Zong Yu Xiang, o novo Wan Fang, Po exército, FOGUETES
Resumo: A situação actual da investigação nacional e internacional sobre o mecanismo de formação de granulação de biomassa, respectivamente, a partir de moldagem mecânica granulação modelo de biomassa, o processo de moldagem por compressão de moldagem de granulação e o mecanismo microscópico dos três aspectos são descritos, salientou o molde de peletização biomassa A direção de pesquisa do mecanismo.
matéria-prima de biomassa compreendendo principalmente palha, lenha, processamento e resíduo da silvicultura, resíduos sólidos municipais, o estrume animal e energia culturas, a aplicação relaciona-se com uma energia de biomassa, alimentos para animais, fertilizantes, tratamento de esgotos, metalurgia do pó, as células de combustível, e papel Vários campos[1].
Biomassa tecnologia de moldagem por granulação é menor densidade de todos os tipos de matéria-prima de biomassa comprimida em partículas mais densas pela prensa de moldagem maneira [2- 4]No presente processo, para uso doméstico e de moldagem e o aparelho de moldagem, de um dos principais técnicas direcção pesquisa biomassa de granulação de moldagem, moldagem molhada, a moldagem por compressão, e formando o processo de moldagem por carbonização principal; parafuso máquina de moldagem por extrusão, um êmbolo aríete da máquina e a máquina de moldagem por prensagem em rolo é amplamente utilizada no aparelho de moldagem, o aparelho de moldagem é dividida anel granulação de matriz, matriz plana máquina de moldagem por extrusão e uma máquina de espiral agora estudar processo de moldagem e aparelho de moldagem são feitos progressos significativos , mas o estudo do mecanismo de formação de granulação de biomassa não é suficiente profundidade. mecanismo de formação de biomassa de granulação é uma parte importante do material de granulação estudo moldagem estudantes de tecnologia pode biomassa processo de moldagem por granulação para desenvolver e desenho do equipamento de moldagem E otimização fornece a base teórica.
1 Estado de pesquisa do mecanismo de moldagem por granulação de biomassa
Actualmente, a investigação sobre o mecanismo de formação de biomassa granulação principalmente no modelo mecânico de moldagem por granulao, processo de granulao de moldagem por compressão e o mecanismo microscópico de formação de três aspectos.
arte moldagem 1,1 granulação no modelo mecânico
Holm et al. [5- 7]Estabelecido no modelo mecânico de buraco de madeira em pó extrusão anel matriz, força de pressão, deduzida modelo mecânico e o modelo mecânico é melhorada, resolvendo assim o coeficiente de Poisson, o coeficiente de atrito e pré-acoplados uns aos outros e uma força difícil de determinar. Osobov [8]As partículas de grama foram usadas como matéria-prima para testes e análises, e a influência da densidade inicial e do grau de compressão do material na magnitude da força de compressão foi obtida Rolfe et al. [9]Propõe-se que a força de extrusão seja inversamente proporcional à velocidade de rotação da matriz do anel, Adapa et al. [10]Sob as mesmas condições de fermentação, o teste de contraste de qualidade de partículas entre valeriana seca e desidratada foi realizado, e o modelo de dureza dos grânulos de alfafa foi estabelecido.
Cao Kang et al. [11]O processo de granulação por extrusão é dividido em zona de alimentação, zona de deformação, zona de extrusão e análise mecânica do estado de tensão da zona de extrusão, Wu Jinfeng et al. [12]Os experimentos de simulação do processo de granulação foram realizados em farinha de alfafa com diferentes tamanhos de partículas e um modelo matemático para força de extrusão e tamanho e densidade de partículas de pó foi estabelecido. [13]O delineamento experimental ortogonal foi utilizado para estabelecer um modelo matemático de densidade de granulação, força de extrusão e teor de umidade do material. [14]Usando a tecnologia de medição elétrica, obtivemos a conclusão de que a mudança na força radial e na densidade de compressão, a densidade inicial e a velocidade de compressão estão intimamente relacionadas. [15]A força do material no cilindro do molde foi analisada, a relação entre o material e a pressão foi obtida, e a relação entre o estresse axial e o estresse radial foi analisada, Shi Shuijuan et al. [16]Um modelo de mecânica de extrusão foi estabelecido e o software de elementos finitos foi usado para analisar o modo de anel, obtendo-se a relação entre o modo axial, a tensão circunferencial e o deslocamento Zhang Wei et al. [17]O software de elementos finitos foi usado para análise estática do orifício do molde do anel para obter a lei de distribuição da tensão axial e deformação do orifício do molde do anel.O efeito do ângulo do cone do furo do molde do anel na tensão axial foi determinado Wu Kai et al. [18]Através da análise do processo de formação e mecanismo, foi estabelecido um modelo mecânico em modelo de anel e um modelo de torque, sendo analisada a influência das propriedades do material e parâmetros estruturais na tensão do modelo em anel.
1.2 Estado da pesquisa do processo de compressão de moldagem por granulação
Rehkuglar e cols. [19]O modelo de mecânica reológica foi utilizado para analisar a variação de materiais no processo de formação Bock et al. [20]material de equação grama reológico foi resultados do teste de tensão de compressão, o processo de compressão de material de grama. Efeito de moldagem por compressão é partículas maiores de biomassa de enchimento propriedades, as propriedades reológicas, e características de compressão, em que a pressão, teor de humidade e tamanho de partícula É o principal fator de influência [21]Bock et al. [22]Verificou-se que durante o processo de granulação das partículas de grama, a força física que liga as partículas de grama determina a qualidade da partícula.
Yang Mingzheng e cols. [23]As propriedades reológicas dos materiais de palha foram estudadas e Zhong Qixin et al. [24]Ao analisar a relação entre a compressão a interacção de partículas do material durante o sorteio dos factores que afectam a qualidade das partículas. Wei, branco [25]Palha partículas simulação de moldagem por compressão, para o processo de compressão de uma investigação mais específica, a curva característica de moldagem é dividida em quatro secções, e um modelo matemático de solta, compactada e a fase de transição. Li Yongkui etc. [26]A aplicação do método dos elementos discretos processo de formação de imprensa haste do milho em pó foi simulada, para estabelecer um processo de moldagem por discreta elemento modelo haste do milho em pó compacto. Dong Yuping etc. [27]A partir da teoria da mecânica de modelo de plasticidade mecânica do processo de compressão, e Análise de Elementos Finitos simulação do processo de extrusão de software, o material obtido na variante do processo de extrusão, revelando a tensão interna durante a formação da matéria-prima estirpe Processo de mudança. [28]O campo de temperatura durante a moldagem de simulação de elemento finito, para obter a distribuição do campo de temperatura durante a moldagem de matéria-prima. Shen Shuyun [29]suporte lico para elementos finitos para analisar uma matriz de anel acoplado a uma pluralidade de campos físicas, a distribuição do molde de anel para se obter a distribuição geral de tensão-deformação e temperatura.
1.3 Estado da pesquisa do mecanismo de formação microscópico
Lindley et al. [30]A coesão interna do produto moldado e o tipo de adesivo é dividido nas seguintes cinco categorias: ① ponte sólido em partículas ou ponte; não coesão ② agir ligante para movimentar livremente; ③ livremente móvel tensão superficial e a pressão capilar do líquido; ④ entre partículas A atração molecular ou atração eletrostática; 5 enchimento ou encaixe entre partículas sólidas. Eles acreditam que as características de combustão de biomassa podem ser usadas para explicar o mecanismo interno de moldagem. Kaliyan et al. [31]Verificou-se que a ligação entre as partículas era principalmente ligada por sólidos formados por ligantes naturais (celulose, proteínas).
Guo Kangquan e cols. [32]Medido a partícula diferente para o diâmetro médio das partículas de duas condições de moldagem, para se obter o diâmetro de partícula médio da partícula relação duas condições de moldagem, forma ligada entre as partículas observada por um microscópio, o estabelecimento de um modelo de ligação de micro-partículas. Índia semelhante Xu [33]Comparando-se as mudanças da microestrutura dos três tipos de palhetas antes e após a compressão, obteve-se o método de microcomparação das partículas de moldagem de palha e propuseram-se as condições ótimas de compressão Tian Yuyu et al. [34]Palha microestrutura das partículas foi observada sob diferentes condições de moldagem, a análise da relação entre a microestrutura e as condições de moldagem, os estudos mostram que a combinação entre as partículas de palha, sob a forma de partículas mosaico principalmente mecânica, de base natural de ligação adesivos. Huoli Li et [35]Por comparação de diferentes materiais, diferentes fases da morfologia do material e forma ligada à partícula, obtidas partículas microscópicas do mecanismo de formação de biomassa de compressão em camadas pode ser dividido na camada central, a camada de transição e a compressão da superfície. Xingxian junho et [36]estudo de observação da morfologia das partículas de biomassa do processo de moldagem, a máquina de moldagem plana dado em explorar a zona de alimentação, o ponto de contacto entre a forma ligada, áreas compactadas, a zona de glóbulos de partículas formando. Qi Jing et [37]O mecanismo de formação microscópica dos grânulos de cascas de arroz foi analisado a partir da forma de combinação física, e os estudos demonstraram que os "pilares" são a principal forma de ligação física entre as matérias-primas da casca de arroz. [38]Estudo sobre o ponto de vista macroscópico e microscópico do mecanismo de moldação da biomassa, o efeito de condições de moldagem sobre a qualidade física de partículas a partir de uma perspectiva macro, analisaram a relação entre a qualidade das partículas e partículas características, características bioquímicas e as características potenciais de nível micro. Wuyun Yu et [39]Biomassa contacto mecânico estabelecido modelo geométrico, para determinar a relação matemática entre o rolo de impressão e a superfície cónica pressão positiva matérias-primas, a análise microscópica do mecanismo molecular de energia electroquímica e mecanismo microscópica, que divulga um processo de moldagem por compressão a temperatura à compressão E a importância do motivo para o aumento da energia e densidade de biomassa formando combustíveis.
2 Pesquisa e Prospectiva do Mecanismo de Moldagem por Granulação de Biomassa
A pesquisa sobre o mecanismo de formação da granulação de biomassa, a partir do estado de pesquisa, tem apresentado grande progresso, sendo que no estudo do modelo mecânico foram estabelecidos diversos modelos matemáticos e modelos de torque para as propriedades mecânicas do molde anular, na pesquisa do processo de compressão. estudar as propriedades mecânicas dos materiais e propriedades reológicas tenham feito grandes progressos, no estudo do mecanismo de formação microscópica revela o modo de ligao entre os diferentes materiais que formam partículas microscópicas e estrutura de partículas, inicialmente estabelecida uma transição a partir do macro para o micro moldagem Mecanismos Estes resultados de pesquisa fornecem uma base teórica para a formulação de processos de granulação de biomassa e otimização de equipamentos de moldagem.No futuro, os seguintes aspectos devem ser estudados em profundidade.
Partículas (1) granulação da moldagem dos materiais utilizados são na maior parte dos meios, mecânicos não-contínuas não-contínuos aplica-se à análise mecânica de partículas de biomassa do presente estudo teórico dos meios de comunicação não-contínua não é suficiente profundidade, de modo a mais completamente Para revelar as propriedades mecânicas dos materiais no processo de granulação, a teoria mecânica dos meios descontínuos deve ser aperfeiçoada.
(2) para moldagem por modelo biomassa mecânica granulação muita pesquisa, e o estabelecimento de um número de modelos mecânicos de extrusão, mas estes modelos mecânicos são construídos em um único material e condição de compressão específico devido ao material de moldagem utilizado granulação variedade, sua compressão condições de moldagem há uma grande diferença, é necessário estabelecer mais extensas adaptabilidade de extrusão de materiais mecânicos e modelos matemáticos.
(3) granulação da biomassa presente na moldagem por compressão do estudo, apenas um único campo físico é simulada, tais como campos de pressão e de temperatura, ou a velocidade, etc. Devido a moldagem por granulação a complexidade do processo, e variabilidade sistemática, e, por conseguinte, fazer apenas uma única análise do campo físico não pode de forma abrangente reflectir alterações relevantes do processo de moldagem por granulação, a necessidade de multi-física campo análise de acoplamento. em segundo lugar, os estudos de processo de compressão biomassa focada em reológico Em termos de características acadêmicas e propriedades mecânicas, é necessária uma pesquisa profunda sobre as características das partículas, características bioquímicas e propriedades elétricas no processo de compressão.
(4) microscópica mecanismo de formação de biomassa caracterização microscópica principalmente granulado de partículas de biomassa, antes e depois da compressão aspectos da sua estrutura interna, sob a forma de ligação entre as partículas apenas fazer alguns análise qualitativa A análise qualitativa e quantitativa em combinação com para ser capaz de interpretar o mecanismo microscópica da formação de uma forma mais abrangente, a macro e micro combinadas são mais conducentes para explorar os efeitos da morfologia inter-partículas e microestrutura da forma ligada à partícula de qualidade do pellet.
(5) os estudos sobre o mecanismo de formação da biomassa granulação focada sobre o nível físico, o estudo da forma de ligação química entre a partícula processo de formação e alterar a composição química do material ainda está na infância. Para uma compreensão mais clara do mecanismo de moldagem por granulação A combinação de física e química exige uma pesquisa profunda sobre a tecnologia de moldagem de granulação.
Referências:
'1' orifícios de fiação de seda, Zhang Jiangyong, Zeng Hui Ecologia características ambientais de Progresso carbono biomassa na sua aplicação de 'J', 2015, 24 (4): 716-723 ...
'2' biomassa Qiu Ling densa em forma Tecnologia Progress Energy 'J', 1998 (3): 57-61.
sistema '3' Resumo Du Pengdong moldagem curado de controlo da máquina de biomassa engenharia floresta 'J', 2013, 29 (5): 76-78.
'4' para um alto, Lin, Zeng, et .GSR800 biomassa desenho máquina de cura e de fabrico tecnologia equipamento 'J' madeira, 2013, 41 (12): 35-37.
'5'Holm J K, L Henriksen B, Hustad, J. E., et al.Toward uma compreensão do controlo de parâmetros em madeira macia e madeira dura peletes pró-duction'J'.Energy & Fuels, 2006 (20): 2686-2694.
'6'Holm J K, Wand K, Henriksen U B, et al.Fundamentals de biomassa pellet Conferência production'A'.European e Exposição: Biomassa para a Energia, Indústria e Clima Protection'C', de Viena de 2005.
'7'Holm J K, L Henriksen B, Wand K, et verificação al.Experimental de novo modelo de sedimento utilizando um único pelleter unit'J'.Energy & Fuels, 2007 (21): 2446-2449.
'8'Osobov V I.Pressing e peletização de feno Materiais de palha e por Impacto Load'J'.Traktory eu Selkhzmachiny, 1970, 40 (6): 21-23.
'9'LARolfe, HEHuff, F.Hsieh.Effects de tamanho e de processamento de variáveis de partículas sobre as propriedades de um e de feed'J'.Journal catfish ruded de alimentar aquática Tecnologia Produto de 2001, 10 (3): 21- 33
'10'Adapa P K, Singh A K, L Schoenau J, et características al.Pelleting de alfafa fraccionado mói: Manuseamento Dureza models'J'.Powder e Proeessing, 2006, 18 (5); 294-299.
'11' Cao Hong, Jin Zhengyu tecnologia moderna de processamento de ração 'M' Shanghai: Shanghai Ciência e Tecnologia Literatura Publishing House, de 2003.
'12' Wu Jinfeng, Huang Jianlong, Zhang fruta, farinha de alfalfa e semelhantes granulada com um teste de simulação de densidade força de extrusão 'J' MÁQUINAS AGRÍCOLAS Journal, 2007, 38 (1): 68-71.
'13' foguetes, Wanfang novo Huangwei Longo, e outros parâmetros das partículas simulações de alfafa baseados optimização de processos de moldagem por extrusão 'J' MÁQUINAS AGRÍCOLAS Journal, 2011, 27 (11): 354-358.
'14' Zhouxiao Jie, Chunguang condição de compressão impacto de força radial alfafa grama do 'J' MÁQUINAS AGRÍCOLAS Journal, 2009, 40 (2): 115-118.
. 51-57: Teórico e Estudo Experimental de 'J' MÁQUINAS AGRÍCOLAS Journal, 1995, 263 (6) '15' também YANG, Zhu Bolin, Liuhan Wu êmbolo compacta da máquina de moldagem por briquetagem.
Shi Shuijuan, Kai Wu, análise molde de anel e construir modelo de elementos finitos de 'concepção do processo de granulação Jiangai junho '16' J' mecânica e de fabrico, 2011 (1): 38-40.
'17' Wei Zhang, Wu Jinfeng anel molde FEMININO estrutural orifício análise anel de fieira granulador 'J' China agrícola, 2007 (6): 25-27.
análise do processo de granulação por extrusão '18' Wu Kai Shi Shuijuan e modelagem de factores mecânicos que afectam o molde 'J' Journal of Agricultural Engineering, 2010, 26 (12): 142-147.
'19'Rehkugler G E, W Buchele F.Bio-mechanices de wafering'J'.Transactions forragens da ASAE, 1969 (52): 1-8.
'20'Bock R L, V H Puri, Manbeck H B.Modeling resposta de relaxação de tensão de trigo em massa usando o triaxial Test'J'.1989, 35 (5): 1701-1708.
'21' Guo Kang tecnologia certa base em pó e material granular 'M' Xi'an: Northwestern University Press, 1995.
'22'Adapa P K.Tabil L G.Schoenau L J, et características al.Compression de fraccionado Manuseamento alfafa grinds'J'.Powder e Pro-cessamento, 2002, 14 (4): 252-259.
.. '23' Yang Mingshao, Li Xuying análise do material Abrir processo de compressão gramíneas pesquisa agrícola 'J', 2005 (3): 81-84.
'24' Zhong Qixin, Qi Guanghai Mecanismo de granulação e seus fatores de influência 'J.' China Feed, 1999 (14): 8-10.
'25' Bai Wei, Hu Jianjun Estudo experimental e análise de regressão da moldagem por compressão a frio de grânulos de palha 'J. Henan Science and Technology, 2007, 27 (6): 703-706.
'26' Li Yongkui, Sun Yuexi, Bai Xuewei Simulação de elementos discretos 'J' de formação de poros de um único furo de pó de milho em pó Chinês Journal of Agricultural Engineering, 2015, 30 (20): 212-217.
'27' Dong Yuping, Gao Mingwang, Sun Qixin, Simulação de Elemento Finito de Moldagem de Solidificação de Biomassa de Palha 'J.' Journal of Shandong University, 2005, 35 (5): 9-13.
'28' alta reputação. Solta simulação de elementos finitos de moldagem a quente de biomassa e análise 'D'. Jinan: Shandong University, 2004.
'29' SHEN Shuyun. Pesquisa de modelo de anel de moldagem por partículas de biomassa 'D.' Jinan: Shandong University, 2008.
'30' Iindley J A, Vossoughi M. Propriedades físicas das biomassas de biomassa 'J.' Transações da ASAE, 1989, 32 (2): 361-366.
'31'Kaliyan N, Morey R V. Ligantes naturais e mecanismos de ligação do tipo ponte sólida em briquetes e pellets feitos de comedover e switch grass' J. Biore source Technology, 2011 (101): 1082-1090.
'32' Guo Kangquan, Zhao Dong Forma de deformação e combinação de partículas durante a moldagem por compressão de material vegetal 'J.' Journal of Agricultural Engineering, 1995, 11 (1): 138-143.
'33' Xu Guangyin, Shen Shengqiang, Hu Jianjun, et al Estudo experimental sobre a mudança na microestrutura da moldagem por compressão a frio de palha Acta Solar, 2010, 33 (3): 273-278.
'34' Tian Luyu, Hou Zhendong, Xu Yang, Pesquisa sobre a microestrutura do bloco formador de palha de milho 'J.' Revista Chinesa de Máquinas Agrícolas, 2011, 42 (3): 105-108.
'35' Huoli Li, Tian Yishui Mecanismo de formação microscópica de combustíveis de partículas de biomassa 'J.' Revista Chinesa de Engenharia Agrícola, 2011, 27 (1): 21-25.
'36' Xing Xianjun, Hu Yunlong, Ma Peiyong, e outros Micro-mecanismo de partículas de biomassa 'J.' Renewable Energy, 2015, 33 (5): 921-925.
'37' Sheng Kuichuan, Wu Jie. Pesquisa de progresso na qualidade física e mecanismo de formação de combustíveis de biomassa. Journal of Agricultural Engineering, 2004, 20 (2): 242-245.
'38' Qi Jing, Yu Hongliang Observação microscópica do mecanismo de formação de partículas de biomassa de casca de arroz 'J.' Liaoning Agricultural Sciences, 2009 (6): 49-50.
'39' WU Yun-yu, Dong Yu-ping, WU Yun-rong. Micro mecanismo de moldagem de solidificação de biomassa 'J.' Jornal Chinês de Energia Solar, 2011, 32 (2): 268-271.
