颗粒物质

颗粒物质（精选八篇）

颗粒物质 篇1

1 仪器材料

1.1 仪器:

高效液相色谱仪:Agilent1260安捷伦科技有限公司

色谱工作站:Chem Station Revision B.04.03[52]

色谱柱:Ultimate (C18-AQ 5μm, 4.6mm×150mm)

电子天平:AG135梅特勒-托利多仪器 (上海) 有限公司

1.2 试剂:

甲醇色谱纯DIKMA

乙腈色谱纯DIKMA

磷酸分析纯天津市科密欧化学试剂开发中心

水纯化水哈药集团三精制药诺捷有限责任公司

1.3 对照品:

布洛芬对照品 (100179-200804) 中国药品生物制品检定所

布洛芬杂质B (欧洲药典Code:B1220000 Batch:6.0 Id:0175Z4)

布洛芬杂质A、J、N (欧洲药典Code:Y0000881 Batch:3.0 Id:00IRZ4)

2 实验方法

2.1 系统适应性试验

取对照溶液B 20μl注入液相色谱仪, 记录色谱图 (图1) ;量取对照溶液C 20μl注入液相色谱仪, 记录色谱图 (图2) 。

2.2 专属性试验

采用强光、强碱、强酸、高温、强氧化方法对本品进行破坏性试验, 使其产生降解产物, 以考察本检查方法对变更处方后的布洛芬颗粒主成分及有关物质的分离效果。

取更改处方后的样品及原处方样品各20袋, 取其内容物, 研细, 备用。

光破坏置100m L量瓶中, 置光照箱中在6500±500Lx照度下照射4天。

碱破坏置100ml量瓶中, 加入6mol/l氢氧化钠溶液1ml, 室温放置4小时。

酸破坏置100ml量瓶中, 加入6mol/l盐酸溶液1ml, 室温放置4小时。

热破坏置100ml量瓶中, 于105℃烘箱中放置24小时。

氧化破坏置100ml量瓶中, 加入30%过氧化氢溶液2ml, 于室温下放置4小时。

同法配制变更处方后的空白辅料破坏溶液。

未破坏溶液:取更改处方后的样品及原处方样品的细粉适量 (约相当于布洛芬0.2g) , 置100ml量瓶中, 加30ml甲醇, 振摇30分钟, 再加甲醇30ml, 用水定容至100ml, 混合, 过滤, 取续滤液作为未破坏供试品溶液。

检测:分别精密吸取上述溶液各20μl注入液相色谱仪, 记录色谱图至主成分峰保留时间的3倍。

2.3 溶液稳定性试验

取更改处方后样品的细粉适量 (约相当于布洛芬0.2g) , 置100ml量瓶中, 加30ml甲醇, 振摇30分钟, 再加甲醇30ml, 用水定容至刻度, 摇匀, 滤过, 作为供试品溶液;分别于0、2小时, 精密量取供试品溶液20μl注入液相色谱仪, 记录色谱图, 测定主峰面积及杂质的峰面积和, 计算峰面积和的变化率。测定结果见表1。

2.4 检测限

取布洛芬对照品与杂质B、杂质A、J、N对照品溶液, 逐级稀释后, 精密量取一定量, 分别注入液相色谱仪, 记录色谱图, 以信噪比3:1的相应浓度为检测限结果, 布洛芬的检测限为0.02ng;杂质B的检测限为0.02ng。杂质A、J、N的检测限为0.01ng。各成分检测限色谱图见图3至图6。

2.5 样品有关物质测定

取三批更改后的中试样品及原一批中试样品照上述检查方法检测有关物质, 测定结果见表2。

3 讨论

3.1 系统适应性:

布洛芬保留时间大约16分钟, 杂质B在大约布洛芬保留时间的1.1倍处;在对照溶液B色谱图中, 峰谷比 (杂质B的峰高与布洛芬主峰与相邻杂质峰最低谷到基线之间距离比值) 应不得低于1.5。杂质J在大约布洛芬保留时间的0.2倍处, 杂质N在大约布洛芬保留时间的0.3倍处;杂质A在大约布洛芬保留时间的0.9倍处。

3.2 专属性:

更改前后样品分别经强碱、强酸、高温、强氧化、光破坏产生杂质, 杂质峰与主峰能够完全分离。空白辅料溶液基本不干扰测定。说明本方法适用于更改后样品中有关物质测定。

3.3 溶液稳定性:

布洛芬主峰面积的平均值为50035.18, RSD为0.11%;杂质B未检出;杂质A峰面积的平均值为21.28, RSD为0.61%;杂质J峰面积的平均值为8.40, RSD为0.84%;杂质N峰面积的平均值为13.64, RSD为1.43%;其他单一最大峰面积平均值为7.30, RSD为1.37%;各杂质峰面积和平均值为54.62, RSD为1.59%, 均小于2.0%, 供试品溶液在420分钟内稳定性良好。

3.4 检测限:

布洛芬对照品, 杂质B对照品以及杂质A、J、N对照品在逐级进行稀释后, 能够检测出最低量。

3.5 结果:

变更处方前一批样品及变更处方后的3批样品, 已知杂质A、B、J、N, 均小于对照溶液A的主峰面积的1.5倍 (0.15%) ;其它未知单个杂质峰面积, 也小于对照溶液A主峰面积的0.5倍 (0.05%) ;各杂质峰面积的和 (任何小于对照溶液A主峰面积0.3倍的峰可忽略不计) 也均小于对照溶液A主峰面积的2倍 (0.2%) , 均符合规定。

4 结束语

我们将更改处方后的样品重新进行了质量 (有关物质) 研究, 并与原处方样品进行的质量对比, 经方法学验证, 从专属性、溶液稳定性证明原质量标准可以控制布洛芬颗粒中有关物质。

参考文献

[1]《中华人民共和国药典》2010年版二部附录XIX A:194.

生物质燃料颗粒工厂项目计划书 篇2

第一章 BPM项目方案概述

生物质成型燃料（BIOMASS PELLET）（以下简称：BP颗粒）是应用农林废弃物（如秸秆、锯末、生物废料、稻糠等）作为原材料，通过加入高效添加剂配方，经过粉碎、挤压、烘干等工艺，制成的高密度、高质量的燃烧颗粒。在欧洲已广泛应用于电厂锅炉的辅助燃料、工业锅炉的化石燃料替代使用，以及家庭能源供应和取暖系统。

OCEANNUS是一家致力于生物质能源开发利用的技术服务公司，在生物质燃料颗粒的生产研发领域居于领先水平，通过对各种秸秆的成分、燃烧特性等数据分析，开发不同特性BP颗粒和添加剂，并和欧洲锅炉企业合作，开发针对家庭使用的BP颗粒节能炉灶和BIOBOILER供热供暖锅炉及成套系统。

拟建设的BP颗粒工厂将主要利用当地的秸秆资源，加工成颗粒后供应国内的热电厂、企业锅炉和农村的家庭的节能炉灶市场。

建成后的工厂将用长期协议的方式向合作社及农户收集秸秆资源并用货币或者等价的生物质颗粒予以支付，对符合条件的农户通过赠与或者补贴销售的方式供给BP颗粒炉灶，进一步推广生物质节能炉灶的使用。此外，还通过中外合作的方式，推广使用BIOBOILER供热供暖锅炉及成套系统。

BPM工厂将根据当地25~100公里范围内的秸秆资源、以及100公里范围内的市场需求、物流条件、农户和附近城镇的消费需求进行设立，工厂生产规模分为5万~20万吨不等，大型的颗粒加工厂则需要附近工业企业和火电厂的支持。

第二章 项目背景

1、BP颗粒的发展背景

BP颗粒是采用高品质木屑、秸秆作为原材料，通过加入高效添加剂，经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺，制成颗粒状的可直接燃烧的一种新型清洁燃料。

一般农作物秸秆、木屑都具有疏松、密度小、单位体积的热值低等缺点，作为燃料使用很不方便，这是造成人们不愿用秸秆作为燃料的主要原因之一。BP颗粒成型技术不仅能有效地解决这一问题，而且能有效地改变木屑、秸秆等的燃烧特性，实现快速、洁净燃烧。

BP颗粒成型技术将松散、细碎的桔杆、农业废弃物压成结构紧密颗粒状燃料，其能量密度较加工前要大十倍左右，这种颗粒便于贮运，燃烧后排放的烟灰和SO2远低于煤炭，是一种适合于工业锅炉使用的高品位燃料。BP颗粒可以看作一种绿色煤炭，是一种新型洁净能源。

BP颗粒在国外的发展

在美国，据BPA（美国生物质发电协会）预计，从2010年到2015年，全球生物质燃料市场预计从5729亿美元增加到6937亿美元，年均复合增长率达到3.9％。生物质燃料对电力市场的贡献将从2010年的450亿美元发展到2020年的530亿美元，生物质发电产业每年可产生5百万兆瓦每小时的电力，每年提供1.8万就业机会，并移除6880万吨的森林绿色垃圾。

随着能源价格的上涨和实现节能减排的目标，欧盟承诺将可再生能源的比例提高到20%，近几年BP颗粒的市场需求量每年的增幅达到20%。预计到2020年BP颗粒的需求量将从当前的600万吨提高到4000万吨在欧洲。欧洲一些国家已经成立了政策性的技术支持和项目开发公司，并得到了欧盟基金的支持。

在欧洲北部地区，BP颗粒代替传统能源的趋势已经渐渐形成，替代率已经达到5%，而芬兰、瑞典、奥地利等国家则在政策的大力支持下，替代率已经达到7%~10%。目前生物质燃料颗粒主要用于供电和供热以及热电联供领域。作为清洁高效的燃料，居民家庭也乐于接受这一能源的供应方式。位于德国不莱梅的欧洲最大BP颗粒厂 VIS NOVA GMBH 产能达已达到18万吨/年。

BP颗粒在中国的发展前景

生物质能源在我国是一个亟待发掘的富矿。以秸秆为例，我国一年产生的秸秆热值相当于5亿吨标准煤。预计到2020年，全国秸秆废弃量将达2亿吨以上/年，折合标准煤1亿吨，相当于煤炭大省河南一年的产煤量。

以生物质发电和制成BP颗粒等方式能够大量消耗农业、林业生产过程中产生的废弃物，燃烧后的灰分可以以肥料的形式还田，是一个变废为宝的良性循环过程。每年燃烧后产生的约8000吨灰粉，可作为高品质的钾肥直接还田。若在利用农户家庭生物质方面投入与生物质发电站等量的资金，还能够为农村居民创造多达5到10倍以上的就业机会。

生物质能源的应用在十一五期间即得到了推广，国家发改委要求2020年实现20%的碳排放强度削减目标以及到2020年生物质能源发电机组装机容量达到30000MW这一可再生能源的远大目标。

尽管通过大规模投资建设生物质发电厂更多的受到国家的鼓励和政策支持，但由于投资回收慢，而且由于原材料价格上涨和可预期的固定原料需求，导致目前的发电成本居高不下，而且上网电价加补贴依然不能使大部分发电企业保持盈利，同时还有不可预测的国际能源价格波动带来的风险。

生物质发电适用附近100公里范围内生物质资源非常丰富且价格合理的地区。而BP颗粒工厂由于投资小，可根据原料集聚情况就近设点，从而使生物质发电厂无法涉及的区域的生物质得到充分开发。其生产的颗粒可以直接作为电厂的辅助燃料，减少其有害物质排放，并可通过对周边工业、医疗设施用锅炉的改造使其成功使用生物质燃料，在农村，改造当前热效率仅为10%左右的传统烧柴灶，推广效率高的的生物质炉灶技术，推广家庭供暖系统，被国家列为农村新能源建设的重点任务之一，该技术的开发主要集中在两大领域，一方面是高密度生物质燃料颗粒（BP颗粒)生产技术以及高效节能炉具的技术开发。

目前国内已有不少企业从事BP颗粒的加工业务，但企业较为分散，生产规模小，尚未形成产业规模。而且由于原料来源不一，很难形成质量标准，不少手工作坊式的颗粒加工含灰量较大，不能实现颗粒的燃烧效率。

第三章 BPM项目的技术优势

1、颗粒研发能力

BP颗粒项目开发最为至关重要的步骤即是执行广泛的评估，并需要全面了解燃料的类型和使用条件。加工燃料之间存在着很多不同，例如形状、化学组成、热值和含水量等。到目前为止，我们工作中已涉及超过60种的燃料，从设计阶段开始就与欧洲的生物质燃料科研机构开展合作，以便确定准确的燃料混合比、燃料制备和燃料处理等方面的事宜。燃料的比率、密度和含水量都会影响锅炉的有效燃烧。并通过微电脑程序进行识别和控制。

（各组分秸秆的热值、含灰量、含硫量、含钾量、灰分燃烧温度等）

2、开发的BP颗粒的特点

除具有生物质燃料的一般特点外,还具有以下优点：

1)所有的颗粒尺寸都非常均匀并控制早30mm之内，非常适合充分燃烧。

2)通过对不同原料的识别和水分控制，进行充分的压制，确保黄色秸秆颗粒的能量密度较加工前大十倍左右，更便于贮存和使用。

3)根据不同原料成分，研发独特的添加剂，保证颗粒的燃烧特性。

4)根据不同原料成分，分析灰分的燃烧温度，结合BIOBOILER锅炉的智能控制系统，尽可能减少燃烧过程中的灰分。

OCEANNUS秸秆颗粒的燃烧表现：

No.Parameter 参数

Value 值

Unit 单位 1 Calorific value 热值

18,1

MJ 兆焦耳/kg 公斤 2

Combustion heat 燃烧热

19,8

MJ 兆焦耳/kg 公斤 3 Moisture content 水分含量

8,0

% 百分比 4 Ash content 含灰量

7,0

% 百分比 5 Pouring density 密度

0,54

kg公斤/dm³ 6 Specific gravity 比重

1,0

kg公斤/dm³

（不同原料加工后的颗粒图片）

如上所示，颗粒含有非常高的热值，在适当条件下可以和煤粉的热值和燃烧状况相当。我们的秸秆颗粒是为商用和居民使用而开发的，在欧洲主要通过就近收集当地的麦秆加工成秸秆颗粒供当地居民家庭使用，并运输到附近100公里范围内（运输范围基于物流成本）的电厂、工厂等工业锅炉和医院、学校等集中供热系统。

3、颗粒工厂的技术特点

要达到颗粒加工的质量必须严格执行一系列的标准，比如稻草的切割尺寸，稻草的水分含量，以及稻草的无效成分等。我们建造的颗粒工厂的自动化程度很高，拥有非常强大的数据库，对不同类型的植物进行区分，使用不同的加工方式，部分颗粒中含有独特的添加剂配方，达到每小时3吨颗粒的加工能力。可以将稻草从大约 140 kg/m3 一捆压缩到颗粒状的 550 kg/m3的密度。

第四章 BP颗粒的市场分析

1、工业锅炉市场的应用

秸秆颗粒可以用于锅炉的混合燃烧，这些在国外推广的相当普遍，在国外生物质燃料对锅炉市场的贡献将从2010年的450亿美元发展到2020年的530亿美元。

2、在家庭炉灶和供暖领域的应用

农村的普通的炉灶由于直接使用薪柴不仅燃烧效率低，而且不易存放，更不能实现使用过程的自动控制、自动加料等功能。使用煤气和电力又价格昂贵。而生物质颗粒的使用不仅可以提高炉灶的燃烧效率，而且便于存放和推广，拥有广泛的市场前景。

除炉灶外，使用生物质颗粒的家庭集中供暖系统也有望得到推广，这类系统已经在丹麦、匈牙利等北欧国家得到广泛的认可，这类锅炉可以根据预设模式实现一个星期的持续不断的自动运行，自动加料和温度控制，并自动供应热水。

3、工业锅炉领域的应用

我国60多万台工业锅炉中，燃油、燃气锅炉约占20%，有12万台左右；中国生物资源十分丰富，资源总量不低于30亿吨干物质/年，相当于10亿多吨/年石油当量，约为我国目前石油消耗量的3倍。

根据《工业生物燃气替代石化能源项目经济评价报告》，假设对我国10%的工业燃油、然气锅炉进行石化能源替代，工业锅炉平均规模按照10T/H预测，每年需消耗生物质资源约2亿吨，可替代和节约石油资源约7000万吨/年。工业锅炉改造成生物质颗粒锅炉的优势具体体现在以下几个方面：

1）、生物质颗粒燃料比相同热值的煤每吨节省160元，每年可节省燃料费576万元，跟重油比较节约燃料成本约20%左右。

2）、单位GDP能耗几乎为0，BP颗粒燃料属可再生能源，使用不计能耗。3）、锅炉热效率提高节省燃料费。燃用生物质颗粒燃料，使锅炉热效率提高10%，可每年节煤3600吨，每吨煤400吨，可节省燃料费144万元。

4）、节省脱硫费用及脱硫除尘改造费用。平均每顿二氧化硫的脱硫费用为1000元，每年用于脱硫的运行费用需78万元。改烧生物质颗粒燃料后，可节省此项费用。

5）、得到节能减排奖励奖金和优惠财税政策。根据财政部，国家发展改革委关于印发《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》的通知（财建[2007]371号文件）规定，燃煤改燃生物质颗粒后，2010年前每年可获得根据节能量，按每吨标准煤

元的奖励。

应用案例：（以2吨BP颗粒蒸汽锅炉为例，假定每天工作10小时，每年工作300天，年用蒸汽6000吨）

项

目

BP颗粒

180#重

天然气 额定功率（万大卡）

燃料热值（Kcal/Kg Kcal/ NM³）理论燃料消耗量（Kg/h NM³/h）燃料单价（元/t 元/ NM³）满负荷一小时燃料费用（元/h）实际年燃料耗量（t NM³）实际年蒸汽量（吨/年）年燃料费用（万元）节约燃料费用（万元）节约燃料费用（％）年烟气处理费（万元）（脱硫除尘）年污水处理费 年人工费及维修费 年费用总比较

油

120 4,000 9600 349 142 1,250 4,700 436 667.4 1047 426 6000 6000 130.8 200.22 0 69.42

-34.67% 0 2

4（第一年为0）6

75.42

120

10000 133 4.8 638.4 399000 6000 191.5 61

-31.9% 0 63 不难看出普通企业较为常用的2吨锅炉改造为BP颗粒蒸汽锅炉，如果按年实际使用6000吨蒸汽测算，对比使用重油（重油价格按照4700元/吨），一年可以节省运行费用75.42万元；对比使用天然气（天然气价格按照4.8元/ NM³），一年可以节省运行费用63万元。

4、在农场等领域的应用

目前很多国家正尝试开发用其作燃料并取代石油和天然气用于干燥谷物的空气加热系统、用于冬季家禽孵化和防寒的取暖系统等。随着近几年来农产品价格的上涨和气候变化的加剧，新型的农场集中供暖系统正逐步的受到欢迎。

第五章 项目选址分析

项目选址必须满足就近取材和交通便利原则，以减少材料采购和运输成本。以平均每户农民3亩地计算，一户耕地每年提供大约1.2~1.8吨秸秆计算，实现10万吨的秸秆加工能力必须在50公里范围内要有6万农户，扣除损耗、饲料、肥料等其他用途，相应的秸秆产量约为30万吨。

秸秆加工厂对价格相当敏感，25公里范围内的原料采购最为经济，26~50公里的范围则采购价格要高出40元/吨，51~75公里范围内则再高出30元/吨。因此加工厂的数量应小于当地的秸秆供应量，避免恶性竞争。秸秆加工厂和农户及合作社签订长期合同。

秸秆加工厂对市场距离和物流成本较为敏感，超过100公里范围价格就会缺乏竞争力，同时也可能会遭遇到竞争对手的挤压。

工艺流程

BPM工厂目前采用的是两种加工工艺，具体工艺和设备视原料和当地市场情况而定。

热压成型

原料粉碎—干燥混合一挤压成型一冷却包装等几个环节。

由于原料的种类、粒度、含水率、成型方式、成型模具的形状和尺寸等因素对成型工艺过程和产品的性能都有一定的影响，所以具体的生产工艺流程以及成型机构视实际情况而定，挤压成型环节都是关键的作业步骤。

炭化成型

首先将生物质原料炭化或部分炭化，然后再加入一定量的黏结剂挤压成型。由于原料纤维结构在炭化过程中受到破坏，高分子组分受热裂解转换成炭，并释放出挥发分(包括可燃气体、木醋液和焦油等)，因而其挤压加工性能得到改善，成型部件的机械磨损和挤压加工过程中的功率消耗明显降低。通过加入科学配比的黏结剂。能够保证成型炭块具有足够的强度和抗潮解性，而且在燃烧时不产生烟尘和异味，生产的成型炭可以采用自然干燥，而不必进行人工干燥。

第六章 项目经济分析

BP颗粒加工厂的投资估算、股权内部收益率、投资收益率、盈亏平衡、设备费用等需要根据选址地区的原料收购价格、劳动力价格、物流成本、配套设施费用、当地的财税扶持政策等进行综合测算。

财税政策参考如下：

1）、生物质发电项目开始享受到垃圾发电的税收政策，享受“增值税即征即退”的优惠，降低企业税负成本13%-17%。

2）、根据《可再生能源法》，国家电网必须购买我们所有的绿色电力。目前的价格政策规定，国家电网为脱硫电价提供高于当地基准价格每千瓦/时两毛五的补贴和一毛钱的临时补贴。

3）、中央财政的农作物秸杆能源化利用补助

颗粒物质 篇3

1 材料和仪器

高效液相仪 (美国安捷伦Agilent Technologies) ;核磁共振仪 (Bruker-AVANCE 500美国Bruker公司) ;质谱仪 (LCQ ESI-MS美国Finnigan公司) ;柱层析和薄层层析硅胶均为青岛海洋化工厂分厂生产;乙醇为食用醇, 其余试剂均为国产分析纯, 水为蒸馏水。药材白背叶由本公司提供。

2 提取和分离

取干燥的白背叶10 kg, 粉碎, 用75%乙醇回流提取3次, 每次3小时, 减压浓缩提取液, 得褐色浸膏1920g。将褐色浸膏悬浮于水中, 依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁酯萃取, 回收溶剂后, 得到石油醚部分608g、乙酸乙酯部分562g、正丁醇部分383g和水部分350g。

称正丁醇部分 (150.0g) , 用氯仿-甲醇溶解后, 以600 g硅胶 (100-200目) 进行拌样, 放烘箱烘干, 然后进行硅胶 (100-200目, 400g) 柱层析, 依次以氯仿-甲醇 (100:0~0:100) 为洗脱剂进行梯度洗脱, 经HPLC检测合并相同的流分, 得到30个组分:Fr.B-1~Fr.B-30。将Fr.B-10 (3.5g) 以600g硅胶为吸附剂, 用氯仿-甲醇 (90:10~70:30) 为洗脱剂进行梯度洗脱, 经HPLC检测合并得到三个组分:Fr.B-10-1 (650mg) 、Fr.B-10-2 (1875mg) 、Fr.B-10-3 (890mg) , 将Fr.B-10-2 (1875 mg) 进行葡聚糖Sephadex LH-20柱层析, 用H2O:Me OH (90:10) 进行洗脱, 得到得到三个组分Fr.B-10-2-1 (275mg) 、Fr.B-10-2-2 (674mg) 、Fr.B-10-2-3 (875mg) 。将Fr.B-10-2-3 (875mg) 进行制备HPLC (C18, 20.0×250mm, tR=56.8min) 层析, 得到化合物Ⅰ (200mg) 。

3 结构鉴定

3.1 定性鉴定

化合物Ⅰ, 淡黄色粉末 (Me OH-H2O) , 盐酸-镁粉反应呈阳性, 三氯化铁乙醇溶液显暗紫色, 为黄酮苷特色反应。

3.2 纯度鉴定

色谱条件。色谱柱Agilent型号:XDB-C18 (4.6mm×250mm, 5μm) ;流动相:甲醇-水 (28:72) ;检测波长335nm;流速1.0m L/min, 柱温:30℃;进样量10μL。

在此色谱条件下, 化合物Ⅰ色谱峰单一, 均匀对称, tR=33.109min, 且无其它杂质峰, 归一法表明, 纯度为99.5%, 色谱图如图1所示:

3.3 化合物Ⅰ核磁共振谱 (1H NMR和13C NMR) 及H、C归属

化合物Ⅰ的1H NMR (500 MHZ, DMSO-d6) 图谱如图2;13C NMR图谱如图3;其相关数据及归属如表1:

3.4 化合物Ⅰ的MS质谱图及m/z丰度分布

化合物Ⅰ的ESI-MS和[M]-如图4所示, 分子量为564, [M]-为563.1:m/z:丰度分析如表2。

4 结论

从化合物Ⅰ的定性反应可看出, 该化合物为黄酮苷类化合物, 高效液相检测表明, 化合物Ⅰ为单一组分, MS表明该化合物分子量564.1, 从1H NMR和13C NMR数据归属分析, 化合物Ⅰ的1H NMR和13C NMR数据与文献[7]报道Corymboside (伞房决明苷) 一致, 故鉴定化合物Ⅰ为Corymboside[7,8], 分子式为C26H28O14。

参考文献

[1]南京药学院, 中草药学编写组.中草药学[M].南京:江苏人民出版社, 1976:591.

[2]江苏新医学院.中药大辞典[M].上海:上海人民出版社, 1977:731.

[3]郑作文, 伦玉宁, 毛健, 等.白背叶提取物A对人肿瘤细胞增殖的抑制作用[J].时珍国医国药, 2009, 20 (12) :3029-3030.

[4]夏星, 郑作文, 谭为, 等.白背叶提取物WF对2215细胞分泌HBsAg和HBeAg的影响研究[J].时珍国医国药, 2010, 21 (3) :631-632.

[5]夏星, 郑作文, 谭为, 等.白背叶黄酮类化合物抗鸭乙型肝炎病毒活性研究[J].中国药房, 2010, 21 (7) :590-592.

[6]伦玉宁, 郑作文, 邹静, 等.白背叶提取物A的体外抗肿瘤活性研究[J].时国医国药, 2011, 22 (1) :30-31.

[7]Besson E, Dombris A, Raynaud J, et al.Corymboside, nouvelledi-C-gl ycosylflavone des Racines de carline corymbosa[J].Phytochemistry, 1979, 18:1899-1900.

颗粒物质 篇4

（最新版）

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第一篇：生物质燃料颗粒项目年终总结报告

生物质燃料颗粒项目年终总结报告 ?

一、生物质燃料颗粒宏观环境分析二、2021 经营情况总结 三、存在的问题及改进措施四、2021 主要经营目标 五、重点工作安排六、总结及展望

?

尊敬的 ?

xxx 有限责任公司领导：

近年来，公司牢固树立‚创新、协调、绿色、开放、共享‛的发展理念，以提高发展质量和效益为中心，加快形成引领经济发展新常态的体制机制和发展方式，统筹推进企业可持续发展，全面推进开放内涵式发展，加快现代化、国际化进程，建设行业领先标杆。

初步统计，2021 年 xxx 有限责任公司实现营业收入 11981.99 万元，同比增长 21.73%。其中，主营业业务生物质燃料颗粒生产及销售收入为 11152.93 万元，占营业总收入的 93.08%。

?

一、生物质燃料颗粒宏观环境分析 ?

（一）产业背景分析 ?

我国的生物质颗粒机行业起步比较晚，所以建立的产业链并不完整，颗粒机在国外已经大量使用。国内，以往是东北地区应用的较多，现今西南地区也逐渐普及，投资做颗粒机行业的人越来越多，生物质颗粒燃料也广泛应用于全国各地工厂，企业机构等。

近年来，做生物质颗粒机的企业不少，但是具有自主研发能力的企业却凤毛麟角，大部分企业没有新产品开发能力和生产技术。

（二）工业绿色发展规划 ?

进入 21 世纪，大规模开发利用化石能源导致的能源危机、环境危机日益凸显，建立在化石能源基础上的传统工业文明陷入困境。国际 金融危机爆发后，以资源消耗和需求拉动为支撑的经济增长模式受到 了巨大冲击。后危机时代，发达国家开始重新审视工业部门在财富形 成和积累中的重要作用，相继提出了‚再工业化‛战略，旨在以创新 激发制造业活力，重振实体经济。同时，在全球经济艰难复苏和深度 调整的大背景下，发达国家实施‚绿色新政‛，意图通过发展新兴绿 色产业和绿色技术，发掘新的绿色增长点，将全球工业带入绿色化发 展的新路径，为重塑全球产业链、推动消费者行为变革提供持续动力，进而在实体经济领域新一轮国际竞争中占据制高点。从改革开放开始，特别是进入新世纪以来，我国制造业发展速度加快，规模不断扩大，当前制造业产出约占世界的五分之一，实现了由小向大的历史性转变。但在此过程中，带来了较高的资源能源消耗

和污染物排放。从能源利 用看，制造业是‚主阵地‛，消耗了超过 60%的能源。为减少能源消耗，我国大力推进节约能源和能效提升工作，仅‚十二五‛期间，规模以 上工业企业单位增加值能耗累计下降 28%，实现节能量 6.9 亿吨标准煤，对完成单位 GDP 能耗下降目标的贡献度在 80%以上。但与国际先进水平相比，我国总体能耗水平依旧偏高，特别是钢铁、建材、石化化工等

?

行业平均能效水平仍存在较大提升空间。从资源利用看，制造业发展 消耗了大量的自然资源，仅水资源消耗量就占全国的 1/4 左右。虽然我国资源丰富，但是依然难以满足制造业高速发展需求，不少资源需 要从国外进口，铁矿石、天然橡胶、铜、镍、铝土矿、铅锌等工业原 料的对外依存度都超过 50%。从污染排放看，制造业在消耗能源和资源的同时，也排放了大量污染物，仅二氧化硫、氮氧化物的排放量就超 过全国的 70%。从一定程度上讲，资源环境问题已经成为制约我国制造业可持续发展的突出瓶颈。参照一些发达国家对待与制造业发展相伴 而生的生态环境问题的经验，应在加强政府监管的同时，充分发挥标 准引领和市场激励作用，不断优化产业布局，积极调整产业结构，推 动企业集约集聚发展，支持发展科技含量高、环境影响小的新兴产业，推动能源密集型等传统产业绿色转型，这样可以逐渐降低制造业发展 带来的生态环境影响。围绕资源消耗和污染物排放的重点行业，共发 布了钢铁、建材、石化、化工、有色等 35 个重点行业的清洁生产技术推行方案，涵盖 310 项行业关键共性技术，引导重点行业清洁生产技术改造方向。在中央财政资金支

持下，实施了 304 项清洁生产技术示范，一批行业关键技术取得了产业化突破，在钢铁、有色、轻工、石 化、纺织等行业形成了 70 个重大技术案例。出台了太湖、鄱阳湖、湘

?

江和京津冀周边等重点流域、重点区域的清洁生产实施方案和计划，加大区域和流域层面推行力度。五年来，工业清洁生产水平实现了从点、线、面的多维度的提升。

（三）

xxx 十三五发展规划 ?

战略性新兴产业代表新一轮科技革命和产业变革的方向，其发展事关全局和长远。必须以更大的决心和勇气谋篇布局，确保战略性新兴产业成为支撑新旧增长动能转换的新动力，引领产业迈向中高端和经济社会高质量、可持续发展。我国经济已经由高速增长阶段转向高质量发展阶段。推动高质量发展是做好经济工作的根本要求。高质量发展是体现新发展理念的发展，突出高质量发展导向，就是要坚持稳中求进，在稳的前提下，有所进取、以进求稳，更好满足人民群众多样化、多层次、多方面的需求。

（四）鼓励中小企业发展 ?

改革开放 40 年来，民间投资和民营经济由小到大、由弱变强，已日渐成为推动我国经济发展、优化产业结构、繁荣城乡市场、扩大社会就业的重要力量。从投资总量占比看，2021 年以来，民间投资占全国固定资产投资比重已连续 5 年超过 60%，最高时候达到 65.4%；尤其是在制造业领域，目前民间投资的比重已经超过八成，民间投资已经

?

成为投资的主力军。引导民营企业建立品牌管理体系，增强以信誉为核心的品牌意识。以民企民资为重点，扶持一批品牌培育和运营专业服务机构，打造产业集群区域品牌和知名品牌示范区。

（五）产业环境分析 ?

随着我国大气污染以及环境保护治理力度越来越大，政府密集出台了有关生物质能源的相关政策，大力对生物质能源进行发展，特别是生物质原料加工成颗粒之后完全取代燃煤应用。

最近几年，很多板厂锅炉改成烧生物颗粒了。对很多人来说，生物质 颗粒燃料不再那么陌生。其实，生物质颗粒燃料在世界各地出现已经多年，是可再生的、清洁燃烧及成本稳定的家庭供暖选择。

生物质颗粒燃料（英语：BiomassPelletFuel）是从生物质压缩制成的供暖燃料。最常用类型是木颗粒。作为木头燃料的一种形式，木颗粒通常从锯木及其他木制品产生的压实的锯末或其他废物制成。其他木本生物质能源包括棕榈核壳，椰子壳，以及整树移除或在伐木之后剩余的树梢和树枝等，否则有助于补充土壤养分。还有草类也可以颗粒化，形成草颗粒。

生物质颗粒燃料多为茎状农作物经过加工产生的块装环保新能源，其直径一般为 6~8 厘米，长度为其直径的 4~5 倍，破碎率小于 1.5%~2.0%，干基含水量小于 10%~15%，灰分含量小于 1.5%，硫含量和氯含量均小于 0.07%，氮含量小于 0.5%。

生物质固体燃料主要为碳元素、同时还含有氢、氧、氮及无机成分如: 钾、钠、钙、硅等，与原料种类性质有关。

不同的燃料，产生不同的热值，比如木屑颗粒热值：4300－4800 大卡 /kg，玉米秸杆颗粒热值：3500－3800 大卡/kg，经压缩后还是比较耐烧的，燃料是否冒烟，是取决于燃烧设备的制造工艺决定上，燃烧设备制造工艺 合理，燃烧充分，基本不会冒烟，相反则会冒烟。秸杆切一段段 1cm 长的就可以生产颗粒，密度达到 1.1，不需加特殊配方。

生物质燃料在生产过程中要消耗 CO2，正好抵消其燃烧过程中产生的 CO2。生物质燃料燃烧污染物排放主要为少量的大气污染物及可综合利用的固体废弃物。目前全国各地纷纷禁煤，因此这是生物质颗粒受欢迎的先决条件。

生物质燃料纤维素含量高，为 70%左右；硫含量大大低于煤；燃料密度大，便于贮存和运输；产品形状规格多，利用范围广；热值与中质煤相当，燃烧速度比煤快 11%以上，燃烧充分、黑烟少、灰分低、环保卫生；另在采取配套的脱硫除尘装置后，大气污染物排放种类少、浓底低。生物质燃料 锅炉燃烧固体废弃物主要为燃烧后的灰分，可以回收做钾肥，实现‚秸秆 ——燃料——肥料‛的有效循环。

二、2021 ?

经营情况总结 ?

2021 年 xxx 有限责任公司实现营业收入 11981.99 万元，同比增长 21.73%（2138.91 万元）。其中，主营业业务生物质燃料颗粒生产及销售收入为 11152.93 万元，占营业总收入的 93.08%。

?

2021 主要经济指标 ?

序号 ?

项目 ?

第一季度 ?

第二季度 ?

第三季度 ?

第四季度 ?

合计 ?营业收入 2516.22 3354.96 3115.32 2995.50 11981.99 2 主营业务收入 2342.12 3122.82 2899.76 2788.23 11152.93 2.1 生物质燃料颗粒(A)772.90 1030.53 956.92 920.12 3680.47 2.2 生物质燃料颗粒(B)538.69 718.25 666.95 641.29 2565.17 2.3 生物质燃料颗粒(C)398.16 530.88 492.96 474.00 1896.00 2.4 生物质燃料颗粒(D)281.05 374.74 347.97 334.59 1338.35 2.5 生物质燃料颗粒(E)187.37 249.83 231.98 223.06 892.23 2.6 生物质燃料颗粒(F)117.11 156.14 144.99 139.41 557.65 2.7 生物质燃料颗粒(...)46.84 62.46 58.00 55.76 223.06 3 其他业务收入 174.10 232.14 215.56 207.26 829.06 ?

根据初步统计测算，2021 年公司实现利润总额 3062.54 万元，较去年同期相比增长 462.63 万元，增长率 17.79%；实现净利润 2296.90 万元，较去年同期相比增长 357.00 万元，增长率 18.40%。

2021 主要经济指标

?

项目 ?

单位 ?

指标 ?

完成营业收入 万元 11981.99

?

完成主营业务收入 万元 11152.93 主营业务收入占比 ?

93.08% 营业收入增长率（同比）

21.73% 营业收入增长量（同比）

万元 2138.91 利润总额 万元 3062.54 利润总额增长率 ?

17.79% 利润总额增长量 万元 462.63 净利润 万元 2296.90 净利润增长率 ?

18.40% 净利润增长量 万元 357.00 投资利润率 ?

62.06% 投资回报率 ?

46.55% 财务内部收益率 ?

28.94% 企业总资产 万元 10854.71 流动资产总额占比 万元 27.19% 流动资产总额 万元 2951.81 资产负债率 ?

47.64% ?

三、行业及市场分析 ?

（一）行业分析 ?

生物质固体成型燃料发展潜力巨大，这不是对生物质能源的高估，无论是从废物再利用，还是从改善大气污染的层面来看，以生物质固体成型燃料为代表的生物质能源，都发挥着巨大的作用。

生物质固体成型燃料，原料多采用农业废弃物秸秆、花生壳等和

林业废物中的树枝，锯末，刨花等，不存在生物乙醇利用玉米等粮食作物出现的与人争粮的情况，也不会出现破坏林业资源引起林地变少引起水土流失荒漠化，影响生态。

根据我国和欧美国家对生物质能源的发展情况来看，想要用生物质固体成型燃料完全代替燃煤还是不切实际的，但是作为一种代替燃煤炭的一种新能源构成还是大有作为的。在我国《生物质能发展‚十三五规划‛》中，到 2021 年将生物质能年利用规模提高到 6000 万吨的规模，和 2021 年 500 万吨相比，10 年增长 12 倍，充分说明了生物质能源的作用还是得到国家的肯定的。下步，生物质燃料主要应用到农村供暖，供应锅炉供热，商业集中供暖等三大领域。

说到生物质燃料的应用，可以追溯到远古时候，那时候发明火后，就通过燃烧木柴取暖作坊，延续到今天，在燃气、液化气、电能普及之前，我们一直还以传统的木柴秸秆作为主要的能源在应用。现在我们通过加工废物成生物质固体成型燃料，在运用供暖和用热上，实现了清洁生产和资源再利用。

从 2021 年至今，生物质固体燃料在我国能源结构中国的作用越来越铭心，生物质质颗粒，生物质压块已经应用用能的各个领域，称为替代煤炭的一个香饽饽。

为什么说生物质固体成型燃料发展潜力巨大，生物质燃料越来越受欢迎，因为各个地方的农作物秸秆废物比较充足，又禁止燃烧，否则会受到惩罚及拘留。在国家政策对生物质能源的响应下，生物质行业人利用这一废料，加工成生物质燃料这种‚环保燃料‛，有效的解决

了秸秆难处理问题，而且变废为宝。

在近几年来雾霾天气越来越频繁，区域越来越大的情况下，大家都意识要给子孙留下可以生存的环境，取缔煤炭，禁止燃煤已经成为人们的一个共识。生物质燃料的出现顺应时代潮流，使用农作物废料，树枝，秸秆等原料制成生物质燃料，在专业锅炉内燃烧，可以实现环保排放，代替煤炭。

生物质燃料经过近10 年的快速发展，在生物质能源的开发利用，代替燃煤解决大气污染上起到了积极的作用，作为一个不与人争粮，不与粮争地的环保能源，通过普及人们的认识，积极推动生物质燃料的可持续化发展。

（一）市场预测 ?

面对全球动力格局新改动，习惯国际动力展开新趋势，举办重要会议，研讨我国动力安全和战略疑问。习近平总书记掌管举办中间财经领导小组 第六次会议，听取关于动力安全疑问的陈述，并宣告重要讲话，树立了 ‚四个改造‛、‚一个合作‛的动力展开国策。习近平总书记在这次会议

?

上明晰指出，确保国家动力安全，有必要推动动力出产和花费改造。要捉住拟定 2030 年动力出产和花费改造战略，研讨‚十三五‛动力方案。

2021 年 11 月 17 日，中共中间政治局常委、国务院总理、国家动力委员会主任李克强掌管举办国家动力委员会会议，审议通过《能源展开‚十三五‛方案》。《方案》报经国务院赞同后正式印发。

?

《能源开展‚十三五‛计划》既总结了前期动力开展、动力革新的经历和成果，又对将来五年的动力革新、绿色低碳开展做出了详细布置和组织。《计划》着重要坚持六个‚愈加重视‛的方针取向，愈加重视开展质量，调整存量、做优增量，活跃化解过剩产能；愈加重视结构调整，推动动力绿色低碳开展；愈加重视体系优化，活跃构建才智动力体系；愈加重视商场规则，活跃革新动力供需形式；愈加重视经济效益，增强动力及有关工业竞争力；愈加重视机制立异，推动商场公平竞争。

2021 年，新华网首次举办中国能源高层对话活动，并在现场举办新版‘新华网能源频道’发布仪式‛。

2021 年，在第三届中国能源高层对话期间，为深化国家转型升级的相关政策，新华网能源频道推出‚绿色创新企业‛网上评选活动，并在对话现场公布获奖企业名单。

从 2021 年到 2021 年，新华网已经成功举办了六届中国能源高层对话活动，以及光伏产业论坛、水务高峰论坛，成为能源行业具有影响力的高端品牌活动。

2021 年，政府官员、国内外能源界专家、学者、企业精英再次聚首，贯彻落实能源发展‚十三五‛规划，为我国从能源大国向能源强国跨越建言献策。

生物质能源发展新格局将以习总书记提出的能源‚四个革命‛、‚一个合作‛内容为切入点，遵循能源《规划》强调要坚持六个‚更加注重‛ 的政策取向,调整存量、做优增量,积极化解过剩产能;推进能源绿

色低碳发展;积极构建智慧能源系统;积极变革能源供需模式;增强能源及相关产业竞争力;促进市场公平竞争。

四、存在的问题及改进措施 ?

（一）不断推进高质量发展 ?

制造业是振兴实体经济的主战场。新一轮科技革命和产业变革浪 潮之下，数字经济、共享经济、产业协作正在重塑传统实体经济形态，全球制造业都处于转换发展理念、调整失衡结构、重构竞争优势的关 键节点，我国制造业提质升级的任务十分紧迫。综合来看，我国的高 铁、核电、信息通信等领域已经具备了全球竞争力，但其他多数领域 在技术创新、质量品牌、环境友好等方面落后于发达国家，离制造强 国的建设目标还有很大差距。我们务必彻底摒弃旧的思维观念和方式 方法，着眼解决深层次矛盾和问题，深化供给侧结构性改革，淘汰落 后产能，加快创新驱动，优化升级传统产业，培育壮大战略性新兴产

?

业，发展更多适应市场需求的新技术、新业态、新模式，促进‚中国 制造‛上升为‚中国高端制造‛。实体经济是一国经济的立身之本，是财富创造的根本源泉，是国家强盛的重要支柱。要大力发展实体经 济，筑牢现代化经济体系的坚实基础，抓住新一轮科技革命和产业变 革机遇，更好适应把握引领经济发展新常态，加快新旧动能接续转换，打造国际竞争新优势。振兴实体经济，事关我国经济社会发展全局。

我国是个大国，必须发展实体经济，不断推进工业现代化、提高制造 业水平，不能‚脱实向虚‛。我们是靠实体经济发展起来的，还要依 靠实体经济走向未来。任何时候，实体经济都是我国发展的根

基；没 有这个根基，我国经济非但走不远，而且难以在国际竞争中取胜。为 此，建设现代化经济体系，必须把实体经济放到更加突出的位置抓实、抓好。推动高质量发展，是当前和今后一个时期确定发展思路、制定 经济政策、实施宏观调控的根本要求。要紧扣我国社会主要矛盾变化，统筹推进‚五位一体‛总体布局和协调推进‚四个全面‛战略布局，加快形成推动高质量发展的指标体系、政策体系、标准体系、统计体 系、绩效评价、政绩考核，创建和完善制度环境，让高质量发展得到 人民的认可、经得起历史检验。

我国的生物质颗粒机行业起步比较晚，所以建立的产业链并不完整，颗粒机在国外已经大量使用。国内，以往是东北地区应用的较多，现今西

?

南地区也逐渐普及，投资做颗粒机行业的人越来越多，生物质颗粒燃料也广泛应用于全国各地工厂，企业机构等。

（二）进一步促进节能清洁发展 ?

相对而言，‚十三五‛时期节能减排技术进步的要求会更高，技术突破的难度会更大，因此企业要在这方面下更大的功夫。首先，要突破一批节能减排的关键性技术。作为行业排头兵的大企业要加大研发绿色低碳技术的投入力度，积极开展技术攻关，着力解决制约节能减排的一些技术瓶颈问题，力争在高效聚污、高效节能、高效储能、资源回收和循环利用、低成本减排技术等共性、关键技术方面取得重大突破，确保形成一批整体带动性强、对资源开发和可持续发展具有战略意义的自主知识产权和关键核心技术。其次，要进一步加强现有生产

环节与设备的技术改造。

进入 21 世纪，大规模开发利用化石能源导致的能源危机、环境危机日益凸显，建立在化石能源基础上的传统工业文明陷入困境。国际金融危机爆发后，以资源消耗和需求拉动为支撑的经济增长模式受到了巨大冲击。后危机时代，发达国家开始重新审视工业部门在财富形成和积累中的重要作用，相继提出了‚再工业化‛战略，旨在以创新激发制造业活力，重振实体经济。同时，在全球经济艰难复苏和深度调整的大背景下，发达国家实施‚绿色新政‛，意图通过发展新兴绿

?

色产业和绿色技术，发掘新的绿色增长点，将全球工业带入绿色化发 展的新路径，为重塑全球产业链、推动消费者行为变革提供持续动力，进而在实体经济领域新一轮国际竞争中占据制高点。从改革开放开始，特别是进入新世纪以来，我国制造业发展速度加快，规模不断扩大，当前制造业产出约占世界的五分之一，实现了由小向大的历史性转变。但在此过程中，带来了较高的资源能源消耗和污染物排放。从能源利 用看，制造业是‚主阵地‛，消耗了超过 60%的能源。为减少能源消耗，我国大力推进节约能源和能效提升工作，仅‚十二五‛期间，规模以 上工业企业单位增加值能耗累计下降 28%，实现节能量 6.9 亿吨标准煤，对完成单位 GDP 能耗下降目标的贡献度在 80%以上。但与国际先进水平相比，我国总体能耗水平依旧偏高，特别是钢铁、建材、石化化工等 行业平均能效水平仍存在较大提升空间。从资源利用看，制造业发展消耗了大量的自然资源，仅水资源消耗量就占全国的 1/4 左右。虽然我国资源丰富，但是依然难

以满足制造业高速发展需求，不少资源需要从国外进口，铁矿石、天然橡胶、铜、镍、铝土矿、铅锌等工业原料的对外依存度都超过 50%。从污染排放看，制造业在消耗能源和资源的同时，也排放了大量污染物，仅二氧化硫、氮氧化物的排放量就超过全国的 70%。从一定程度上讲，资源环境问题已经成为制约我国制造

?

业可持续发展的突出瓶颈。参照一些发达国家对待与制造业发展相伴 而生的生态环境问题的经验，应在加强政府监管的同时，充分发挥标 准引领和市场激励作用，不断优化产业布局，积极调整产业结构，推 动企业集约集聚发展，支持发展科技含量高、环境影响小的新兴产业，推动能源密集型等传统产业绿色转型，这样可以逐渐降低制造业发展 带来的生态环境影响。围绕资源消耗和污染物排放的重点行业，共发 布了钢铁、建材、石化、化工、有色等 35 个重点行业的清洁生产技术推行方案，涵盖 310 项行业关键共性技术，引导重点行业清洁生产技术改造方向。在中央财政资金支持下，实施了 304 项清洁生产技术示范，一批行业关键技术取得了产业化突破，在钢铁、有色、轻工、石 化、纺织等行业形成了 70 个重大技术案例。出台了太湖、鄱阳湖、湘江和京津冀周边等重点流域、重点区域的清洁生产实施方案和计划，加大区域和流域层面推行力度。五年来，工业清洁生产水平实现了从 点、线、面的多维度的提升。

（三）抓住机遇实现产业转型升级 ?

沿着效益导向、高端取向和集约化方向，逐步加大转型发展推进 力度，产业结构调整优化工作取得显著成效。到 2021 年，机械、纺

织、石化、冶金和电子等五大支柱行业完成规模以上工业现价产值 12432.8

?

亿元，占全市比重为 84.6%。高新技术产业产值占规模以上工业产值比重达到 42.3%，比 2021 年提高 8.1 个百分点。

随着我国大气污染以及环境保护治理力度越来越大，政府密集出台了有关生物质能源的相关政策，大力对生物质能源进行发展，特别是生物质原料加工成颗粒之后完全取代燃煤应用。

五、2021 主要经营目标 ?

2021 年 xxx 有限责任公司计划实现营业收入 2396.398 万元，同比增长 20%。

六、重点工作安排 ?

2021 年 xxx 有限责任公司将重点推进生物质燃料颗粒项目实施。

（一）产业发展政策符合性 ?

由 xxx 科技公司承办的‚生物质燃料颗粒项目‛主要从事生物质燃料颗粒项目开发投资，符合产业政策要求。

生物质固体成型燃料发展潜力巨大，这不是对生物质能源的高估，无论是从废物再利用，还是从改善大气污染的层面来看，以生物质固体成型燃料为代表的生物质能源，都发挥着巨大的作用。

（二）项目选址与用地规划相容性 ?

生物质燃料颗粒项目选址于某某产业集聚区，项目所占用地为规划工业用地，符合用地规划要求，此外，项目建设前后，未改变项目

建设区域环境功能区划；在落实该项目提出的各项污染防治措施后，可确保污染物达标排放，满足某某产业集聚区环境保护规划要求。因此，建设项目符合项目建设区域用地规划、产业规划、环境保护规划等规划要求。

（三）

“ 三线一单 ” 符合性 ?

1、生态保护红线：生物质燃料颗粒项目用地性质为建设用地，不在主导生态功能区范围内，且不在当地饮用水水源区、风景区、自然保护区等生态保护区内，符合生态保护红线要求。

2、环境质量底线：该项目建设区域环境质量不低于项目所在地环境功能区划要求，有一定的环境容量，符合环境质量底线要求。

3、资源利用上线：项目营运过程消耗一定的电能、水，资源消耗量相对于区域资源利用总量较少，符合资源利用上线要求。

4、环境准入负面清单：该项目所在地无环境准入负面清单，项目采取环境保护措施后，废气、废水、噪声均可达标排放，固体废物能够得到合理处置，不会产生二次污染。

（三）项目选址 ?

某某产业集聚区（四）项目用地规模 ?

项目总用地面积 16474.90平方米（折合约 24.70 亩）。

（五）项目用地控制指标 ?

该工程规划建筑系数 61.75%，建筑容积率 1.42，建设区域绿化覆盖率 5.95%，固定资产投资强度 197.57 万元/亩。

?

（六）土建工程指标 ?

项目净用地面积 16474.90平方米，建筑物基底占地面积 10173.25平方米，总建筑面积 23394.36平方米，其中：规划建设主体工程 17187.54平方米，项目规划绿化面积 1391.45平方米。

（七）节能分析 ?

1、项目年用电量 899907.96 千瓦时，折合 110.60 吨标准煤。

2、项目年总用水量 15403.39 立方米，折合 1.32 吨标准煤。

3、‚生物质燃料颗粒项目投资建设项目‛，年用电量 899907.96 千瓦时，年总用水量 15403.39 立方米，项目年综合总耗能量（当量值）111.92 吨标准煤/年。达产年综合节能量 39.32 吨标准煤/年，项目总节能率 29.04%，能源利用效果良好。

（八）环境保护 ?

项目符合某某产业集聚区发展规划，符合某某产业集聚区产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。

（九）项目总投资及资金构成 ?

项目预计总投资 7189.38 万元，其中：固定资产投资 4879.98 万元，占项目总投资的 67.88%；流动资金 2309.40 万元，占项目总投资的 32.12%。

（十）资金筹措 ?

该项目现阶段投资均由企业自筹。

?

（十一）项目预期经济效益规划目标 ?

预期达产年营业收入 17395.00 万元，总成本费用 13338.76 万元，税金及附加 133.04 万元，利润总额 4056.24 万元，利税总额 4748.76 万元，税后净利润 3042.18 万元，达产年纳税总额 1706.58 万元；达产年投资利润率 56.42%，投资利税率 66.05%，投资回报率 42.31%，全部投资回收期 3.86 年，提供就业职位 290 个。

（十二）进度规划 ?

本期工程项目建设期限规划 12 个月。

（十三）主要经济指标 ?

主要经济指标一览表 ?

序号 ?

项目 ?

单位 ?

指标 ?

备注 ?占地面积平方米 16474.90 24.70 亩 1.1 容积率 ?

1.42 ?

1.2 建筑系数 ?

61.75% ?

1.3 投资强度 万元/亩 197.57 ?

1.4 基底面积平方米 10173.25 ?

1.5 总建筑面积平方米 23394.36

?

1.6 绿化面积平方米 1391.45 绿化率 5.95% 2 总投资 万元 7189.38 ?

2.1 固定资产投资 万元 4879.98 ?

2.1.1 土建工程投资 万元 1686.48 ?

2.1.1.1 土建工程投资占比 万元 23.46% ?

2.1.2 设备投资 万元 2021.70 ?

2.1.2.1 设备投资占比 ?

28.12% ?

2.1.3 其它投资 万元 1171.80 ?

2.1.3.1 其它投资占比 ?

16.30% ?

2.1.4 固定资产投资占比 ?

67.88% ?

2.2 流动资金 万元 2309.40 ?

2.2.1 流动资金占比 ?

32.12% ?收入 万元 17395.00 ?总成本 万元 13338.76 ?利润总额 万元 4056.24 ?净利润 万元 3042.18 ?所得税 万元 1.42 ?增值税 万元 559.48

?税金及附加 万元 133.04 ?纳税总额 万元 1706.58 ?利税总额 万元 4748.76 ?投资利润率 ?

56.42% ?投资利税率 ?

66.05% ?投资回报率 ?

42.31% ?回收期 年 3.86 ?设备数量 台（套）

?年用电量 千瓦时 899907.96 ?年用水量 立方米 15403.39 ?总能耗 吨标准煤 111.92 ?节能率 ?

29.04% ?节能量 吨标准煤 39.32 ?员工数量 人 290 ?

七、总结及展望 ?

1、中小企业在推动我国国民经济持续快速发展、缓解就业压力、促进市场繁荣和社会稳定等方面发挥了不可替代的重要作用。目前中

小企业已占我国企业总数的 99％以上，其工业总产值、实现利税和出口总额分别占 全国的 60％、40％和 60％左右。中小企业还提供了约 75％的城镇就业机会，为实现社会充分就业起到了决定性作用。促进中小企业的发展是一个世界 性的课题，各国政府都十分重视中小企业的发展和立法。一些发达国家在 50 年前就出台了专门的中小企业法律，并逐步形成了较为完备的中小企业政策和法律体系。目前我国中小企业在发展中还存在一些困难，技术装备落后、融资渠道不畅、信息闭塞等问题制约了中小企业的健康发展，影响了它们潜力的充分发挥。日趋突出的就业矛盾也对政府促进中小企业发展提出了迫切的要求。我国加入世界贸易组织后，市场竞争日趋激烈，为中小企业创造公平竞争的外部环境，也是国家义不容辞的责任。通过引导社

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会投资、财政资金支持等多种方式，重点支持在轻工、纺织、电子信息等领域建设一批产品研发、检验检测、技术推广等公共服务平台。支持小企业创业基地建设，改善创业和发展环境。鼓励高等院校、科研院所、企业技术中心开放科技资源，开展共性关键技术研究，提高服务中小企业的水平。完善中小企业信息服务网络，加快发展政策解读、技术推广、人才交流、业务培训和市场营销等重点信息服务。

2、该项目属于《产业结构调整指导目录（2021 年本）》（2021 年修正）鼓励类发展项目，符合国家产业发展政策导向；项目的实施有利于加速我国产品的国产化进程，推动产品产业调整和行业振兴；有助于提高项目承办单位自主创新能力，增强企业的核心竞争力；因此，投资项目的实施是必要的。投资项目工艺技术成熟，并且符合产品制造行业技术工艺发展的方向；项目在技术上是可行的；产品生产工艺技术水平具有较强的竞争性，生产过程具有环境保护和安全的特点；另外，项目拟选的生产及配套设备技术先进，完全确保产品质量和生产效率；设备选型符合产品品种和质量需要，能够适应项目生产规模、产品规划及工艺技术方案的要求，生产技术装备自动化程度高，能够大幅度提高劳动生产率。

3、乐观者看到了上中游大型国有企业销售收入与利润率的显著改善，而悲观者却看到了中下游中小型民营企业的步履蹒跚。事实上，这一点也可以从近年来工业品价格（PPI）增速显著高于消费品价格（CPI）增速中折射出来。事实上，造成本轮大中型国有企业收入与利润改善的最重要原

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因，不是来自销售量的上升，而是来自销售价格的上升。而销售价格的上 升，则又与上中游行业的供给侧结构性改革（压缩产量与产能）以及环保 督查（事实上压缩了产量）密不可分。然而，由于最终消费并不算强劲，且行业竞争相对更加激烈，导致下游的企业很难把成本的上升传递给最终 消费者。这就造成上中游企业（以大中型国企为主）与下游企业（以中小 型民企为主）的表现迥异。笔者的调研发现，其实即使在民营企业内部，也同样存在苦乐不均的现象。大型民企的表现要明显好于中小型民企。换 言之，无论所有制的差别如何，当前中国企业存在着明显的大型企业占优、中小型企业经营状况不容乐观的现象。这大致可以找到三种解释：第一，中

国经济已经到了需要提升行业集中度的发展阶段（比较有意思的是中国 政府在其中扮演了重要角色）；第二，各地政府对大型企业通常比较照顾； 第三，金融强监管的结构，造成银行体系融资的收缩，而中小企业通常是 银行融资收缩的直接受害者。《中国制造 2025》的目标和战略的实现，有 4 个重要的基点。一是坚持全面深化改革，以体制机制创新激发企业活力、进一步解放生产力；二是使市场在资源配置中起决定性作用，更好发挥政 府作用，以构造良好的营商环境促进创业创新；三是着力提高创新能力，以创新驱动产业发展，实现制造业发展的动能转换；四是进一步扩大开放，在开放的环境下开展公平双赢的国际合作，提高制造业的国际竞争力，并 为世界制造业的变革作出中国贡献。《中国制造 2025》强调，在开放的环境下发挥市场的主导作用，调动制造业自身的积极性和活力，通过广泛的?

国内外合作，重视和保护知识产权，促进制造业创新能力和供给能力的提高。

4、面对全球动力格局新改动，习惯国际动力展开新趋势，举办重要会议，研讨我国动力安全和战略疑问。习近平总书记掌管举办中间财经领导小组第六次会议，听取关于动力安全疑问的陈述，并宣告重要讲话，树立了‚四个改造‛、‚一个合作‛的动力展开国策。习近平总书记在这次会议上明晰指出，确保国家动力安全，有必要推动动力出产和花费改造。要捉住拟定 2030 年动力出产和花费改造战略，研讨‚十三五‛动力方案。

?第二篇：生物质燃料颗粒工厂项目计划书

生物燃料颗粒项目计划书

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第一章 BPM 项目方案概述

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生物质成型燃料（BIOMASS PELLET）（以下简称：BP 颗粒）是应用农林废弃物（如秸秆、锯末、生物废料、稻糠等）作为原材料，通过加入高效添加剂配方，经过粉碎、挤压、烘干等工艺，制成的高密度、高质量的燃烧颗粒。在欧洲已广泛应用于电厂锅炉的辅助燃料、工业锅炉的化石燃料替代使用，以及家庭能源供应和取暖系统。

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OCEANNUS 是一家致力于生物质能源开发利用的技术服务公司，在生物质燃料颗粒的生产研发领域居于领先水平，通过对各种秸秆的成分、燃烧特性等数据分析，开发不同特性 BP 颗粒和添加剂，并和欧洲锅炉企业合作，开发针对家庭使用的 BP 颗粒节能炉灶和 BIOBOILER供热供暖锅炉及成套系统。

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拟建设的 BP 颗粒工厂将主要利用当地的秸秆资源，加工成颗粒后供应国内的热电厂、企业锅炉和农村的家庭的节能炉灶市场。

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建成后的工厂将用长期协议的方式向合作社及农户收集秸秆资源并用货币或者等价的生物质颗粒予以支付，对符合条件的农户通过赠与或者补贴销售的方式供给 BP 颗粒炉灶，进一步推广生物质节能炉灶的使用。此外，还通过中外合作的方式，推广使用 BIOBOILER 供热供暖锅炉及成套系统。

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BPM 工厂将根据当地 25~100 公里范围内的秸秆资源、以及 100 公里范围内的市场需求、物流条件、农户和附近城镇的消费需求进行设

立，工厂生产规模分为 5 万~20 万吨不等，大型的颗粒加工厂则需要附近工业企业和火电厂的支持。

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第二章 项目背景

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1、BP 颗粒的发展背景

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BP 颗粒是采用高品质木屑、秸秆作为原材料，通过加入高效添加剂，经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺，制成颗粒状的可直接燃烧的一种新型清洁燃料。

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一般农作物秸秆、木屑都具有疏松、密度小、单位体积的热值低等缺点，作为燃料使用很不方便，这是造成人们不愿用秸秆作为燃料的主要原因之一。BP 颗粒成型技术不仅能有效地解决这一问题，而且能有效地改变木屑、秸秆等的燃烧特性，实现快速、洁净燃烧。

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BP 颗粒成型技术将松散、细碎的桔杆、农业废弃物压成结构紧密颗粒状燃料，其能量密度较加工前要大十倍左右，这种颗粒便于贮运，燃烧后排放的烟灰和 SO2 远低于煤炭，是一种适合于工业锅炉使用的高品位燃料。BP 颗粒可以看作一种绿色煤炭，是一种新型洁净能源。

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BP 颗粒在国外的发展

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在美国，据 BPA（美国生物质发电协会）预计，从 2021 年到 2021年，全球生物质燃料市场预计从 5729 亿美元增加到 6937 亿美元，年均复合增长率达到 3.9％。生物质燃料对电力市场的贡献将从 2021年的 450 亿美元发展到 2021 年的 530 亿美元，生物质发电产业每年可产生 5 百万兆瓦每小时的电力，每年提供 1.8 万就业机会，并移除6880 万吨的森林绿色垃圾。

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随着能源价格的上涨和实现节能减排的目标，欧盟承诺将可再生能源的比例提高到 20%，近几年 BP 颗粒的市场需求量每年的增幅达到 20%。预计到 2021 年 BP 颗粒的需求量将从当前的 600 万吨提高到4000 万吨在欧洲。欧洲一些国家已经成立了政策性的技术支持和项目开发公司，并得到了欧盟基金的支持。

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在欧洲北部地区，BP 颗粒代替传统能源的趋势已经渐渐形成，替代率已经达到 5%，而芬兰、瑞典、奥地利等国家则在政策的大力支持下，替代率已经达到 7%~10%。目前生物质燃料颗粒主要用于供电和供热以及热电联供领域。作为清洁高效的燃料，居民家庭也乐于接受这一能源的供应方式。位于德国不莱梅的欧洲最大 BP 颗粒厂 VIS NOVA GMBH 产能达已达到 18 万吨/年。

BP 颗粒在中国的发展前景

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生物质能源在我国是一个亟待发掘的富矿。以秸秆为例，我国一年产生的秸秆热值相当于 5 亿吨标准煤。预计到 2021 年，全国秸秆废弃量将达 2 亿吨以上/年，折合标准煤 1 亿吨，相当于煤炭大省河南一年的产煤量。

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以生物质发电和制成 BP 颗粒等方式能够大量消耗农业、林业生产过程中产生的废弃物，燃烧后的灰分可以以肥料的形式还田，是一个变废为宝的良性循环过程。每年燃烧后产生的约 8000 吨灰粉，可作为高品质的钾肥直接还田。若在利用农户家庭生物质方面投入与生物质发电站等量的资金，还能够为农村居民创造多达 5 到 10 倍以上的就业机会。

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生物质能源的应用在十一五期间即得到了推广，国家发改委要求2021 年实现 20%的碳排放强度削减目标以及到 2021 年生物质能源发电机组装机容量达到 30000MW 这一可再生能源的远大目标。

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尽管通过大规模投资建设生物质发电厂更多的受到国家的鼓励和政策支持，但由于投资回收慢，而且由于原材料价格上涨和可预期的固定原料需求，导致目前的发电成本居高不下，而且上网电价加补贴依然不能使大部分发电企业保持盈利，同时还有不可预测的国际能源价格波动带来的风险。

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生物质发电适用附近100 公里范围内生物质资源非常丰富且价格合理的地区。而 BP 颗粒工厂由于投资小，可根据原料集聚情况就近设点，从而使生物质发电厂无法涉及的区域的生物质得到充分开发。其生产的颗粒可以直接作为电厂的辅助燃料，减少其有害物质排放，并可通过对周边工业、医疗设施用锅炉的改造使其成功使用生物质燃料，在农村，改造当前热效率仅为 10%左右的传统烧柴灶，推广效率高的的生物质炉灶技术，推广家庭供暖系统，被国家列为农村新能源建设的重点任务之一，该技术的开发主要集中在两大领域，一方面是高密度生物质燃料颗粒（BP 颗粒)生产技术以及高效节能炉具的技术开发。

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目前国内已有不少企业从事 BP 颗粒的加工业务，但企业较为分散，生产规模小，尚未形成产业规模。而且由于原料来源不一，很难形成质量标准，不少手工作坊式的颗粒加工含灰量较大，不能实现颗粒的燃烧效率。

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第三章 BPM 项目的技术优势

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1、颗粒研发能力

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BP 颗粒项目开发最为至关重要的步骤即是执行广泛的评估，并需要全面了解燃料的类型和使用条件。加工燃料之间存在着很多不同，例如形状、化学组成、热值和含水量等。到目前为止，我们工作中已涉及超过 60 种的燃料，从设计阶段开始就与欧洲的生物质燃料科研机构开展合作，以便确定准确的燃料混合比、燃料制备和燃料处理等方面的事宜。

燃料的比率、密度和含水量都会影响锅炉的有效燃烧。并通过微电脑程序进行识别和控制。

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（各组分秸秆的热值、含灰量、含硫量、含钾量、灰分燃烧温度等）

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2、开发的 BP 颗粒的特点

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除具有生物质燃料的一般特点外,还具有以下优点：

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1)所有的颗粒尺寸都非常均匀并控制早 30mm 之内，非常适合充分燃烧。

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2)通过对不同原料的识别和水分控制，进行充分的压制，确保黄色秸秆颗粒的能量密度较加工前大十倍左右，更便于贮存和使用。

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3)根据不同原料成分，研发独特的添加剂，保证颗粒的燃烧特性。

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4)根据不同原料成分，分析灰分的燃烧温度，结合 BIOBOILER 锅炉的智能控制系统，尽可能减少燃烧过程中的灰分。

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OCEANNUS 秸秆颗粒的燃烧表现：

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No.Parameter 参数

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Value 值 ?

Unit 单位 1

Calorific value 热值 ?

18,1

?

MJ 兆焦耳/kg 公斤 2

?

Combustion heat 燃烧热 ?

19,8

?

MJ 兆焦耳/kg 公斤 3

Moisture content 水分含量 ?

8,0

?

% 百分比 4 Ash content 含灰量 ?

7,0

?

% 百分比 5 Pouring density 密度 ?

0,54

?

kg 公斤/dm³ 6 Specific gravity 比重 ?

1,0

?

kg 公斤/dm³

?

（不同原料加工后的颗粒图片）

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如上所示，颗粒含有非常高的热值，在适当条件下可以和煤粉的热值和燃烧状况相当。我们的秸秆颗粒是为商用和居民使用而开发的，在欧洲主要通过就近收集当地的麦秆加工成秸秆颗粒供当地居民家庭使用，并运输到附近100 公里范围内（运输范围基于物流成本）的电厂、工厂等工业锅炉和医院、学校等集中供热系统。

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3、颗粒工厂的技术特点

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要达到颗粒加工的质量必须严格执行一系列的标准，比如稻草的切割尺寸，稻草的水分含量，以及稻草的无效成分等。我们建造的颗粒工厂的自动化程度很高，拥有非常强大的数据库，对不同类型的植物进行区分，使用不同的加工方式，部分颗粒中含有独特的添加剂配方，达到每小时 3 吨颗粒的加工能力。可以将稻草从大约 140 kg/m3 一捆压缩到颗粒状的 550 kg/m3 的密度。

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第四章 BP 颗粒的市场分析

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1、工业锅炉市场的应用

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秸秆颗粒可以用于锅炉的混合燃烧，这些在国外推广的相当普遍，在国外生物质燃料对锅炉市场的贡献将从 2021 年的 450 亿美元发展到 2021 年的 530 亿美元。

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2、在家庭炉灶和供暖领域的应用

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农村的普通的炉灶由于直接使用薪柴不仅燃烧效率低，而且不易存放，更不能实现使用过程的自动控制、自动加料等功能。使用煤气和电力又价格昂贵。而生物质颗粒的使用不仅可以提高炉灶的燃烧效率，而且便于存放和推广，拥有广泛的市场前景。

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除炉灶外，使用生物质颗粒的家庭集中供暖系统也有望得到推广，这类系统已经在丹麦、匈牙利等北欧国家得到广泛的认可，这类锅炉可以根据预设模式实现一个星期的持续不断的自动运行，自动加料和温度控制，并自动供应热水。

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3、工业锅炉领域的应用

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我国 60 多万台工业锅炉中，燃油、燃气锅炉约占 20%，有 12 万台

左右；中国生物资源十分丰富，资源总量不低于 30 亿吨干物质/年，相当于 10 亿多吨/年石油当量，约为我国目前石油消耗量的 3 倍。

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根据《工业生物燃气替代石化能源项目经济评价报告》，假设对我国 10%的工业燃油、然气锅炉进行石化能源替代，工业锅炉平均规模按照 10T/H 预测，每年需消耗生物质资源约 2 亿吨，可替代和节约石油资源约 7000 万吨/年。

工业锅炉改造成生物质颗粒锅炉的优势具体体现在以下几个方面：

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1）、生物质颗粒燃料比相同热值的煤每吨节省 160 元，每年可节省燃料费 576 万元，跟重油比较节约燃料成本约 20%左右。

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2）、单位 GDP 能耗几乎为 0，BP 颗粒燃料属可再生能源，使用不计能耗。

3）、锅炉热效率提高节省燃料费。燃用生物质颗粒燃料，使锅炉热效率提高 10%，可每年节煤 3600 吨，每吨煤 400 吨，可节省燃料费 144 万元。

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4）、节省脱硫费用及脱硫除尘改造费用。平均每顿二氧化硫的脱硫费用为 1000 元，每年用于脱硫的运行费用需 78 万元。改烧生物质颗粒燃料后，可节省此项费用。

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5）、得到节能减排奖励奖金和优惠财税政策。根据财政部，国家发展改革委关于印发《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》的通知（财建[2007]371 号文件）规定，燃煤改燃生物质颗粒后，2021年前每年可获得根据节能量，按每吨标准煤 ?

元的奖励。

应用案例：（以 2 吨 BP 颗粒蒸汽锅炉为例，假定每天工作 10 小

时，每年工作 300 天，年用蒸汽 6000 吨）

?

项 ?

目

?

BP 颗粒

?

180#重 ?

天然气 额定功率（万大卡）

?

燃料热值（Kcal/Kg

Kcal/ NM³）

理论燃料消耗量（Kg/h

NM³/h）

燃料单价（元/t

元/ NM³）

满负荷一小时燃料费用（元/h）

实际年燃料耗量（t

NM³）

实际年蒸汽量（吨/年）

年燃料费用（万元）

节约燃料费用（万元）

节约燃料费用（％）

年烟气处理费（万元）（脱硫除尘）

年污水处理费 年人工费及维修费 年费用总比较

?

油

?

120 4,000 9600 349 142 1,250 4,700 436 667.4 1047 426 6000 6000 130.8 200.22 0 69.42

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颗粒物质 篇5

颗粒物质是大量离散的固体颗粒相互作用而组成的复杂体系,广泛存在于自然界中,比如堆石体、堰塞体和碎屑流等,其中的沙砾、碎石等在重力作用下紧密堆积,属于密集颗粒体系.近百年以来,人们对此开展了大量工作,形成了行之有效的唯象理论体系,解决了很多工程问题.最近20年来,从基本物理层面,对颗粒物质体系平衡和运动规律及其应用的研究逐渐成为力学的一个新分支——颗粒物质力学.它从颗粒物质的多尺度结构及其运动规律出发,运用弹塑性力学、流体力学、热力学和统计物理等学科的成就,通过分析研究和数值计算,阐明颗粒物质的宏观性质,并对颗粒物质的宏观现象及其运动规律做出细观解释[1].

在密集体系中,颗粒间接触力起主导作用,且接触力沿着链状路径(即力链)结构传递,形成颗粒→力链网络→体系的多尺度结构.其中,力链网络形成了颗粒固体的骨架,是确定其力学性质,如稳定性、弹性和应力传递的重要因素[2,3].根据宏观运动状态,密集体系进一步分为颗粒流体(granular fluid)和颗粒固体(granular solid),对应本质不同的力链网络演变规律.比如颗粒固体的剪应力τ～γ,γ为应变,此时力链网络持续存在,其应变可能为～γ;颗粒流体中的剪应力τ～γ',γ'为剪切速率,此时力链网络发生频繁优化重构,其频率可能为～γ'.

颗粒的基本特征是离散性和接触时能量发生耗散,这使得颗粒物质表现出远比普通固体和流体丰富的现象.首先,颗粒间发生点接触或微小面接触,小的外应力扰动就可以打破颗粒平衡,使得颗粒发生滑动或转动(或者两者同时发生),导致力链网络在局部演变;其次,能量沿着力链迅速衰减(基本按照距离的e指数衰减)[4].这些特征就使得颗粒体系易于塑性形变,甚至破坏(可能是单一的、贯穿性的局部化破坏面,也可能是由若干小破坏面组成分布式破坏),并且这一塑性变形或破坏仅发生在局部有限范围内,亦即发生在力链尺度上,此时连续性、均匀性和各向同性等假设显然不再适用.因此,从颗粒体系多尺度结构入手,特别是分析力链网络结构演变特征,可能对颗粒物质的力学响应予以机理上的理解.

对于力链网络结构对应力传递影响的研究,比较成功的是在颗粒体系表面施加点载荷时的传播规律研究.Da Silva和Rajchenbach[5,6]进行的光弹实验表明无序排列的颗粒堆受集中载荷作用时,其应力区域为一条抛物线型的边界,这一结果不同于连续介质弹性理论的结果.Bouchaud等[7]采用Boltzmann公式分析了点载荷在颗粒物质中的传播特点.Silbert[8]通过对三维模型中心颗粒受摄动力作用的研究,探讨了无序度对颗粒传力特性的影响,并与弹性力学中的Boussinesq公式进行了对比.Goldenberg和Goldhirsch也对这方面工作进行了大量的研究[9],2008年他们又对相应的研究进行了扩展讨论[10].他们对弹塑性模型、q模型以及OSL(oriented stress linearity)模型给出的应力传播形式进行了对比,指出三者的差别可由点载荷下方深h处的应力响应格林函数表示出来.弹塑性模型的应力响应函数是一个半高宽随着深度h线性增加的钟形曲线,应力的峰值位于顶部施力点的正下方;q模型的应力响应函数也是一个简单的单峰分布,但是峰的半高宽正比于深度h[1]/[2];OSL模型得到颗粒体系底面的应力分布在二维时是一个对称的双峰(三维时是一个环带),在施力点的正下方为应力极小点.三者的分析结果似乎相互矛盾,实际上这些描述都是正确的,只是它们适用于不同尺度的颗粒体系,问题的本质在于颗粒力链的存在及其对应力传递方式的影响,每条力链在局域范围内对力的传递是各向异性的,那么颗粒数目较少的系统会偏离宏观的弹性特性,表现出强的涨落;颗粒数目足够大时,体系仍然表现出弹性特性.较大的颗粒表面摩擦系数以及系统无序度,力链形态表现出各向同性,因而增大颗粒系统的弹性适用区域.

颗粒离散元方法(discrete element method,DEM)是研究颗粒体系力链结构的有力工具,它不从显式满足连续介质力学定义的3个基本守恒方程出发,而是回归到组成体系的基本单位——离散颗粒,颗粒的运动可用牛顿第二定律描述,颗粒在空间的集合构成该体系的力学、热学、物理和化学状态的分布及演化规律.由于摈弃了连续介质这一假设(连续介质实质上是一种抽象),离散元法能够方便地呈现局部非均匀性,准确处理局部结构细微变形等,将其分别应用于局部破坏区和宏观弹性变形区,能够准确、高效率地处理颗粒体系的复杂力学问题[11].

本文采用美国Itasca公司的颗粒离散元软件PFC3D数值模拟了颗粒物质受点载荷情况下的力学响应,基于接触力基本沿着力链方向传递的现象启发,分析了点载荷下径向应力的分布及其涨落与点载荷作用点距离的衰减关系,与点载荷的径向应力理论数值进行了对比,探讨了颗粒物质在小尺度和大尺度范围的传力特性.

1 模拟参数设置

选用直径分别为0.01m,0.008 m和0.006 m的3种球形颗粒,每种粒径的颗粒各有1×10[4]个,它们密集堆积在如图1所示的Hele-shaw准三维立方盒子中,L=2m,H=1m,W=0.01 m.颗粒的物性参数包括密度ρ=2000kg/m[3],摩擦系数μ=0.2,法向和切向刚度系数均为1×10[8] N/m,边壁的法向和切向刚度系数均为1×10[10] N/mm.颗粒间的黏连作用忽略不计,法向和切向接触力采用Hertz理论计算.

Hertz接触理论假设:相互接触的颗粒表面光滑且均质,与颗粒表面相比接触面很小,在接触面上仅发生弹性形变,且接触力垂直于该接触面.其作用力的大小可由两个粒子之间的相对距离来描述.如果两个粒子之间发生接触,即满足公式

其中,Dij为颗粒i,j质心之间的距离.

当满足式(1)时,两颗粒产生接触力,该接触力可以分解为垂直于接触面上的法向力与平行于接触面上的切向力.法向力表示为

Kn为法向弹性常数.

对于切向力,当颗粒刚开始接触时,切向力为0随着颗粒沿着接触表面相对滑移,产生了切向力,因此切向力可以通过增量的形式表达

Ks为切向弹性常数.ΔδS为接触过程中的切向位移.当切向力大于滑动摩擦力时,颗粒就会滑动.

定义好颗粒的接触力后,让颗粒在自重作用下堆积,由于采用动态松弛法进行求解,因此将颗粒自重下平衡的准静态问题引入阻尼转化为动力学问题.通过对颗粒是否发生接触进行判断,从而赋予颗粒相应的阻尼系数,当颗粒之间完全脱离,即不存在相互接触时,阻尼系数为0,当颗粒之间发生接触时,阻尼系数为0.7,加快平衡速度.在颗粒体系表面的某一颗粒上施加点载荷P,如图1所示.

图2是加载点附近力链分布情况,其中μ=0.2.通过多次模拟,确定P=5.2×10-2 N(100倍最大颗粒重量),该力必须很小,以至于不造成颗粒体系的塑性变形(结构发生重组).图2(a)是未加载,可以看出自重作用下力的传播具有很强的随机性,颗粒内部的受力非常不均匀.部分颗粒承受较大的力,当这些颗粒接触相互串联后,构成了准直线形强力链.由于颗粒重量的累加,强力链随着深度增加而增多.若干强力链间互相链接形成网络,产生了非常明显的拱效应.拱效应的存在,说明颗粒能在受力后进行自我优化调整,导致颗粒体系在某些部分的承载能力较大,因此导致在内部存在空隙,其中的颗粒承受非常弱的力.

图(c)(点载荷最大值为5.2×10-2N)中的粗细与(a),(b)力大小的比例不相同

由图2(a)看到,自由下落堆积形成的颗粒体系表面不平整,本文将表面浅层颗粒删除,得到较为平整的表面,然后重新运行使得体系达到平衡,最后对颗粒施加载荷.从图2(b)可以看出,由于载荷较小,在存在重力情况下的力链图中,点载荷产生的力链并不明显.由于研究重点是考察颗粒体系在受点载荷作用后内部力的传递过程,因此在后面计算中的应力分布和力链演化均为减去颗粒体系自重后的情况,如图2(c)所示,此时能够清楚看到颗粒体系内的传力情况,为研究提供了方便.

2 点载荷在体系中的传递

人们通过光弹实验和数值模拟发现,颗粒体系对于不同的摩擦系数μ和载荷P,表现出不同的响应,而μ直接影响颗粒的滑动和转动,对力链结构的形态及其演变影响更为显著,因此本文主要分析在P相同而μ不同的情况下,力在颗粒体系中的传递规律.

2.1 μ=0.2时的应力分布

在颗粒体系表层,以中点颗粒为基准,向左右两边等间隔各取3个颗粒,共进行7个点的加载数值模拟,图3为其中3个点的传递过程.

由图3可以看出,由于颗粒之间发生接触,接触方向各不相同,相应的每个方向上传递的应力分量也是各不相等的,因此导致在局部范围内,颗粒表现出了明显的各向异性,在图上表现出明显的分叉现象.同时,颗粒体系受点载荷作用后,强力链更加突出,而且在局部范围内具有很强的方向性,说明力的传递是不平均的,即在力的传播过程中存在强力链和力链网络.

过去很多的学者基于q模型,计算不同水平层上竖直方向的应力来探讨颗粒的力学性质.但是在模拟中发现,每一个颗粒的传力方向和大小都受周围颗粒和颗粒接触的影响,传力方向都是以颗粒质心为圆心,通过接触呈放射状向外传播,而不总是垂直向下的.因此,理想的计算情况应该是以每一个颗粒为原点建立一个极坐标系进行力的传播分析[12]但是这样做无疑会加大计算工作量,特别当颗粒数量很大时,更是不切实际.本文以表层加载颗粒为圆心,建立极坐标系,在不同半径处分别布置测量球,共布置20层.通过测量球获得径向平均应力,进而绘制出颗粒物质的传力规律.测量球的径向应力σij计算公式为

其中,n为测量球内的孔隙率;V(p)为颗粒p的体积;为颗粒接触的坐标;为颗粒质心的坐标;为质心指向接触点的单位法向向量;为接触力.在本文中,采用的测量圆半径为最大颗粒粒径.图4为对应于图3颗粒体系传力的应力分布图,本文只画出前5层的应力分布.

由图4可以看出,当上层颗粒被施加竖直向下的载荷时,力向下部的颗粒传播,由于这些颗粒是任意接触的,因此力向下面两个颗粒的传播方向角(与水平方向成的夹角)不相同,这与规则排列情况下的传播方向存在明显差异.但是力的传递在局部范围内仍然表现出明显的双峰结构,峰顶的宽度等于点载荷作用颗粒的直径.而双峰之间的宽度受到上下层颗粒接触方向的控制.而且在力的传播过程中,虽然表现出在某个方向上的应力大于另外一个传播方向(图4(a)),但是在7个点载荷的模拟过程中,大致偏左或偏右的整体概率是相同的(图4(c)),而且也出现了等值(相差不超过20%)的双峰(图4(b)),这说明颗粒结构对应力传播的影响是等概率的.同时可以看出,在第4层或者第5层颗粒范围内,应力传播的峰值仅仅局限在一定角度方向内,且涨落非常大,因此在5倍测量圆直径范围内(亦即最大颗粒粒径)使用弹性力学计算得到的应力与实际颗粒体系的应力存在很大的误差,在这个区域范围内应建立新的颗粒力学理论来解释.在第4,5层以下,颗粒体系内的应力波动减小,应力的传播方向变得与施加载荷方向相同,在极坐标图中表现为峰值点逐渐向90°方向转移(也就是作用点的正下方).这个与土力学中大量的工程实测是相吻合的.在第5层后的范围内没有看见明显的强力链存在,说明在远离作用点处,力的传播是趋向于各向同性的.

2.2 应力统计规律

由图3,图4可以看出,在局部范围内,颗粒的受力极不均匀,虽然在模拟过程中可以获得每个颗粒的受力状态,但是研究单个颗粒的力没有任何价值,更关心的是颗粒体系整体所表现出的力学特性,即工程中关心的宏观状态.对此进行了统计分析.图5是所有加载情况下,不同距离处径向应力与平均值的方差δ.可以看出,δ随着深度成e指数形式下降.

在误差较大的局部范围内,由于存在不同的峰值,颗粒材料几何结构的各向异性更加明显,表明了点载荷加剧了材料几何的各向异性.而随着力的传递,各个峰值减小,表明颗粒体系几何结构的各向异性减弱.因此,在使用弹塑性理论描述颗粒物质的力学特性时,只能是在大范围内进行描述,也证实了细观尺度里面的力与宏观尺度里面的应力是相对应的,为了精细描述颗粒物质的力学性质,必须首先在局部范围内建立新的局部化颗粒力学理论进行描述,然后进行均匀化.

弹性力学中计算半无限体问题时,一般都以Boussinesq解和Flamant解为根据,但两者又有不同.Boussinesq解关注点载荷P作用于半无限弹性体表面时的问题,Flamant解关注半无限体表面上作用单位长直线的集中载荷.本文通过在颗粒体系中某个颗粒施加载荷P,是通过颗粒的粒径来实现载荷的施加过程,因此符合Flamant解中单位长度的集中载荷的表述,为此将利用Flamant解与模拟值进行对比.径向应力的Flamant公式为

式中,ρ为半径,P为载荷,φ为载荷与垂直方向的夹角.

半径为0.05m时应力的模拟值与理论值的对比情况如图6所示.

图6中横坐标为测量点与竖直方向的夹角,纵坐标为该点的应力值.虚线为Flament解,实线为模拟值.可以看到,模拟值涨落较大,这主要是由于计算时带来的误差(如接触的归属问题)和应力测量圆内有限数量的颗粒接触所造成的.但是模拟曲线的规律与理论值一致,都表现为中间点应力较大,两边的应力值较小,趋近于0.而且通过平均值可知,理论应力平均值为0.365Pa,模拟应力平均值在0.41 Pa,最大误差不超过15%.

由此可以得出,在颗粒体系内,存在明显的尺寸效应.这个现象符合弹塑性力学中的圣维南原理:分布于弹性体上一小块面积(或体积)内的载荷所引起物体中的应力,在离载荷作用区稍远的地方,基本上只同载荷的合力和合力矩有关;载荷的具体分布只影响载荷作用区附近的应力分布.通过对不同μ情况下模拟的应力平均值与Flamant解的方差(图7),图7是一个半对数坐标图.可以看出,在半径较小时,无论有无摩擦,颗粒体系的离散性都非常大,但是在远离一定范围后,可以明显的看出,随着μ的增大,误差迅速递减,μ=1,0.2时,颗粒体系在0.05 m处已经趋近于收敛状态.

为了考察摩擦系数对颗粒体系中力的传播规律,针对μ=0和μ=1.0两种极限情况进行了数值模拟,其他条件保持不变,如图8所示.

从图8可以看出,摩擦系数μ对颗粒体系的应力传播具有十分明显的影响.在自重平衡后的颗粒体系中改变μ,颗粒的排列稍微不同于μ=0.2的颗粒体系.表现为μ=0的颗粒体系中颗粒排列比较松散,而μ=1的颗粒体系中,颗粒排列更加紧密,颗粒体系的孔隙率减小.反映了随着μ的增加,颗粒体系向更加密集的体系发展,更接近于连续体,同时抵抗外力的能力也随着μ的增加而逐渐增强了.

还可以看出,颗粒体系中力的传播过程与μ=0.2的情况下的传播还是存在一些差别.首先表现在受同样大小的载荷后,μ=0的强力链条数明显少于μ=1的强力链条数,μ=1的颗粒体系表现出各项异性的局部范围小于无摩擦情况下的范围.μ=1时,颗粒体系内的力在很小范围内就趋近于均匀分布,在极坐标系下,应力值的波动主要集中在前3圈测量球附近.相当于由于表面摩擦的存在,颗粒之间的接触力增大,使得力链与接触网络的抵抗外力的能力加强.同时明显地看到,力链的粗线变化很快趋于均匀化,说明随着μ的增大,颗粒体系向弹性体转变;同时局部范围内强力链的条数大于μ=0的情况,表明该处的颗粒能承受比μ=0的情况下更大的力,说明摩擦的主要作用表现为阻止颗粒产生滑移和滚动.同时可以看到,随着μ的增加,颗粒体系内力的传播,力链传播的方向性不明显，在作用点下面,没有明显的双峰(或者单峰较大)现象,而且,越往下力链的方向越与载荷的作用方向相同.这也说明在进行数值模拟时,必须慎重选择颗粒的μ,要尽可能使得数值模拟的μ与颗粒实际的μ相近.只有正确选择参数,才能使得颗粒整体表现出的宏观现象与实验相吻合.

从图7可以看出不同μ时,μ越大,误差下降的梯度也越大,这也证明了μ越大,颗粒所表现出的传力特性与弹性体越相似.

3 结论

颗粒物质是离散颗粒组成的非平衡态体系,认识颗粒→力链网络→体系的多尺度结构,是理解颗粒体系宏观现象的可能途径,因此本文采用PFC3D,从点载荷入手探知内部结构与宏观力学响应之间的关系,揭示了力的传递存在明显的非均匀性,局部范围内呈现很强的各向异性;力的涨落非常明显,随着距离的增加,涨落呈指数下降;基本上在大于5 倍最大颗粒粒径(亦即0.05m)时,模拟值与理论值相吻合,应力的分布可以使用弹性力学理论来计算.探讨了摩擦系数μ=0,0.2,1对应力传递的影响,当μ=0时,各向异性范围较大,随着摩擦系数的增加,各向异性范围减小.

目前,人们对颗粒体系进行理论分析时,从细观结构分析宏观变形局部化的工作显然不够,原因在于细观过程的动态力学响应参数及其与之对应的细观结构演化缺少检测的方法和手段,导致很难将宏观与细观有机结合起来进行分析,致使对许多重要问题很难深入研究,比如哪些细结构及其演化对剪切带的形成、发展直到最后破坏起关键作用等.连续介质力学对此难于进行有效的和机理性的分析,需要系统开展颗粒物质力学的跨尺度研究,需要在不同结构层次上对动态变形过程中,所发生的细观结构及其演化规律进行系统研究,进而为理论研究提供足够的细观结构方面的信息和清晰的物理图像.新兴的颗粒物质力学正是遵循这一目标开展颗粒物质宏观现象的细观研究.

摘要：利用颗粒离散元商业软件PFC3D,模拟了在2m×1m×0.01m容器中直径分别为0.01 m,0.008 m和0.006 m的颗粒各1×104个,受重力作用下的静态密集堆积;以此为初始条件,在表层随机选择7个颗粒分别施加5.2×10-2 N(100倍最大颗粒重量)的点载荷,进行应力传播特点研究.结果表明:力的传递在局部范围内呈现很强的各向异性;应力涨落随着距离的增加呈指数下降;在大于5倍最大颗粒粒径时,其分布可以使用弹性力学理论来计算.探讨了摩擦系数μ=0,0.2,1对应力传递的影响,随着摩擦系数的增加,各向异性范围减小.

关键词：颗粒物质,应力传播,多尺度结构,点载荷

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颗粒物质 篇6

长春位于北半球中纬地带,欧亚大陆东岸的中国东北平原腹地,地处东经124°18'至127°02',北纬43°05'至45°15,气候为中温带大陆性季风气候,全境面积20 571 km2,总人口757万人。吉林省是“中国东北玉米带”的核心区域,是全球最适合玉米种植生长的地区之一。长春市65%的土地面积用于农作物播种,其中玉米播种面积占全市农作物播种面积的75.8%,每年可产秸秆800万吨。秸秆主要被用于取暖做饭等生活燃料,随着生活水平的提高,煤、气、电的使用比例逐年加大,每年有近600万吨的秸秆弃置在田间,在收割之后播种之前被露天焚烧。长春市一年一熟的自然条件使得秸秆焚烧季节多集中于秋季秋收后和第二年春季开播前,即10月中下旬和第二年3月末至4月上中旬(在政府管制严格期间农民会推迟焚烧时间),虽定性估计其对环境空气质量会产生影响,但由于影响时间短且集中,且春季多风天气更是降低了影响时间和范围,因此总体上并未受到足够重视。近年来政府试图推进秸秆的资源化综合利用,但由于经济成本和农村劳动力不足等问题,大部分秸秆仍被直接焚烧。

本文在长春市细颗粒物源解析研究的基础数据中,特别分析了本区域生物质燃烧的源成份特点及对长春市区环境空气质量的影响,为相关领域的进一步系统研究奠定基础,并为制定区域性秸秆焚烧对策提供理论参考。

1 采样与测试分析方法

采样时间:2013年9月到2015年1月期间,共采样6次,根据天气情况每次3~6 d不等,24 h连续采样。

采样设备:每个点位设置两台青岛崂山电子设备有限公司生产的KC-120H型颗粒物采样器,并有一台美国热电(Thermo)公司的手动PM2.5采样器,及一套美国热电(Thermo)公司的全自动8参数大气自动监测仪。

采样点位:采样点位选择在长春市大气PM2.5的10个自动站站点中的2个进行。其中净月潭公园点位位于长春市东南郊区,为对照点位,劳动公园点位位于长春市市区内东部,为长春市区内受工业源和交通源污染较轻的监测点位,位置详见图1所示。

样品分析方法:生物质燃烧的标志性元素水溶性钾离子的测定采用离子色谱法。样品中金属元素分析测试采用电感耦合等离子体/质谱分析法(ICP-MS),德国Elementar公司的元素分析仪(型号为Vario El Cube)分析测定样品中的OC和EC,利用离子色谱法分析测试其中氟离子、氯离子、硝酸根、硫酸根、钠离子、铵根离子、镁离子和钙离子等8种水溶性离子,液相色谱法分析测试16种美国EPA规定的优控多环芳烃组分。

数据分析方法:根据水溶性离子钾指标的分析测试结果,本文选取23 d的监测数据作为分析测试的基础数据,主要采用线性相关系数法和Spearman秩相关系数法等数理统计分析方法对数据进行处理。

2 数据分析结果

2.1 PM2.5污染趋势分析

根据长春市环境监测站的2013年和2014年常规PM2.5的日监测浓度数据显示,长春市PM2.5的年变化情况呈现采暖季(上一年10月25日至下一年4月10日)比非采暖季浓度高的总体特点。夏季是监测数据最低的时间,春、秋和冬季都有增加,一般数据趋势为采暖高峰期的11月至次年2月是均值增加最多的时间,在采样的23 d中也基本呈现出该趋势,如图2所示。3月和10月的数据表现比较特别,均出现了极值点,说明3月和10月出现了非常规污染源。

作为对照点位的净月潭公园监测点位整体细颗粒物污染情况好于劳动公园监测点位。净月公园达到一级质量标准的和二级质量标准的天数分别是7d和15 d,远高于劳动公园的1 d和13 d。且同期净月公园的PM2.5监测数据多低于劳动公园。说明长春市区内的污染源情况较为复杂,且对PM2.5的排放产生了比较重要的影响。但就在2014年春季和秋季,出现了6个相反趋势点,集中于3月末和10月末的采样时间内。这说明在2014年春季和秋季的相应时间里,市郊PM2.5监测值高于市区,可能存在影响较大的外来源。

图2劳动公园(a)和净月潭公园(b)监测点位PM2.5日均值趋势图Fig.2 The average daily concentration of PM2.5in monitoring point of Labor Park(a)and Jingyuetan Park(b)

2.2 细颗粒物成份谱相关指标分析

生物质燃烧排放入大气颗粒中的主要成份为有机碳和水溶性K+,K+更是生物质燃烧的指标物质之一,可用于生物质燃烧排放贡献的定性识别和评估。

在23 d的采样过程中,有机膜采样13 d,水溶性K+分析测试数据如图3所示。2个监测点位均表现超常的时间点为2014年3月26日和2014年10月21日。另外,2013年11月1日,2014年1月9日劳动公园点位分析数据也较高,表现出了偶发性。

在23 d的采样过程中,无机膜采样10 d,有机碳分析测试数据如图4所示。在这10组分析测试数据中,2013年9月3日,2013年10月31日,2014年1月7日和2014年10月22日数据偏高。

2014年3月末和10月末的K+浓度明显偏高,同时伴随着净月潭公园点位比劳动公园点位监测数值偏高的反常现象,说明长春市颗粒物污染受到周边生物质燃烧的影响,处于上风向的郊区监测点位受到的影响更大。2014年10月末是长春市2014年一次历时较长的重污染过程,经CMB方法解析,生物质燃烧对PM2.5的贡献率高达19.16%。

而OC与K+的峰值时间除2014年10月末外并不总是一致,说明长春市有机碳的来源较为复杂。2013年9月初的OC值偏高,经小时数据Spearman秩相关系数检验,与NO2具有高同源性,可能是监测点位附近临时性短期机械施工所致的数据值异常。

2.3 长春周边地区生物质燃烧源情况分析

2013年秋冬季与2014年同期相比,水溶性离子钾测试值并不突出,说明2013年生物质燃烧影响不大。如表1中国环保部卫星监测系统公开报告的统计数据显示,10月和11月对于中国东北地区来说,正是秋收后的秸秆焚烧集中时间,焚烧火点基本集中在这两个月份。其中2013年火点数目明显小于2014年相同时间段,因此,采样分析期内2013年长春市秋冬季细颗粒物污染受生物质燃烧的影响并不大,而2014年的影响则比2013年大得多。

注:数据来源:中华人民共和国环境保护部TERRA/MODIS卫星遥感监测结果通报。11月数据截止到20日。

2.4 污染源相关性分析

为进一步明确其他污染源对长春市细颗粒物污染的影响,采用相关系数法对采样期内的常规污染物小时采样数据进行了相关性分析。由于基础数据大都无法通过正态分布检验,因而计算了Spearman秩相关系数。其中水溶性K+表现非正常的2014年10月21日和3月26日污染物间秩相关系数如表2所示。表2数据分析结果表明,PM2.5除与PM10和CO表现出稳定的相关性外,与硫化物和氮化物的相关性表现并不稳定。说明这两个时间点的PM2.5污染与硫化物和氮氧化物的同源性表现并不一致,主要污染源不是本地源。

2个时间点仍为本地采暖期,3月末是燃煤量相对较小的时段,10月末处于采暖开栓期,其影响要高于3月采暖末期。10月末的细颗粒物污染与SO2、NO2、NOx表现出相关性,可能与当时的不利于污染物扩散的城市局部气象条件、采暖开栓等多重不利条件叠加有关,结合当时郊区污染状况差于中心城区污染状况的特点,说明生物质燃烧起到了明显的加重污染程度的作用。

2.5 气象条件相关分析

采样时间内,气象条件与PM2.5,PM10的相关系数如表3所示。颗粒物污染与风向、温度和相对湿度呈负相关关系,相对湿度和温度低时污染相对较重,而与气压呈现正相关关系,气压高时污染重。(风向)由于采样期内风速高时受外来源影响较为突出,风速低时本地源影响更大,都可能造成污染结果,因些颗粒物污染与风速相关关系不明显。

注:*为通过显著性水平α=0.05,**为通过显著性水平α=0.01检验。

注:*为通过显著性水平α=0.05,**为通过显著性水平α=0.01检验。

3 结论

综合以上数据分析结果,本文得出以下结论。

(1)在长春市2013年秋季至2014年冬季的细颗粒物源解析研究的采样分析期内,水溶性K+在2014年3月末和10月末出现异常高值,同时存在郊区监测点位细颗粒物监测数据高于市区监测点位的情况,说明长春市周边地区生物质的集中大量焚烧会对长春市区细颗粒物污染产生影响,其影响由于区域自然条件多发生于春季和秋季。

(2)在采暖季节低温度低湿度的不利气象条件会在污染源排放量较大时发生严重污染情况,此时周边秸秆焚烧对污染起到了加剧作用。

(3)长春市区人为活动的复杂性使得OC与K+不一致性较强,长春市在研究生物质燃烧影响时可能不能像其他地区一样将两个指标同等作为生物质燃烧的指示性指标,必须小心使用数据分析结果。

总之,由于东北的传统耕种方式中秸秆焚烧后可还田补充土地养分,因此应更系统地研究生物质燃烧对环境空气质量的影响,制定更经济有效的措施以减轻周边城市细颗粒物重污染发生程度。

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颗粒物质 篇7

阿莫西林是医疗药物使用的常用药品, 是一种最常用的青霉素类广谱β-内酰胺类抗生素, 可以起到很好的杀菌效果, 疗效好、不易致过敏等优点, 临床上用于治疗扁桃体炎、喉炎、肺炎、慢性支气管炎、泌尿系统感染、皮肤软组织感染、化脓性胸膜炎、肝胆系统感染、败血症、伤寒、痢疾等。为了更好的提高阿莫西林颗粒的药物疗效, 本次实验采用了HPLC法测定阿莫西林颗粒剂的含量及有关物质进行研究, 更为准确的检测出阿莫西林的含量, 从而均衡把控阿莫西林的有关物质, 提高药效。

一、仪器与试药

检测阿莫西林颗粒含量的实验仪器主要有两种高效液相色谱仪, 一是Agilent1100;另一个是Agilent1200, 电子天平。

选取中国药品生物制品检定所提供的阿莫西林对照品, 纯度为86.6%;阿莫西林颗粒, 测定的辅助药剂包括乙腈、磷酸二氢钾、氢氧化钾、氢氧化钠、超纯水。

二、方法与结果

1.检测波长选择

H PLC法测定阿莫西林颗粒剂所选择的波长为230nm, 将阿莫西林颗粒加入流动相溶解, 一般紫外线扫描的波长在200~300 nm区间, 但在230nm波长时, 阿莫西林吸收率最大, 所含有的杂质反应最剧烈, 所以HPLC法测定选择230nm为阿莫西林颗粒的测定波长。

2.含量测定

(1) 色谱条件

采用十八烷基硅烷键合硅胶作为阿莫西林颗粒测定的辅助剂, 主要利用作为填充剂, 以0.05 mol/L磷酸二氢钾溶液, 乙腈为含量测定的流动相, 主要分类为A、B两种, 乙腈 (体积比99∶1) 为流动相A, 乙腈为流动相B, 选取230nm为H PLC检定的波长, 测试选取最佳温度为30℃, 1.0 m L/min为流速。 (图一)

(2) 实验检测

采用HPLC法测定阿莫西林颗粒剂的含量主要通过7种试验过程, 第一种是专属性试验, 将制备好的溶液通过空白辅料进行测定, 显示空白辅料对样品测定无干扰。然后将60℃温度下保存10天, 发现供试品在高温情况下, 杂志总数在不断增多, 阿莫西林颗粒所含有的主要成分和分解产物完全分离;第二种精密度试验, 在上述条件下, 用色谱条件连续试样5次, 精密度良好的条件就是当测定的峰面积平均值为16025.6, RSD为0.04% (n=5) ;第三种稳定性试验, 在上述条件下, 将阿莫西林颗粒的供试品溶液调配后, 保持在0~8 h内, 如果供试品的溶液能够保持稳定状态, 其峰面积RSD为0.1%;第四种重复性试验, 阿莫西林的平均含量为104.1%, RSD为0.6% (n=6) , 表明分析方法重复性良好。第五种回收率试验, 空白辅料加入一定量的阿莫西林对照品, 充分混合均匀, 阿莫西林平均回收率为100.0%, RSD=0.2%, 表明本方法准确可靠。

(3) 测定结果

阿莫西林颗粒在一定范围内的能够与峰面积线性保持持衡状态, 通过三个浓度的回收率对比, 可见低、中、高3个浓度都在100.0%左右, 其中阿莫西林颗粒的有关物质的检测限为2 ng, 能够有效的分类阿莫西林中的杂质。能够有效的分类阿莫西林中的杂质。

三、讨论

通过以上的试验结果显示, HPLC测定阿莫西林颗粒剂中阿莫西林的含量更具有专属性和快速性, 充分利用HPLC法具有很强的选择性, 在测定过程中能够将阿莫西林颗粒的主要成分与其他物质相分离, 从而更好的对阿莫西林颗粒的药物含量进行均衡, 保持药品的质量, 从而提高阿莫西林颗粒的治疗疗效, 对临床用药上起到很大的促进作用。

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颗粒物质 篇8

目前，国内市场上各种结构的生物质制粒成型机正应运而生，其结构形式主要有平模式和环模式两种。环模式配套动力大，一般在80～100 kW，在作业时需配置专用变压器，不利于大面积推广使用;平模机由于结构简单、配套动力小，成本低，越来越被市场所青睐。但目前市场上的平模机大都存在能耗高、产量低、易损件寿命短、性能不稳定和对生物质原料适应性差等技术问题。为此，山西省长治市农业机械研究所经过大量的调查研究，研制成功了11SZL-320型生物质颗粒燃料成型机。

1 生物质颗粒燃料成型机理

该系统是在不加任何粘结剂的条件下对生物质进行热压成型的，成型主要是由于生物质中木质素的存在，木质素属非晶体，没有熔点，但有软化点。经试验，当温度在70～100℃时其粘合力开始增加，当温度在200～300℃时可以熔融[1]。热压成型的合适温度为140～200℃。该成型机采用动辊式挤压成型结构，当粉碎后的物料在重力作用下进入成型料室后，推料板均匀地将物料平铺在平模盘上，压辊在动力作用下，绕主轴旋转的同时还绕压辊轴自转，物料不断受到挤压，在外力作用下，开始重新排列位置关系，并发生机械变形和塑性形变，粒子主要以相互啮合的形式结合[2]。随着外力的不断增大，生物质体积不断缩小，容积密度不断增大，生物质内部胶合，外部焦化，在平模孔中成型，并具有一定的形状和强度。

2 结构与用途

11SZL-320型生物质颗粒燃料成型机主要由机架、电动机、减速器、主轴、成形料室、平模盘、压辊总成和电控柜等几部分组成。

(1)机架。机架承载整个机组，为保证安全、稳定，机架选用80×80 mm方钢焊接而成，机架下方安装固定轮与万向轮各2个，便于移动，增加了机具的灵活性。

(2)电动机。该机配套动力按工作要求选用Y系列三相异步电动机，其型号是Y160M2-4-15，额定功率15 kW，转速1 440 r/min，电压380 V。

(3)减速器。为实现上述成型，必须设计相应的主轴传动机构以带动压辊轴低速转动。由于生物质颗粒特殊的成型机理，为防局部载荷过高，出现“焖机”现象，选用K系列螺旋圆锥齿轮减速器。该减速器具有承载能力强，运转平稳、高效的特点，减速器为恒转速输出，经多次试验，减速比取1∶10。为装拆方便，输入、输出轴设计为同轴线，压轮轴得到工作转速为144r/min，满足设计要求。传动原理如图1所示。

(4)主轴。主轴的作用是将电动机的动力经减速器减速换向后，传递至压辊轴，使压辊带动压轮转动。

(5)成型料室。当物料从加料斗进入成型料室后，物料在推料板的作用下，均匀地平铺在平模盘上，通过压辊的不断挤压，物料在平模孔中成型。成型后的燃料被安装在平模盘下方的切刀切成规定的长度。

(6)平模盘。平模盘的作用是将受到挤压的物料在其模孔中成型。平模的结构参数是否合理直接决定了颗粒质量的优劣。通过对生物质原料成型特性分析，加工不同的物料要选用不同压缩比的平模盘。模孔压缩比越小，产量越大，但是颗粒密度越小，质量也越差;压缩比越大，产量越小、颗粒密度越大，压缩比过大，机具负荷增大，容易造成“焖机”。经过多次试验分析，选用压缩比为1∶5，得到了好的效果。模孔直径设计成φ8 mm的圆柱形，圆周方向呈等腰梯形排列，根据粉碎物料成型特性，为模孔设计了预压段、成型段和保型段3个参数。通过以上设计，颗粒质量和产量有了明显提高。由于平模盘属易损件，设计成正反两面都可以使用。采用20Cr材料，经淬火等热处理工艺处理后，可保持一定的硬度和耐磨性。

(7)压辊总成。经粉碎的秸秆送入进料口后，主要通过挤压轮的挤压作用，将秸秆均匀分散到挤压轮与平模盘之间的工作区。为增加挤压轮的挤压效果，在挤压轮的外圆上设计了同步齿形带式矩形齿。改进后，由于矩形齿作用，以及挤压轮因反作用力水平分力产生的自转运动，更有利于将粉碎后的秸秆加速挤压进平模盘的模孔中。因挤压轮表面与秸秆相对摩擦较大，考虑零件的耐磨性和工作强度，挤压轮材料选用耐磨性较好的20Cr，采用渗碳淬火热处理工艺，使其齿面具有较高硬度，提高零件的使用寿命。

(8)电控柜。电控柜主要用来保护电机，还可以方便启动和停机。电控柜安装有电流表和电压表，可随时监测电流变化，调节喂料速度，以达到最佳成型效果。

3 性能试验情况与分析

2010年11月，山西省农业机械试验鉴定站依据(晋)DG/S—2009《山西省农业机械试产鉴定大纲生物质压制成型机》对11SZL-300型生物质颗粒燃料成型机进行了3大类17项检测和性能试验，鉴定结论为“通过”，能满足用户使用，允许批量生产。主要技术指标是，配套动力Y160M2-4-15电动机，生产率150～250 kg/h，工作噪声83 d B (A)，成型率≥96%，成品密度≥1 000 kg/m3。

4 结束语

11SZL-300型生物质颗粒燃料成型机是结合相关国家标准和吸收国内外同类机型的优点，科学设计而成的。它具有3大特点，一是选用成熟稳定可靠的K系列螺旋圆锥齿轮减速装置，提高了机具的承载能力和稳定性。二是压辊和平模盘采用优质材料和特殊的热处理工艺，使其寿命延长为700～800h，降低了使用成本。三是设计了模盘和电机温度传感装置，对机具起到了保护作用。

11SZL-300型生物质颗粒燃料成型机的研制是一项技术创新成果，该机操作方便，性能稳定可靠，效率高且能耗低，能压制各种生物质原料，尤其对木屑原料的成型有良好效果，能满足用户需求。

摘要：本文分析了目前市场上已有的生物质颗粒燃料成型机存在的问题, 阐述了11SZL-320型生物质颗粒燃料成型机的成型原理及结构特点, 并对其性能试验情况进行了分析。

关键词：颗粒燃料成型机,设计,研究

参考文献

[1]王民等.秸秆制作成型燃料的试验与研究[J].农业工程学报, 1993, 9 (Ⅱ) :99-103.

[2]郭康权, 赵东等.植物材料压缩成型时, 粒子的变化及结合形式[J].农业工程学报, 1995, 11 (1) :138-143.