Jiang Yang, Qu Jingxia, Guo Jun, Liu Rixin, Zhang Dalei
Resumo: Foram analisadas as condições técnicas, o sistema de equipamentos e a operação real de pellets de combustível de biomassa produzidos à temperatura ambiente. Estudaram-se os efeitos da taxa de compressão, do tipo de matéria-prima e do teor de umidade da matéria-prima na densidade do combustível de pelotização. O combustível de pelotização de densidade sob a condição de menor consumo de energia. O trabalho de pesquisa estabeleceu as bases para o desenvolvimento e aplicação industrial da tecnologia de combustível de pelota de biomassa.
0 Prefácio
Nos últimos anos, a produção de combustível de pelota de biomassa atraiu grande atenção e preocupação generalizada, o plano nacional de desenvolvimento da indústria de energia renovável E as políticas relacionadas também desempenharam um papel importante na promoção da aplicação de combustível de pelotização de biomassa.
A chave para produzir combustível de pelotização de biomassa é ter um bom desempenho e uma operação simples de equipamentos de produção de combustível de pelotização. Neste artigo, equipamentos de combustível de pelotização caseiro de biomassa, estudo de talos de milho, talos de feijão, casca de arroz, cana e outros quatro tipos de matérias-primas em moldagem à temperatura ambiente Condições, o acesso a uma série de desenvolvimento de equipamentos de produção e a produção de combustível particulado tem o significado orientador da lei.
1 teste
1.1 equipamentos de teste e fontes de matérias-primas
O equipamento de teste usado na Província de Liaoning instituiu a máquina de pelotização de biomassa BIO-C37.
De acordo com a capacidade de produção do equipamento de moldagem e a exigência de granularidade da matéria-prima, o material de talos de milho, talos de feijão, juncos e outros materiais são esmagados, o tamanho do material triturado é inferior a 10mm, a serragem, a casca de arroz e outros materiais podem ser moldados diretamente sem mais esmagamento. Os quatro tipos de matérias-primas de talo de milho, haste de feijão, casca de arroz e cana foram retirados da área de Yingkou da província de Liaoning e a serragem foi o desperdício de planta de processamento de madeira em Dalian. A palha de milho, casca de arroz e feijão foram produzidas a partir do ano anterior, São produzidos no ano em curso.
1.2 conteúdo de teste
① Foram utilizados cinco tipos de matérias-primas, talos de milho, cascas de arroz, serradura, cana e feijão, para testar os efeitos de várias matérias-primas nas condições de relação de compressão do anel (pressão de 25 ~ 65Mpa) de 3,5, 4,0, 4,5, Condições de moldagem, tendência projetada de moldagem de combustível em partículas.
② A qualidade da aparência, a densidade e a curva característica de desenho das pastilhas moldadas foram testadas na condição de 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5 da taxa de compressão do molde de anel com talos de milho, cascas de arroz, serradura, palheta e talos de feijão , Para determinar a qualidade de vários tipos de matérias-primas, moldagem, densidade e relação de relação de compressão do anel.
③ Para determinar a relação de compressão ideal do anel de moldagem, o consumo de energia do sistema da planta foi testado usando 9 e 12%, 15%, 18%, 21% de talos de milho e juncos como matérias-primas, Qualidade de aparência, densidade, desenhar a curva característica, para determinar a faixa de umidade mais apropriada deste tipo de moldagem de palha de colheita.
(4) Os talos de milho e juncos com 4 tipos de tamanho de partícula (mais de 10mm, 5 ~ 10mm, 1 ~ 5mm, menos de 1mm) foram testados nas condições de determinação da relação de compressão ideal do anel de moldagem e do teor ótimo de umidade. Aparência da qualidade do produto, densidade, para determinar as palhetas de colheita mais adequadas que formam a faixa de tamanho.
2 resultados e discussão
2.1 Análise do princípio de formação de combustível de pelota de biomassa
Materiais de biomassa pouco densos e menos densos submetidos a forças externas, o material passará por posição de rearranjo, deformação mecânica, deformação elástica, fase de deformação plástica de moléculas de celulose não elásticas ou viscoelásticas entrelaçadas e torcidas entre elas, Para que o material seja reduzido em tamanho e densidade (Figura 1).
2.2 Materiais de biomassa diferentes sob as mesmas condições de moldagem da taxa de compressão
A Figura 2 é o talo de milho, a cana, o fio de feijão, a densidade de combustível de partículas de serragem e a relação de compressão da relação entre o material pode ser visto na Figura 2, talhas de milho e juncos formando partículas necessárias para atingir uma maior densidade da mesma taxa de compressão; serradura São necessárias proporções maiores de compressão para que as partículas moldadas atinjam densidades mais elevadas, refletindo as diferenças na estrutura organizacional e composição de diferentes tipos de materiais de biomassa, que são principalmente compostos por celulose, hemicelulose, lignina e similares, A lignina é um composto de polímero natural com estrutura tridimensional composta de monómero estrutural de fenilpropano, a lignina dificilmente se dissolve em água e solventes orgânicos comuns e não amacia em condições de aquecimento à temperatura ambiente e seu conteúdo O que tem pouco efeito sobre a formação de material. A celulose é um dos principais componentes da parede celular da planta e é um polímero linear composto de glicose. Quanto maior o teor de celulose, quanto mais avançada a organização mecânica das células das plantas, maior a necessidade de formação de partículas A pressão.
O teor de celulose na biomassa determina a facilidade de formação à temperatura ambiente. A análise do teor de celulose do material de biomassa valida os resultados do teste (Tabela 1).
A taxa de compressão do molde de anel determina o tamanho do tamanho da pressão de moldagem, talhas de milho, juncos e outras matérias-primas, menos teor de celulose, quando submetidas a compressão externa facilmente deformadas, de modo que o molde de anel de moldagem necessário para a relação de compressão é pequeno, ou seja, formando pressão do que Pequeno, o conteúdo de celulose de serradura é alto, o molde do anel de moldagem é necessário quando a taxa de compressão é grande, ou seja, a pressão de moldagem é maior. Portanto, o uso de matéria-prima de biomassa diferente para a produção de combustível de pelotização deve ser usado na relação de compressão do anel, a fibra de matéria-prima Material de biomassa próximo do conteúdo do mesmo molde de anel de taxa de compressão.
2.3 A mesma biomassa em análise de compressão de moldagem de anel de relação de compressão diferente
Vários materiais em diferentes padrões de teste e cálculo do molde de anel de relação de compressão na Tabela 2 ~ 4.
Como pode ser visto nas Tabelas 2 a 4, com o aumento da taxa de compressão do molde do anel, a densidade das partículas aumenta, o consumo de energia aumenta e o rendimento aumenta para várias das matérias-primas acima. Quando uma certa taxa de compressão é alcançada, a densidade das partículas moldadas aumenta Pequenos, o consumo de energia aumentou de forma correspondente, mas o rendimento diminuiu. Os experimentos mostraram que a palha de soja como matéria-prima, a taxa de compressão do molde de 4,0, os talos de milho como matéria-prima, a taxa de compressão de 4,5 anéis morreu; serradura As matérias-primas, a taxa de compressão do modo de anel 5.0, a densidade do combustível particulado podem atender aos requisitos de qualidade e equipamentos, menor consumo de energia.
A mesma matéria-prima em diferentes moldes de anel de taxa de compressão, a densidade de combustível particulado aumenta com a taxa de compressão aumenta gradualmente e, em uma certa faixa de compressão, a densidade permaneceu relativamente estável, quando a taxa de compressão aumentou até certo ponto, Devido à pressão é muito grande, a matéria-prima não pode ser descarregada facilmente e não pode ser formada. Devido ao grande tamanho da casca de arroz e ao alto teor de cinzas, a casca de arroz é difícil de formar grânulos. Para o mesmo material, obter maior densidade de partículas, Taxa de compressão de morango de anel maior.
2.4 tamanho da matéria-prima das condições de moldagem
Conforme mostrado na Tabela 5, com o aumento do tamanho de partícula de talos de milho e matérias-primas de junco, a densidade das partículas formadas diminui gradualmente e, quando o tamanho de partícula das matérias-primas é superior a 10mm, o efeito formador é muito pobre Mesmo que o tamanho de partícula da matéria-prima seja muito pequeno, isso também afetará a densidade da partícula. Portanto, é mais apropriado manter o tamanho de partícula de 1 a 5 mm quando o combustível de biomassa, como talhos de milho e juncos, é usado como matéria-prima.
2.5 Humidade da matéria-prima na densidade do combustível particulado
A relação entre a densidade de partículas de material e o teor de umidade é mostrada na Figura 3 e na Figura 4. Pode ser observado nas Figuras 3 e 4 que, com o aumento do teor de umidade da matéria-prima, a densidade do combustível de pelotização moldado aumentará e quando atingirá um certo valor adequado Na faixa de conteúdo de umidade, a densidade do combustível de pelota atinge o máximo e permanece relativamente estável. Quando o teor de umidade da matéria-prima aumenta até certo ponto, a densidade do combustível de pelotização começa a diminuir, resultando eventualmente em desengorduramento.
O organismo tem uma quantidade apropriada de água ligada e água livre no corpo, que tem a função de um lubrificante para reduzir o atrito interno entre as partículas e aumentar a fluidez de modo a promover o deslizamento e encaixe das partículas sob a pressão. Quando o teor de água da matéria-prima da biomassa Quando a taxa é muito baixa, as partículas não estão completamente estendidas e as partículas não estão suficientemente próximas das partículas circundantes, de modo que as partículas não podem ser formadas. Quando o teor de água é muito alto, as partículas podem se estender entre as partículas em uma direção perpendicular ao estresse principal máximo, À medida que a matéria-prima mais água é espremida, distribuída entre as camadas de partículas, tornando a camada de partículas não pode ser ajustada e, portanto, não pode ser moldada.
Portanto, com hastes de milho, juncos e outras biomassas como matéria-prima para a produção de combustível de pelotização, o teor de umidade das matérias-primas deve ser mantido em 12% a 18% é mais apropriado, o melhor teor de umidade de 15%.
3 Conclusão
À temperatura ambiente, os materiais de biomassa no processo de moldagem por compressão, as partículas após a deformação na forma de entrelaçar entre si e as camadas de partículas na forma de ligação mútua entre a combinação de matérias-primas no teor de celulose determinam a facilidade de moldagem , Quanto maior o teor de celulose, mais fácil é a formação. O tamanho das partículas e o teor de umidade das matérias-primas têm um impacto significativo nas condições de moldagem, tamanho de partícula de 1 a 5 mm, teor de humidade de 12% a 18%, produção máxima de densidade de combustível em partículas.
Referências:
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