Wang Meimei 1, Wang Yumei 2, Han Wenqing2
(1. Schule für Maschinenbau, Anyang Institut für Technologie; 2. Anyang Jimke Energie Machinery Co., Ltd, Anyang, Henan 455000)
Abstract: Als wichtige Form der Nutzung von Energie aus Biomasse, die Faktoren untersuchen die Formprozess beeinflussen, ist von großer Bedeutung Biomassepartikel diesem Beitrag werden die Faktoren analysiert, die festen Biomassepartikel gebildet aus drei Forschungs Materialien, Verfahren, Ausrüstung zu beeinflussen, und. Auswirkungen auf die Pelletqualitätsfaktor (PQF) und teilchenförmigem Standfestigkeitsindex (PDI) und andere Indikatoren, die Wechselwirkung zwischen den verschiedenen Faktoren miteinander in Beziehung stehen, die das Gerät Parameter übergeben der Schlüsselfaktor Analyse der Studie ist es, die Partikelform Ausrüstung Forschung und Entwicklung durchgeführt, Vorläufige Grundlagenforschung.
Mit der raschen Entwicklung der heutigen Welt sind Produktion und Leben zunehmend von Energie abhängig, und Energie ist zu einem Grundstoff geworden, der die wirtschaftliche Entwicklung des Landes einschränkt: Als primäre Energiequelle kann petrochemische Energie aufgrund beschränkter Reserven nicht regeneriert werden, was globale Ursachen hat Es wird sehr geschätzt: Die Biomasse als erneuerbare Ressource nimmt eine wichtige Position in den petrochemischen alternativen Energiequellen ein. [1]Entwickler Biomasse nicht nur den Mangel an fossilen Brennstoffe zu ergänzen, auch erhebliche Vorteile für die Umwelt erzeugen. Lockerten Biomasse-Materialien durch Techniken in festen Brennstoff einen Biomassepartikel effizienter Einsatz von einfacher und praktischen Form zu formen. Von in Biomasse-Ressourcen reicht, Biomasse Energieentwicklung auf dem Einsatz von Technologie eine breite Palette von Rohstoffen zu schaffen gewährleisten. Obwohl unsere Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Technologie zu spät, aber mit dem Marktumfeld und immer stärker werdenden Forderungen, Gestaltung Faktoren von Biomasse Pellets als Brennstoff gestartet , Um die Entwicklung von Chinas Biomasse Erstarrungsformtechnologie und seine Ausrüstung zu fördern, um eine große Rolle bei der Förderung der Skala zu spielen.
Biomasseteilchen Formverfahren, die tatsächlichen Biomasse in dem Teil des Materials erfolgen mit organischen Substanzen Kunststoff und ausgerüstet wird miteinander verklebt Materialisierung erweicht wird. Dieses Verfahren ist abhängig von den körperlichen Veränderungen, chemische Veränderungen für die Unterstützung, die von den Inhaltsstoffen, Rohmaterialpartikelgröße, Rohmaterialfeuchtigkeit, Formtemperatur, Materialschichtdicke, Extrusionsgeschwindigkeit, Extrusionsdruck und Formungslochparameter und viele andere Aspekte[2-3].
1 Rohstofffaktoren
1.1 Rohstoffzusammensetzung
Da das Material typischerweise aus mehreren unterschiedlichen Komponenten zusammengesetzt ist, aber der Einfluss der verschiedenen Komponenten auf die Partikel des ausgehärteten Formteil ist unterschiedlich. Einige Biomasse Komponenten wie Proteine, Lignin, erweicht bei einem bestimmten Druck oder Temperatur, eine plastische Verformung um so zu bilden, organische Klebstoff mit Eigenschaften, einige Komponenten, wie beispielsweise Holzcellulose, die Bioabfälle anorganischen Teilchen usw., wird in dem Partikelbildungsprozess als Dispergiermittel als gehinderte Partikelbildung und das große Biomasse-Ausgangsmaterial nicht leicht aufgebrochen oder lysiert Einige der Substanzen werden nicht leicht zersetzt oder enthärtet.Rohstoffkomponenten sind die Hauptfaktoren, die den Partikelhaltbarkeitsindex beeinflussen (im Folgenden als PDI bezeichnet). Der Einfluss von Rohmaterialkomponenten auf PDI beträgt etwa40% der verschiedenen Faktoren. [4]Die Beitragsrate verschiedener Komponenten in Rohmaterialien zu dem gesamten PDI ist unterschiedlich.Infolge der unterschiedlichen Beitragsraten verschiedener Substanzen zu PDI ergeben einige üblicherweise verwendete Rohmaterialien unterschiedliche Partikelqualitätskoeffizienten (im Folgenden als PQF bezeichnet).[5].
PQF größer Rohstoffe, je näher die Teilchen, desto höher ist der PDI, sonst niedriger als Bentonit, Lignin, das eine hohe PQF, können im allgemeinen als Bindemittel verwendet werden, wie Säureöle, die PQF dies ist -40, weil viele Fette und Öle Einsatzmaterialkomponenten, in gegenseitigen inter~~POS=TRUNC resultiert, und die Anwesenheit des Ölfilms führt zu einer Dispersion von Abstandshalterteilchen, so dass das System nicht wirksam die Partikel binden kann, desto mehr lose die Körnchen Je niedriger der PDI ist, desto besser ist die Partikelqualität, wenn der Partikelmassenindex der Inhaltsstoffe im Rohmaterial gewichtet wird und 4,7, siehe (1):
1.2 Rohstoff Granularität
Je feiner die Teilchengröße, desto größer ist die Oberfläche des Partikels ist, desto leichter ist die Bindung zwischen den Teilchen, während die leichten Wärme und Feuchtigkeit absorbiert, sind gemischte Temper, umso besser ist die Erweichung Grad der Gelatinierung der Biomasse, so daß die dichteren Teilchen hergestellt aus glatten, neigt weniger zur Rissbildung und Bußgelder. Je feiner die Teilchengröße, der Mahlvorgang Energieverbrauch, desto höher jedoch und daher nicht hoch genug Verfolgung kleinerer Partikelgröße werden können [6]Gleichförmigkeit ist auch wichtig, die Größe der Rohmaterialteilchen, das Rohmaterial nach der Pulverisierung ist nicht übermäßig große Teilchen, Teilchen mit Übergröße und andere Materialien, die nicht leicht kombiniert werden, wirken sich auf die Gleichmßigkeit Mischen Abschrecken granulierte Teilchen, nachdem die Oberfläche leicht uneben zu erzeugen, Phänomen und ist anfällig für im Strahlungs Cracken um die großen Teilchen, die resultierenden Teilchen leicht beschädigt. aus der Sicht der Granulation, desto feiner die Teilchengröße der Rohstoffe, hochen Granulierstärke, nicht aber die Luftfeuchtigkeit einzustellen, der Klebstoff leicht hergestellt, und das Material zerkleinert wird zu klein , übermäßiger Pulverisierung Energieverbrauch führt, die Teilchengrße zu grob, Typ Loch in Schwierigkeiten, erhöhter Verschleiß der Druckwalze und der Ziehdüse, Granulieren schwierig bilden, insbesondere kleine Apertur stirbt schwierige Formen und die resultierende Gelatinierung Weichmachermaterial schlecht ist, was zu hohe Materialverbrauch, geringe Ausbeute, die Herstellung von teilchenförmigem Pulverhoch enthält. Somit wird die Rohmaterial Teilchengröße beträgt im allgemeinen 1/2 bis 2/3 oder pulverisierte des Teilchendurchmessers des Siebes zu steuern, um ein mittleres Partikeldurchmesser verwendet wird, das Maximum sollte> 10 mm.
Pulverisierte, um ein übermäßigen Energieverbrauch zu vermeiden, sondern auch die gewünschte Partikelgröße Naßmischen Stoffaustausch zu gewährleisten, hilft, die Rate von Pulvern enthaltenden Partikeln zu reduzieren. Weitere Aufmerksamkeit vor der Granulierung des gemischten Variationskoeffizienten von bis zu 5% gemischt werden soll oder so, wird eine gute Grundlage hinter dem Granulierungsverfahren legen.
1.3 Feuchtigkeits- Material
Verbindung und freies Wasser in dem Biomasse-Ausgangsmaterial dient als ein Schmiermittel, so dass die Reibung zwischen den Teilchen reduziert ist, erhöhte die Mobilität zu erleichtern, die Bindung zwischen den Teilchen, und da die Wasseraufnahme und der Hydrolyse von Biomasse verstärkter Kunststoff Erweichung Variation der Haftwirkung fördert geeignete Feuchtigkeits geformten Partikel gelten unterschiedliche Beschickungsmaterialien im allgemeinen variiert Feuchtigkeit, Komponenten und dergleichen sollten durch Temperatur, Feuchtigkeit des Rohstoffes höchstens 8% bis 15%, aber auch einzelne Feuchtigkeits Material beeinflusst werden höher, wie Teak Holzschnitzel und dergleichen sogar bis zu 50%, vorzugsweise weniger gängige Materialien die Wirkung der Teilchen für das Material vor übermäßiger Feuchtigkeit während der Granulierung zu gewährleisten getestet wurden, muß behandelt werden, um das Wasser zu reduzieren, in der Regel Prozess Trocknen Deal mit[7-8].
2 Prozessfaktoren
2.1 Formtemperatur
Prozess Biomasse der organischen Komponente wird hauptsächlich erweicht bei einer bestimmten Temperatur und Druck geformt plastische Verformung des Verbindungsprozesses, die Formtemperatur ist ein wichtiger Faktor bei der Bildung von Biomasse-Teilchen ‚9‘. Im Allgemeinen ist die Biomasse bildenden Teil die organische Komponente eine Erweichung Ausgangstemperatur von 70 ℃ ~ 80 ℃, der Klebstoff plastisch wird bei etwa 160 ℃, wenn die organische Komponente Abschnitt 240 beginnt deg zu verflüssigen aufweist.] C, wenn die Formtemperatur 60 ℃ erreicht, beginnt das Ausgangsmaterial zu erweichen, Fließfähigkeit Erhöhung mit zunehmender Temperatur des Material geringer Bewegungswiderstand, Widerstand Formen wird ebenfalls reduziert. Es wird bei Raumtemperatur der Warmumformung eine Differenz von fast 2-mal so hoch wie möglich mit Druckmessung geformt, aber nicht Temperatur ist die Temperatur zu Hoch verursacht eine Verkohlung von Biomasse, die dem Formen nicht förderlich ist, und aufgrund der ungleichmäßigen und unkontrollierbaren Verkokung wird es die Partikelqualität und den Brennwert beeinflussen.
2.2 Materialstärke
Pressen des Materials in die Zone zwischen der Druckrolle und dem Stempel, so dass ein Spalt ausgebildet wird, ist die Spaltdicke des Materials. Materialschicht Dicke ist eine Vorstufe, bevor das Extrusionsmaterial die Zone eindringt, wenn die Andrückwalze Paar Materialschichten Es gibt eine Vorkompressionskraft.Für Formen mit unterschiedlichen Öffnungsdurchmessern werden typischerweisekleine Lücken für kleinere Partikel ausgewählt, und größere Lückenwerden für größere Lücken verwendet.
Nicht nur die Materialstärke des fertigen Teilchendurchmesser von etwa auch den Stromverbrauch des Granulationsprozesses wirkt unter den gleichen Bedingungen auf Variationen in der Dicke der verschiedenen Materialien führen, die Presskraft ist die Materialschichtdicke zu klein ist, ein kleiner Druckextrusion, die Düsenöffnung in die Material weniger, ist die Produktivität gering ist, wodurch das Material in die Matrize Extrusionsöffnung nicht zu wenig bilden, das keine Teilchen erzeugen; Material, wenn die Schichtdicke zu groß ist, rasch zunehmende Preßkraft, das Material tritt der Ziehdüse zu groß ist, werden die resultierenden Teilchen das Material wird zu dicht Schwierigkeiten, Leistungsanstieg oder sogar zu einer Überlastung von Geräteausfall führen. Fig. 1 die Wirkung des Drucks zeigt zwingt die Materialdicke von denen B eine angemessene Dicke des Materials ist, ein die Materialstärke des übermäßigen Zustandes befindet, . C Schichtdicke zu dünn Material vertikale Preßkraft Materialkomponente in Kontakt mit der Presswalze Material, d.h. der Formel (2) litten:
Wie aus 1 klar ist, Kraft der Dicke der Materialschicht beim Pressen ist ein F seit dem Druckkopf, wodurch eine wesentliche Erhöhung der Druckkraft verursacht, die Druckkraft zu klein ist und die C-Region. Daher angemessenes Material Dicke ist die Garantie für eine effiziente Produktion.
3 Ausrüstungsfaktoren
3.1 Extrusionsgeschwindigkeit
Extrusionsgeschwindigkeit wirkt sich direkt auf die Verweilzeit des Materials in der Form Loch. Werkstoff bleibt in der Matrizenbohrung Zeit haben einen großen Einfluss auf die Qualität des Formteils, wenn das Material in der Formloch kurzer Zeit zusammengedrückt wird, die Energie pro Produktionseinheit verbraucht es gibt weniger, aber leicht auf die Herstellung von Partikelpackung führen könnte, ist nicht genug, und das Material bleibt in den Löchern mehr sterben, je länger gedrückt wird, desto dichter Gewebepartikel wird die Partikelqualität verbessert, aber die relativen Einheitsenergieverbrauch ebenfalls erhöht wird, wenn das Material zu lange, zu dicht, was zu einem erhöhten Reibung Kompression, schwierig zu bewegen, in der Ziehdüse bleibt, wird es ein entsprechender Partikel kompaktierten Extrusions durch Überhitzung sogar Öffnung aufgegebene Geschwindigkeit Ausfallzeiten sterben verursacht seine Verkohlung. Druckwalzengeschwindigkeit, Druckrollendurchmesser, etc. Eine angemessene Extrusionsgeschwindigkeit ist die Garantie für kontinuierlichen Betrieb und geringeren Energieverbrauch.
3.2 Extrusionsfestigkeit
Extrusionsfestigkeit ist die physikalische Kompressionskraft des Materials, die den Hauptfaktor der Partikelverdichtung "10" darstellt. Nur bei höherer Druckfestigkeit kann die Teilbiomasse im Rohmaterial erweicht und höher werden Reibungswärme an der Presskraft erzeugt Plastifizier- und adhäsionsfördernde Material Komponententeil, so daß die Teilchen zementiert Bruchfestigkeit unzureichend ist, wenn das Ausgangsmaterial bilden, kann nicht effektiv zusammengedrückt werden, können die Partikel nicht gebildet werden, während Übermäßige Druckfestigkeit verstärkt den Verschleiß der Form, was der Kostenkontrolle nicht förderlich ist.
3.3 Formhohlraumparameter
Das Formungsloch ist ein Parameter Kombination von Faktoren, die von den Inhaltsstoffen, zerquetschen vielen Einschränkungen Particle Size, Extrusionsgeschwindigkeit, Festigkeit und dergleichen, die wiederum diese Faktoren beeinflussen, die kombinierten Effekte des Partikelbildungsprozesses wie Lochtyp-Parameter Kompressionsverhältnis ist, desto größer ist das Verdichtungsverhältnis Druckfestigkeit erhöht wird, die Extrusionsgeschwindigkeit verringern, je niedriger die Qualität der Rohmaterialteilchen Faktoren Materialien fördern können, beeinflussen die Materialart in die Anzahl der Löcher Typ der Einlassöffnung der Parameter bilden Und Geschwindigkeit und beeinflussen die Dicke der Materialschicht ändert sich.
Nach dem Pre-Test-Studie, es auf einer Versuchsbasis wurde auf Daten Biomassepartikel von Schimmel Akkumulation eines bestimmten passieren, legte den Grundstein Klang Theorie zu bilden. Derzeit Teilchen Herstellungsform Scheibe, nach verschiedenen Rohstoffen Verhältnis, im Allgemeinen entsprechend der erforderlichen Formungsöffnung φ, wählen Sie den geeigneten Koeffizienten, um die Scheibendicke H, Konus D, Konustiefe h zu bestimmen.
Für verschiedene Rohmaterialien werden die Formparameter der Formlöcher der Granulierungsausrüstung eingestellt, um Teilchen mit ausgezeichneter Formgranulation und einem niedrigen Energieverbrauch in der Einheitsproduktion zu erhalten, was der Ausweitung der Produktionsgewinne förderlich ist.
4 Fazit
Dieser Artikel analysiert die Hauptfaktoren, die Partikelbildung beeinflussen, der Einfluss dieser Faktoren auf der Partikelbildung ist vielfältig, Zutaten und Feuchtigkeitsgehalt direkt den Effekt von Granulierungsformen bestimmt, muss das Ausgangsmaterial für hohe Luftfeuchtigkeit behandelt werden, um den Feuchtigkeitsgehalt zu reduzieren, sonst Kann kein Granulat bilden, Granulationsprozess ist ein relativ strenger Kontrollprozess, die Temperatur, Schichtdicke kann nicht den erforderlichen Bereich überschreiten oder kann nicht normal sein, und Ausrüstung Faktoren ist eine komplexe umfassende Faktor, in dem die Wahl der Form Loch Parameter eingestellt werden kann Verbesserung andere Faktoren anzupassen. gute Art Blende Formparameter gelten kann eine breite Palette von Rohstoffen, ist der Herstellungsprozess geringer Energieverbrauch, gute Partikelbildung und Qualität. durch die Art und Formanlagenparameter zu optimieren und das Loch zu verbessern effektiv sein Verbesserung der Partikelqualität und -ausbeute sowie Förderung der Anwendung und Förderung von Biomassepartikeln.
Referenzen
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