 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问题思考 → 注意答题的模式与要点在解这类题目时：首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。分析流程图需要掌握的技巧是： ① 浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物； ② 了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用； ③ 解析流程图并思考：从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。考察内容主要有： 1）、原料预处理 Ⅱ分离提纯 Ⅰ预处理 Ⅱ分离提纯 Ⅲ 还原

秸秆的资源化利用途径简介

秸秆的资源化利用途径简介摘要:我国是传统的农业大国，秸秆资源丰富，但我国秸秆利用现状不容乐观。我国的传统处理方式有：乱扔乱放、直接还田、焚烧、加工粗饲料等,但这些处理方式却存在着较多的缺点。例如秸秆利用率低、转化率低、经济效益低、环境污染严重。本文介绍了秸秆资源化利用的许多途径，包括还田技术、制作粗饲料的技术、能源化技术及秸秆在工业生产上的一些应用。农作物秸秆的资源化不仅可以保护社会生态环境、节约可再生资源,还可以促进农业的可持续协调发展。关键词: 农作物秸秆；资源化；引言：秸秆通常指小麦、水稻、玉米、棉花等农作物在收货果实后的剩余部位。农作物秸秆是农作物生产系统中一项重要的资源，秸秆的比例能占作物生物产量的50%左右。改革开放以来我国粮食产量大幅增加，我国农作物秸秆产量逐年上升。据了解，我国目前每年生产农作物秸秆约7亿t[1]。传统的利用方式里，秸秆被农户作为燃料使用、直接还田作肥料、作饲料喂给牲畜，只有少量用于造纸等工业原料。近年来，农村生活水平逐渐的提高，都用上了液化气等方便的能源导致用秸秆作燃料锐减，许多农民为赶农时、图省事，越来越多的地区就开始出现田间直接焚烧秸秆的现象，并越来越严重[2,3] ，导致严重的大气污染，影响人们生活。作为一个典型的农业大国，中国的各种秸秆资源来源广、数量大，但历年来中国秸秆利用数量、利用方式和区域差异等方面的分析研究却较为落后。秸秆作为宝贵的生物质资源，其利用的合理性会直接影响我国农业的可持续发展[1,4]。因此，研究并综合利用秸秆这一可再生资源，提高其利用效率，使其由污染源转化为可再生资源有重要意义。秸秆利用途径; 1秸秆还田利用：秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施，可以从根本上解决秆焚烧所造成的大气污染，同时还有增肥增产作用。秸秆还田使秸秆中的有

农业秸秆的处理与处置

农作物秸秆的处理和综合利用 (生物工程学院环保0901班徐凯) 摘要：我国是一个农业大国,农作物秸秆资源丰富,其发展的关键问题是秸秆开发利用的技术创新和推广。肥料技术,包括:直接还田、过腹还田、堆沤还田和反应堆；饲料技术,包括:微贮饲料、化学处理饲料,如青贮、黄贮、氨化、碱化、糖化等,还可用机械切(粉)碎制成散状饲料,利用专用设备挤压为秸秆块(砖)等成型饲料；燃料技术,包括:生活燃气和工业燃气;工业原料技术,包括:造纸材料、植物纤维发泡材料、建筑装饰材料及其它工业用材料； 1.1 农作物秸秆的产量、水平及存在的问题农作物秸秆是地球上第一大可再生资源，我国拥有量居世界首位。水稻、玉米、小麦等农作物秸秆是我国秸秆资源的主要类型，占秸秆资源总量的80%，其中玉米秸占80%、稻草秸占24..2，小麦占18.3%。秸秆资源未合理利用对环境造成的污染我国农作物秸秆资源拥有量居世界首位，其中大部分未加处理，经过技术处理后利用的仅约占2.6%。其中42％直接或过腹还田，30％作为农用燃料，8％作工业或其他用途，20％约1.2亿吨剩余未被利用的多被闲置浪费或就地焚烧。因以煤、液化石油气和电作燃料，畜力由机械代替所以在一些经济发达地区，秸秆就成了“废物”，特别是产粮区，出现了焚烧秸秆现象。目前，这一问题有了以下几个特点： 1. 区域上的不均衡性。焚烧秸秆主要集中在产粮区，特别是一年两季或三季耕作的产粮区，如山东、河北、河南、四川、安徽等省份。那里人多地少，没有闲置土地，必须尽快“处理”掉秸秆而不影响下一季耕作，只好就地焚烧掉。 2.时间上的不均衡性。焚烧秸秆发生在收获期与下一个播种期之间，时间短，处理量大，有的地方必须在几天之内把秸秆“处理”掉，满山遍野的秸秆只有付之一炬。 1.2 农作物秸秆的应用现状据有关部门统计数据，中国在用作能源的农作物秸秆应用现状如表1。除了上述用途外，还有18.7％约1.13亿t剩余秸秆没有任何用途，成为真正的废弃物，秸秆焚烧现象东禁西起，屡禁难止。尤其秋收时，狼烟四起，能见度降低，空气质量恶化，并引发了严重后果：一是秸秆焚烧造成严重的大气污染，空气中悬浮颗粒增多，田间的动物、草丛中的昆虫，失去了赖以生存的食物和空间，生态平衡受到破坏。二是秸秆烟雾笼罩机场和高速公路，造成公路关闭、航班延误。三是因秸秆焚烧往往在四五级风天气，很容易引起“火烧连营”现象。另一方面是秸秆的随意堆弃，占用了土地，阻碍了交通，影响了环境卫生，成为火灾隐患且对社会生活和生产的许多方面产生负面作用。可见，秸秆废弃或焚烧浪费了宝贵的资源，其带来的各种危害令人始料不及，改革传统落后秸秆利用方式势在必行。

玉米秸秆还田技术要点

玉米秸秆还田技术要点玉米秸秆还田技术就是把玉米秸秆通过机械切碎或粉碎后，直接洒在地表或通过机械深翻或旋耕犁深旋把秸秆施入土壤的一种农业技术。目前玉米秸秆还田技术普遍被群众接受。玉米秸秆还田可以增加土壤肥力，改良土壤结构；明显提高农业生产效率，减轻劳动强度，节约劳动成本；减少环境污染，改善农田周围环境。秸秆还田中必须注意的事项： 1、保证秸秆粉碎质量首先选用适宜的秸秆还田机，玉米秸秆粉碎长度掌握在3-5cm为宜，以免秸秆过长土压不实，影响作物出苗和生长。 2、尽早翻耕或旋耕机械收获玉米，秸秆粉碎后被均匀撒在田地之中，此时要尽快将秸秆翻耕入土，深度一般要求20-30cm，最好是边收边耕埋，达到粉碎秸秆与土壤充分混合，地面无明显粉碎秸秆堆积，以利于秸秆腐熟分解和保证小麦种子发芽出苗。有条件和时间的农户秸秆还田后的地块最好采用机械翻耕，翻耕最好是铧式犁，因为铧式犁有旋耕机不可比拟的功能就是深耕埋草，也就是可以把秸秆掩埋到20-30cm土层下，不仅有利于节水保墒保肥，而且有利于秸秆腐熟。 3、增施氮肥和腐秆剂在秸秆粉碎后，旋耕和深翻前，除按常规施肥外，每亩按100kg秸秆另外再加10kg碳酸氢铵或3.5kg尿素，有条件每亩再加2-3kg秸秆腐秆剂，以加快秸秆腐烂，而且补施的氮肥被微生物利用后仍保存在土壤里，其利用率比施在没有还田的耕地要高，可以避免小麦苗期缺氮发黄。 4、足墒还田

土壤水分状况是决定秸秆腐解速度的重要因素，因为秸秆分解依靠的是土壤中的微生物，而微生物生存繁殖要有合适的土壤墒情。若土壤过干，会严重影响土壤微生物的繁殖，减缓秸秆分解的速度，故应及时浇水，生产上一般采取边收割边粉碎，特别是玉米秸秆，因收割时玉米秸秆水分含量较多，及时翻埋有利于腐解。 5、还田数量要适宜秸秆还田可提高地力，增产增收。但并非还田越多越好，其还田数量要根据水源和耕作条件来决定，原则上应保证当年还田秸秆充分腐烂，不能影响下茬耕作质量。一般情况下，玉米秸秆的还田量是：一般标准是每亩秸秆2400-500kg为宜，过多会为害下茬小麦根系生长。 6、播前土壤处理秸秆还田由于时间紧，使上茬玉米田大量的害虫虫卵和病原菌被翻入土壤，特别是近几年玉米粘虫、红蜘蛛和丝黑穗、大小斑病等病虫害发生严重，在旋耕或深翻前每亩撒施3-5kg3%的辛硫磷颗粒剂。或用48%的辛硫磷乳油500毫升用1-2kg水稀释与20-25kg细沙或细土拌匀后再与2-5kg70%的甲基托布津可湿性粉剂拌匀，均匀撒施地面深翻或旋耕土中，以预防和杀死土壤中的病虫菌源和虫卵，达到防控病虫害的目的。上茬玉米病虫害特别严重的地块不易直接还田。 7、保证小麦播种质量由于玉米秸秆还田使土壤中的作物纤维增加，为保证下茬小麦播种质量，最好采用圆盘开沟式播种机，其优点是靠圆盘刃滚切土壤和残留在土壤浅层的秸秆，使土壤进一步压实，避免麦架空和麦苗根部漏风状况。

NPN BJT制备工艺流程

工艺设计报告一．双极性三极管（BJT ）简介双极性晶体管是集成电路中应用最广泛也是最重要的半导体器件之一，其发明者威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·豪泽·布喇顿因此被授予了1956年的诺贝尔物理学奖。三极管的外形如下图所示，而类型有PNP 和NPN 两种，主要以NPN BJT 为例进行讨论。结构：发射极基极集电极基本结构： 34 Ni N 二．NPN BJT 的工艺制备流程1.衬底制备衬底采用轻掺杂的P 型硅

2.埋层制备为了减小集电区的串联电阻，并减小寄生PNP管的影响，在集电区的外延层和衬底间通常要制作N+埋层。首先在衬底上生长一层二氧化硅，并进行一次光刻，刻蚀出埋层区域，然后注入N型杂质（如磷、砷等），再退火（激活）杂质。埋层材料选择标准是杂质在硅中的固溶度要大，以降低集电区的串联电阻；在高温下，杂质在硅中的扩散系数要小，以减少制作外延层时的杂质扩散效应；杂质元素与硅衬底的晶格匹配要好以减小应力，最好是采用砷。 3.外延层去除全部二氧化硅后，外延生长一层轻掺杂的硅。此外延层作为集电区。整个双极型集成电路便制作在这一外延层上。外延生长主要考虑电阻率和厚度。为减少结电容，提高击穿电压，降低后续工艺过程中的扩散效应，电阻率应尽量高一些；但为了降低集电区串联电阻，又希望它小一些。

4.形成隔离区先生长一层二氧化硅，然后进行二次光刻，刻蚀出隔离区，接着预淀积硼（或者采用离子注入），并退火使杂质推进到一定距离，形成P型隔离区。这样器件之间的电绝缘就形成了。 5.深集电极接触的制备这里的“深”指集电极接触深入到了N型外延层的内部。为降低集电极串联电阻，需要制备重掺杂的N型接触，进行第三次光刻，刻蚀出集电极，再注入（或扩散）磷并退火。集电极

我国秸秆利用的现状调查与研究

成绩中国矿业大学应用数学文献研读报告题目我国秸秆利用的现状调查和研究姓名武金伟学号 10094434 班级数学与应用数学09-2班

我国秸秆利用的现状调查与研究摘要: 农作物秸秆是一种宝贵的可再生资源。本文对我国农作物秸秆资源的分布、种类、年产量及质量等进行了详细分析, 从可持续发展和环境保护的角度, 介绍了我国农作物秸秆资源及其利用现状, 认为农作物秸秆的综合利用是保护生态环境、节约可再生资源的需要, 也是促进农业可持续发展的要求。关键词: 农作物秸秆资源; 秸秆资源化利用 1、秸秆焚烧的基本情况分析农作物秸秆是籽实收获后剩留下的含纤维成分很高的作物残留物, 包括禾谷类、豆类、薯类、油料类、麻类、以及棉花、甘蔗、烟草、瓜果等多种作物的秸秆, 是农作物的主要副产品, 是自然界中数量极大且具有多种用途的可再生生物质资源。据联合国环境规划署报道, 世界上种植的农作物每年可提供各类秸秆约20 亿t, 我国农作物秸秆年产量为7 亿t左右, 列世界之首, 折合标准煤量3. 53 亿t, 占全世界秸秆总量的30% 左右。我国每年农作物秸秆资源量约占生物质资源量的近一半。农作物秸秆是一种宝贵的可再生资源, 但是长期以来由于受消费观念和生活方式的影响, 我国农村秸秆资源完全处于高消耗、高污染、低产出的状况, 相当多的一部分农作物秸秆被弃置或者进行焚烧, 没有得到合理开发利用。据调查, 目前我国秸秆利用率约为33% , 其中大部分未加处理, 经过技术处理后利用的仅约占2.6% 。因此, 综合利用农作物秸秆资源对于节约资源、保护环境、增加农民收入、促进农业的可持续发展都具有重要的现实意义。2、农作物秸秆资源利用现状近几年我国粮食主产区出现了较为严重的焚烧秸秆污染。每到夏秋收获之际, 浓烟滚滚, 这种处理方式不仅浪费了宝贵的自然资源, 造成了环境污染,也造成了事故多发, 对高速公路、铁路的交通安全及民航航班的起降安全等构成了极大威胁, 并对人类健康和安全造成了严重危害, 已成为一大社会问题。为此, 国家有关部门做了大量的工作, 并采取禁烧秸秆管理措施, 加大执法力度, 虽取得一些成效, 但目前焚烧秸秆现象仍很严重。为了解决人类资源、环境和发展之间的关系问题, 高效合理地利用这一宝贵的

秸秆还田技术

秸秆还田技术推广秸秆还田技术不仅仅是减少秸秆焚烧的重要措施，而是农业可持续发展的战略抉择。众所周知，发达国家化肥、水的利用率为60%，而我国仅为30?0%，造成资源的极大浪费。这一方面是由于我国施肥、灌溉技术落后，另一方面也是我国土壤基础肥力不高，土壤有机质含量偏低，养分结构不平衡，保肥、保水能力差所致。因此，随着时间的推移，秸秆还田将被越来越多的人们所重视，其推广意义十分深远。秸秆直接还田技术 (一)秸秆直接还田的意义及可行性 1.意义据80年代全国土壤普查901个县的统计，全国肥沃高产田仅占2 2.6%，中低产田占77.4%。从养分角度看，普遍缺氮、缺磷土壤占59.1%，缺钾土壤占22.9%，土壤有机质低于0.65%的耕地占10.6%。加之我国化肥生产氮、磷、钾比例严重失调，我国北方土壤缺磷，南方土壤缺钾的现象十分严重，磷钾供应不足明显降低了氮肥肥效。河北省土壤基础肥力不高，土壤有机质平均含量1.2%，邯郸、邢台仅1%左右，尤其是土壤速效钾呈普遍下降趋势。实践证明秸秆还田能有效增加土壤有机质含量，改良土壤，培肥地力，特别对缓解我国氮、磷、钾比例失调的矛盾，弥补磷、钾化肥不足有十分重要意义。据试验，实行秸秆还田一般都能增产10%以上，坚持常年秸秆还田，不但在培肥阶段有明显的增产作用，而且后效十分明显，有持续的增产作用。因此，秸秆还田是保持和提高土壤肥力，使农业稳产、高产、高效，走可持续发展道路的重要途径。 2.可行性秸秆还田虽然有诸多好处，但在某些地方还推不开，除了传统习惯

的影响外，主要是为了省事，所以不少地方还出现焚烧秸秆现象。秸秆还田还需要解决一些实际问题。(1)秸秆的C/N比值较高，一般在60?0∶1。高的C/N比值，使秸秆在土壤中分解缓慢，微生物在作用作物秸秆时还需吸收一定的氮素营养自身，造成与作物争氮，影响苗期生长，进而影响到后期产量的提高。(2)秸秆还田不当。包括还田数量过大，土壤水分不适，粉碎程度不够，翻压质量不好，容易影响播种质量，进而影响到种子出苗及苗期生长。(3)机械化程度不高，缺少秸秆还田配套机具。但是随着我国工业的发展和科学技术的进步，上述这些问题都可以得到妥善的解决。(1)首先是我国氮素化肥工业的发展，氮肥用量大幅增加，完全可以用氮素化肥来调节秸秆的C/N比值，使之达到既有利秸秆的分解，又有利作物苗期的生长。(2)我国农民在秸秆还田方面有可靠的技术依托。"八五"期间中国农科院土肥所等单位对影响秸秆还田的各种因素，包括秸秆还田的适宜方式、时间、数量、施氮量、粉碎程度、翻压深度、土壤水分和防治病虫害等进行了深入研究，制定了秸秆直接还田技术规程。(3)我国农业机械化的迅速发展，现有大、中型拖拉机的动力及收割机、粉碎机、播种机及各种犁等配套机具，其技术性能已经能够达到秸秆还田的要求，为秸秆直接还田提供了机构保证。(4)我国粮食产量增加，秸秆也相应增加，燃料结构改变，用秸秆作燃料正日渐减少，大量富余的秸秆为秸秆直接还田提供物质保证。综上所述，我国进行大面积推广秸秆还田的条件已经成熟，秸秆直接还田是完全可行的。 (二)秸秆直接还田的增产机理 1.还田为土壤微生物的生长繁殖提供了丰富的营养和能量，使微生物数量猛增，在高肥土上约增加50%，在瘦土上更明显约增加2倍。由于土壤中微生物数量的

2020届高三化学二轮复习——物质制备类工艺流程题

2020届高三化学二轮复习——物质制备类工艺流程题物质制备类工艺流程题的解题策略 1．首尾分析法破解无机物制备工艺流程原理与过程。对一些线性流程工艺(从原料到产品为“一条龙”的生产工序)题，首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和分离、提纯产品的化工工艺，然后结合题设的问题，逐一推敲解答。 2．截段分析法对于用同样的原材料生产两种或多种产品(包括副产品)的工艺流程题，用截段分析法更容易找到解题的切入点。关键在于看清主、副产品是如何分开的，以此确定截几段更合适，一般截段以产品为基准点。 3．掌握“5种”原料预处理(研磨、水浸、酸浸、灼烧、煅烧)的作用和“5种”控制反应条件(调溶液pH、控制温度、使用催化剂、趁热过滤、冰水洗涤)的目的。 1．TiO2和CaTiO3都是光电转化材料。某研究小组利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量SiO2等杂质)来制备TiO2和CaTiO3，并利用黄钾铁矾[KFe3(SO4)2(OH)6]回收铁的工艺流程如图1所示：回答下列问题： (1)“氧化酸解”的实验中，控制反应温度为150 ℃，不同氧化剂对钛铁矿酸解率的影响如图2所示。50 min时，要求酸解率大于85%，所选氧化剂应为___________________________；采用H2O2作氧化剂时，其效率低的原因可能是__________________________________。

(2)向“氧化酸解”的滤液①中加入尿素[CO(NH 2)2]，TiO 2＋转化为TiO 2，写出相应反应的离子方程式：___________________________________________________________ ________________________________________________________________________，使用尿素而不直接通入NH 3的原因是________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)写出“高温煅烧”中由TiO 2制备CaTiO 3的化学方程式：_______________________ ________________________________________________________________________。 (4)Fe 3＋恰好沉淀完全时，溶液中c (Fe 3＋)＝1.0×10－5 mol·L －1，计算此时溶液的pH ＝________________________________________________________________________。 [Fe(OH)3的K sp ＝1.0×10－39、水的K w ＝1.0×10－14] (5)黄钾铁矾沉淀为晶体，含水量很少。回收Fe 3＋时，不采用加入氨水调节pH 的方法制取 Fe(OH)3的原因是_________________________________________________________。答案 (1)KClO 3 在温度较高时H 2O 2易分解[或产物中的Fe 3＋可以催化H 2O 2的分解(其他合理答案也可，如H 2O 2氧化能力弱)] (2)TiO 2＋＋CO(NH 2)2＋2H 2O=====△TiO 2＋CO 2↑＋2NH ＋4 避免将溶液中Fe 3＋沉淀 (3)TiO 2＋CaCl 2·2H 2O=====高温 CaTiO 3＋2HCl ↑＋H 2O ↑ (4)2.7 (5)Fe(OH)3为絮状沉淀，不容易分离解析 (1)根据题目要求结合图像，在50 min 时酸解率大于85%的氧化剂有KMnO 4和KClO 3，但KMnO 4作氧化剂引入了Mn 2＋，对后续的物质分离会造成干扰，故选用KClO 3作氧化剂。 (2)由TiO 2＋转化为TiO 2可知，Ti 元素的化合价并没有发生改变，该反应为非氧化还原反应，在酸性环境中，C 、N 元素的产物为CO 2、NH ＋4；由于Fe 3＋开始沉淀需要的pH 很小，直接通入NH 3会使溶液pH 快速增大，容易使Fe 3＋沉淀，所以使用尿素而不直接通入NH 3，可以避免溶液中Fe 3＋沉淀。(3)由信息可知制备CaTiO 3的反应为非氧化还原反应，根据元素守恒，剩余产物为HCl 、H 2O 。(4)根据Fe(OH)3的K sp ＝1.0×10－39和溶液中c (Fe 3＋)＝1.0×10－5 mol·L

秸秆处理技术

` 淮阴工学院环境生物技术大作业作者: ~ 吴红兵学号：23 学院:生化学院专业:生物1082 题目: … 浅谈国内秸秆处理技术任课教师：方芳

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摘要农作物秸秆是一种数量十分可观的宝贵资源，可以用作肥料、饲料、能源、工业原料等，应用前景十分广阔。但是我国现在秸秆处理和利用现状并不乐观，在我国特别是农村，大多仍然使用最原始的处理方法——焚烧，这不仅造成了资源的巨大浪费，而且还对环境构成了巨大的威胁。所以我国专家学者研究开发了物理、化学、生物等多种有效处理秸秆的方法，并正在努力的进行推广和实施。虽然现在在国内还未完全普及，但如今秸秆的利用率已不可同日而语了，而且我国农民的环保意识也进一步加强，这更有助于我国秸秆处理技术的普及和推广。 Summary：Crop stalks (CSS) is a very considerable amount of precious resources, can be used as fertilizer, feed, energy and industrial raw material and so on, the application prospect. But our country now with straw and the use of the status quo is not optimistic, in our country, especially in rural areas, mostly still use the most primitive processing method ——burn. This not only caused huge waste of resources, but also on the environment form a huge threat. So China research and development experts and scholars physical, chemical, biological, etc DuoZhong effective treatment of straw method, and are hard to promote and implementation. Although now in domestic not quite popular, but now the utilization rate of straw, and has in contradistinction to the environmental protection consciousness of Chinese farmers also further strengthen, the more helpful to our straw processing technology popularization and promotion 关键词秸秆，处理方法，应用，发展前景 Keywords：straw，Processing method，application，Development prospects ]

制糖工业自动化技术

制糖工业自动化技术编写：赖庚音石家庄市乐开糖醇技术开发有限公司一、两个观点： 1、制糖工业生产线朝自动化方向发展的趋势确立，不受人的主观意志所左右。随着自控装置元器件价格逐步下降，用人成本逐年升高，通过提高自动化水平来减少操作人员所获得的经济效应越来越明显。以目前国内的技术水平，一条15万吨/年的一水结晶葡萄糖生产线，采用自动化生产线后，按四班三运转计算，操作人员可由手工操作生产线的150人左右降到80人以内。而这样的自动化生产线比手工操作生产线的投资只增加约300万元。自动化生产线的工艺参数控制稳定、产品品质均匀和产品收率高，间接经济效益非常突出。 2、生产线的自动化装置是否合理和自控运行情况好坏主要取决于工艺专业，而不是取决于自动化专业。大部分制糖企业的技术主管都是工艺专业出身，本身对推进自己企业生产线自动化水平的意愿很强，但在实践中因对自动化知识了解不够总是遇到挫折，而认为原因是自己的自动化专业人员水平不足。这种现象在制糖工业企业特别是蔗糖工业企业普遍存在，笔者认为这是阻碍制糖工业自动化水平提高的主要原因之一。笔者希望通过本文的介绍，制糖企业的技术主管能对自动化的基

础知识有一定的了解，能够指导自动化专业人员顺利实现自控装置的有效运行。以多效真空蒸发系统的末效真空度自动控制系统为例，要想将末效真空度控制在0.12Bar绝对压力，可以通过以下几种方法（俗称控制方案）： a、调节抽往冷凝器的二次蒸汽量； b、调节真空泵抽走的不凝气体量； c、调节通过冷凝器的循环冷却水量； d、调节真空泵抽气管道上的破空漏气量。那么究竟采用那种方法来实施，显然自动化专业人员是无法作主的，只有靠工艺专业人员来决定。一旦决定选用某种方法，工艺专业人员还要告知自动化专业人员介质种类（如二次蒸汽）、介质流量、介质温度、介质压力、介质比重和介质通过调节阀时允许的压力损失等参数，自动化专业人员才能对该真空度自动控制系统进行具体配置和实施。采用以上四种控制方法所需投资和对工艺的运行状况的影响是不一样的：a方法最省蒸汽、b方法最省电、c方法最省循环冷却水、d方法投资最低。当然，自动化专业人员可以分别计算出四种情况下所需调节阀的口径供工艺人员专业人员参考。工艺人员专业人员向自动化专业人员提供自动控制系统具体控制方案和介质参数，叫做提自动化条件，包括P&I图（Process and Instruments Diagram，带自控点的工艺流程形象示意图）、自动控制说明和介质参数表。

国内典型秸秆还田机技术及机具的比较与分析

国内典型秸秆还田技术及机具的比较与分析丁艳1，彭卓敏1，夏建林2 （1.农业部南京农业机械化研究所，南京市，210014； 2.江苏悦达黄海手扶拖拉机有限公司，江苏盐城，224002）摘要：本文着重论述了目前我国秸秆还田技术及机具的发展与研究现状，对联合收割机秸秆切碎技术及装置、玉米秸秆还田技术及机具、双轴灭茬技术及机具、秸秆和根茬粉碎还田技术及联合机具、棉秆粉碎收获技术及机具、秸秆切碎灭茬还田技术及机具、反转灭茬技术及机具和水旱两用埋茬耕整技术及机具等国内几种典型的秸秆还田机具的结构特点、适用范围、使用优缺点等进行了分析比较，并对秸秆还田技术及机具的发展趋势进行了初步探讨。关键词：秸秆还田技术；机具；比较；分析 Domestic Comparison and Analysis of a typical straw machinery DING Y an, PENG Zhuo-min, XIA Jian-lin (Nanjing Research Institute Agricultural Mechanization Ministry, Nanjing, 210014,China) Abstract:This paper focuses o n C hina's current straw techno lo gy and eq uip ment develop ment and research status,analyzing and co mparing o f ad vantages and disad vantages with the co mb ine harvester stalk shredd ing techno lo gy and devices, corn straw techno lo gy and eq uip ment, techno lo gy and equip ment b iaxial stubb le, straw and stubb le smashing techno lo gy and jo int ing eq uip ment, co tto n stalk crushing harvesting techniq ues and eq uip ment, shredd ing straw stubb le to field techniq ues and equip ment, inversio n techniq ues and equip ment, and stubb le buried in floods, dro ughts and crop Tillage techno lo gy and d ual-using eq uip ment and other do mestic typ ical straw in structural characteristics, scope, use the advantages and d isad vantages.The develop ment tendency o f straw techno lo gy a nd eq uip ment is initial attempt to d iscuss. Key wo rds: Straw techno lo gy; machine; co mpariso n; analysis 0 引言我国每年的粮食产量5亿吨左右，棉花、油料等作物产量约为3000万吨，这些作物的秸秆产量保守估算也在6亿吨以上，是农业生产中最大的可再生资源。作物秸秆包括水稻、小麦、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗、蔺草、桑树和其他经济类农作物秸秆。作物秸秆是一项重要的农业资源。作为农业生产的副产品，具有产量大、分布广、供应稳定的特点，应合理利用。历史上，我国有利用秸秆的优良传统，农民用秸秆建房蔽日遮雨；用秸秆烧火做饭取暖；用秸秆养畜积肥还田，合理利用秸秆是我国传统农业的精华之一。我国用作肥料和饲料的秸秆总量不足3亿吨，大量秸秆没有被充分利用，成为污染环境的一大隐患。近年来，由于各地政府为解决焚烧秸秆而造成的环境污染问题，十分关心农作物秸秆的综合利用。近年的实践表明，秸秆切碎直接还田，已成为解决农作物秸秆出路的主要技术措施和手段。农作物秸秆