王美明 1、王ゆみ 2、Han Wenqing2
（1）安養工業技術振興事業団（2）安陽ジンクエネルギー機械（株）、河南省安陽市455000）
要約：バイオマスエネルギーの利用の重要な形態としては、成形工程に影響を与える要因を研究は、本論文では、3つの研究材料、プロセス、機器、およびから形成された固体バイオマス粒子に影響を与える要因を分析し、大きな意義のバイオマス粒子です。デバイスパラメータを渡すペレット品質係数（PQF）と粒子状耐久性指数（PDI）および他の指標の影響、様々な要因間の相互作用が相互に関係しているが、研究の重要な要因分析である、粒子成形装置の研究開発が行わ予備的基礎研究。
今日のグローバルな高速開発では、ますます高エネルギーの生産と生活のエネルギー依存性は、基本的な材料の制約国の経済発展となっている。一次エネルギーとして化石燃料、原因限られた準備金に乾燥まで再生できない、世界中のさまざまな国に導きますバイオマスエネルギーは、再生可能資源として、石油化学代替エネルギー源として重要な位置を占めています。 [1]開発者は、重要な環境上の利点を生成し、また、化石燃料の不足を補うだけでなく、バイオマス。ルースバイオマス材料の固体燃料への技術を成形することにより、シンプルで実用的な形態のバイオマス粒子を効率的に使用することである。うちバイオマス資源、原材料の広い範囲の保証を提供するために、技術の使用上のバイオマスエネルギー開発における豊富。技術の分野における研究開発が遅れ始めたものの、しかし、市場環境でますます需要増、バイオマスペレット燃料の要因を形作ります、中国のバイオマス固化成形技術とその機器の規模を促進する上で大きな役割を果たすの開発を促進する。
成形プロセスは、実際のバイオマス材料の部分で発生するバイオマス粒子がプラスチックおよびお互いに接着軟化マテリア有機物を装着なる。このプロセスは、物理的に変更することで、支援のための化学変化、成分によって、原料の粒径、原料の湿度、成形温度、材料層の厚さ、押出速度、押出圧力と成形穴のパラメータと他の多くの側面[2-3].
1つの原料要素
1.1原料組成
形成するように、材料は、典型的には、いくつかの異なる成分からなるが、硬化された成形品の粒子上の異なる成分の影響が異なっている。タンパク質のようないくつかのバイオマス成分、リグニン、特定の圧力または温度で軟化し、塑性変形されているので特性を有する有機接着剤は、そのような木材セルロースのようないくつかの成分は、バイオ廃棄物無機粒子、などが、容易に障害粒子形成などの分散剤、及び大きなバイオマス原料としての粒子形成過程において破損または溶解されていません材料の一部は容易に分解または軟化しない。成分はPDI、成分の効果の粒子（以下、PDIと称する）の耐久性指標に影響を与える主な要因であり、様々な影響因子の割合は約40％です [4]原料中の各種成分のPDI全体への寄与率は異なる.PDIに対する異なる物質の寄与率が異なることから、一般的に使用される原料の中には、粒子品質係数（以下、PQFという）が異なるものがある。[5].
原料をPQF大きい粒子が生成近い、高いPQFベントナイト、リグニン、として、一般的に、酸油のようなバインダー、PQFとして使用することができ、さもなければ低いより高いPDI、 -40であり、これは、システムが有効粒子、より緩い、顆粒結合できないように、相互粒子間膜、及びスペーサ粒子の分散液中の油膜結果の存在下で得られた多くの油脂原料成分PDIが低いほど、原材料中の成分の粒子質量指数が重み付けされた場合の粒子品質が良好であり、4.7、（1）を参照されたい：
1.2原材料の粒度
より容易に熱と水分を吸収しながら、より細かい粒子サイズは、粒子の大きい表面積は、粒子間のより容易に結合、混合気性であり、バイオマスの糊化の軟化度合より良い、そのようより高密度の粒子は、滑らかで作りました割れや微粉を受けにくい。しかし、より細かい粒子サイズは、したがって、研削プロセスのエネルギー消費量が高い、とは、より小さい粒径の追求を誇張することはできません [6]均一性は、粉砕後の原料がない過度に大きな粒子が、大きすぎる粒子と容易に結合していない他の材料、急冷混合均一性に影響を与え、表面が容易で造粒粒子後凹凸生成することであることも重要で原料粒径であります現象、かつ容易に損傷し、得られた粒子は、大きな粒子の周りの放射に割れやすい。顆粒化の観点から、原料のより細かい粒子サイズ、高い造粒強度はなく、湿度を調整し、接着剤が容易に凝集、及び材料が小さすぎる粉砕されます、過剰な粉砕エネルギー消費をもたらす、粒径が粗すぎる、型穴を困難に、加圧ローラとダイ穴の増加摩耗を、造粒が困難形成、特に小口径は、その結果、より困難に成形し、得られた糊化軟化材料が悪いダイ高い材料消費、低い収率、含有微粒子粉末の製造が高い。したがって、原料粒径は、一般に1/2 2/3またはメジアン粒径、最大べき> 10ミリメートルを使用して、ふるいの粒子径を制御するために粉砕します。
過剰なエネルギー消費を回避するだけでなく、所望の粒子サイズ湿式混合物質移動を確保するために粉砕し、粉末を含有する粒子の速度を減少させるのに役立つ。さらに注目前5％までの変動の混合係数の顆粒に混合しなければなりませんについては、後の造粒プロセスのための良い基礎を築くでしょう。
1.3原材料の湿度
粒子間の摩擦が小さくなるように潤滑剤としてバイオマス原料機能における化合物および遊離水が、粒子間の結合を容易にするために、移動度が増加し、バイオマスの水吸収および加水分解は、プラスチックを軟化向上するので接着効果の変化は、適切な湿度は、成形粒子を促進一般湿度、成分が変化などを原料の湿度最大8％〜15％、温度の影響を受けなければならないだけでなく、個々の水分材料の異なる原料を適用しますより高い、チーク木材チップなど、さらには50％まで、好ましくは一般的な材料は、造粒中に過度の湿気の前に材料のための粒子の効果を確実にするために試験されたような通常のプロセスを乾燥、水分を減少させるために処理されなければなりません対処する[7-8].
2つのプロセス要因
2.1成形温度
有機成分の一部を形成する工程バイオマスは、主ボンディング工程の塑性変形を成形特定の温度および圧力で軟化し、成形温度は、バイオマス粒子「9」を形成する上で重要な因子である。一般的に、バイオマス成形温度は60℃に達したときに70℃〜80℃の軟化開始温度を有する有機成分は、接着剤は、約160℃、有機成分の部分240が度を液化し始めるときにプラスチックなる。] C.は、原料は、流動性を軟化し始めます上昇、温度上昇と共に、材料小さい運動抵抗、抵抗を成形することも減少する。これは、温度があまりにもあるホットできるだけ高くなく、温度のほぼ2倍の差を形成する、室温で圧力測定を用いて成形されています高濃度では、バイオマスの炭化を引き起こし、これは成形には寄与せず、不均一で制御不能な炭化のために、粒子の品質および発熱量に影響を及ぼす。
2.2材料の厚さ
加圧ローラとの隙間が形成されるように、ダイの間に、ギャップが材料の厚さであり、ゾーン内の材料を押圧する。押出し材料がゾーン、材料のプラテンローラ対層に入る前に、材料層の厚さは前段であります異なる金型の孔径の事前圧縮力があり、一般的に押さ小径粒子は、より小さなギャップ、プレスのより大きな粒径を用いると、より大きなギャップを使用します。
およその完成粒子径の材料の厚さのみならず、また、造粒プロセスの電力消費に影響を与える同じ条件が異なる材料の厚さ、押圧力の変化につながる下で、材料層の厚さは、小さな圧力押出小さすぎる、にダイオリフィスダイ押出しオリフィスに材料を引き起こす材料以下は、生産性が低く、粒子を生成しない、少なすぎるを形成せず、材料層の厚さが急激に押圧力を増加させる、多すぎると、材料がダイ孔に入るが大きすぎ、得られた粒子を材料があまりにも密な問題、電力増加、あるいは機器の故障の過負荷を招くであり、図1材料の合理的厚さで材料の厚されるBの圧縮力の効果を示し、Aは、過剰な状態の材料の厚さであります。C層の厚さが薄すぎる材料垂直押圧力がプレスロール材料と接触する材料成分を被っている、すなわち、式（2）：
図1から明らかなように押圧力が、押圧ヘッドのでFであり、それによって、押圧力の実質的な増加を引き起こしたときに、材料の層の厚さは、押圧力が小さすぎるとC領域であるので、合理的な材料厚さは、効率的な生産の保護です。
3つのデバイス因子
3.1押出速度
押出速度は、直接型穴内の材料の滞留時間に影響を与える。材質は、ダイ孔時間に留まる材料がダイ穴短時間で圧迫されたときに、成形品の品質に大きな影響を与える、電力生産の単位当たりに消費します小さいが、容易に粒子充填の生産につながる可能性が不十分であり、材料がより長く、より長い圧迫ダイ孔内に留まる、より密な組織粒子は、粒子の品質を向上させるが、相対的なものです単位エネルギー消費量も増加する;材料が長すぎるため、ダイ孔内に留まり、増加摩擦圧縮をもたらすあまりに密な、移動することが困難であっても圧縮押出速度を中止オリフィスのダウンタイムをダイ過熱による炭化対応する粒子が存在することになります。合理的な押出速度は、連続運転と低エネルギー消費を保証します。
3.2押出強度
押し出し強さは、材料の物理的な圧縮力であり、これは、粒子の圧縮率 '10'の主な要因であり、粉砕強度が高い場合にのみ、原料中の部分バイオマスを軟化させ、粒子が接合されているように、原料を形成する際に圧潰強度が不十分である、材料成分の一部を促進押下強可塑化および接着に発生する摩擦熱を効果的に粒子を形成することができない、圧迫することはできません。しばらく過度の圧縮強度は、金型の磨耗を強化するが、これはコスト制御を助長しない。
3.3成形穴パラメータ
成形穴が因子のパラメータの組み合わせである、成分、多くの制約粒子サイズ、押出速度によって、今度はこれらの要因の影響強度等を、破砕、そのような穴タイプパラメータとして粒子形成過程の複合効果圧縮比が大きいほど、圧縮率が高くなり、押出強度が増加し、押出速度が低下し、原料ペレットの品質係数が低い材料にはプラスの効果があり、穴の形態の入口タイプは、穴に入る材料の量に影響を及ぼす速度と材料層の変化に影響を与えます。
試験前試験後、それは特定の型の蓄積データバイオマス粒子を通過させるように試験的になっている、音響理論を形成するための基礎を築いた。現在、異なる原料によるディスク製造型粒子比率は、一般的に必要な形成開口φに従って、ディスク厚さH、円錐D、円錐深さhを決定するための適切な係数を選択する。
異なる原料については造粒装置の成形孔の成形パラメータを調整することにより造粒効果に優れ、単位生産エネルギー消費量の少ない粒子を得ることができ、生産利益の拡大に寄与する。
4結論
この論文では、粒子形成に影響を与える主な要因を分析し、粒子形成に対するこれらの因子の影響は多面的であり、成分および水分が直接造粒成形の効果を決定し、高湿度の原料は、そうでなければ、水分含有量を低減するために処理されなければなりません造粒工程は、温度、比較的厳密に制御されたプロセスであり、層の厚さが所望の範囲又はない正常粒を超えてはならない;顆粒を形成しないとデバイス素子は、選択パラメータを調整可能な開口とすることができる、請求項の要素の複雑な組み合わせであります他の要因を調整し向上させることができる。良好なアパーチャ型成形パラメータは、原料の広い範囲を適用し、製造プロセスは、低エネルギー消費、良好な粒子形成及び品質である。型成形装置パラメータを最適化し、穴を改善することにより、効果的であることができます粒子の品質と収量を改善し、バイオマス粒子の適用と促進を促進する。
参考文献
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（4）李Yanong、ワンZhisheng、シャンHuiyong、その他の要因の分析ペレット飼料品質と造粒性能 'J'に影響を与える。安徽農業科学、2011（10）：5929-5930。
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バイオマス・ケミカル・エンジニアリング、2015（5）：53-58。バイオマス粒子燃料成形「J」の影響因子に関する研究の進展。
