Zhong Liang, Shao Zengqi, Tang Xingyan, Wang Xiaoxia
(Nanjing Rongdian Food Technology Co., Ltd, Centre de recherche sur la technologie de l'ingénierie des poudres de thé de la province du Jiangsu, Nanjing 211300, Chine)
Résumé: Le combustible de granulés de biomasse comme la qualité du carburant propre, de plus en plus attention à la biomasse des feuilles de thé comme matières premières, liant les boues, les résultats clés de l'étude de la technologie de moulage de particules montrent que: la plupart une bonne technologie de préparation est comprise entre 13% et 17% d'humidité des feuilles de thé; trois température de retour d'air du séchoir à tambour est de 85 ~ 90 ℃; rapport d'addition de la boue de 5% à 10%, et la dernière sur cette base Une ligne de production de biomasse de résidus de thé à faible coût (production de temps de 3 tonnes) à grande échelle a été construite, ce qui constitue une nouvelle manière d’utiliser le thé de manière exhaustive.
L'énergie est la base matérielle de l'existence sociale humaine et le développement, avec le développement rapide de l'économie mondiale, l'augmentation de la demande d'énergie de la population continuera d'augmenter [1]En plus de la réduction des combustibles fossiles et de la pollution de l’environnement, il est particulièrement important de trouver des sources d’énergie renouvelables. [2]Le biocombustible utilise principalement les déchets agricoles et forestiers comme matières premières et est transformé en combustible granulaire par des équipements spéciaux. [3]Notre pays est dans la production de thé et le pays de consommation, chaque année un grand nombre de déchets de thé, à la fois la pollution de l'environnement et le gaspillage des ressources. A fait beaucoup de recherches sur l'utilisation complète du thé des déchets laisse à la maison et à l'étranger, principalement dans l'extrait de feuilles de thé ingrédients actifs, préparation Adsorbant de résidus de thé, résidus de thé comme engrais organique biologique, aliments pour animaux, matériel de culture de champignons comestibles, etc. [4]1. La préparation de granulés de biomasse avec des résidus de thé a rarement été rapportée.
un plateau de traitement des déchets de papier feuilles comme matière première, qui est de forme composé des boues préparées paramètres clés de combustible particulaire, et la réalisation définitive des feuilles de thé échelle des granules de biomasse sur la base de la ligne de production pour les entreprises de traitement de thé déchets de feuilles de thé Et utiliser pour fournir une nouvelle façon.
1 Matériaux et méthodes
1.1 préparation des échantillons
Feuilles de thé: diamètre de particule de 2,36 ~ 4,75 mm, un filtre à membrane et le cadre presse avec une teneur en eau de 55% à 60%, la pression de compression est de 1,2 ~ 1.5Mpa, le temps de pressage est de 20 ~ 30 min.
Boues: diaphragme et filtre-presse à cadre avec une teneur en eau de 68% à 73%, la pression de compression est de 1,2 ~ 1.5Mpa, le temps de pressage est de 20 ~ 30 min.
1.2 principaux instruments et équipements
Filtre à membrane et à cadre filtre acheté auprès de Jingjin Environmental Protection Co., Ltd. 2, L'épaisseur du gâteau de 35 ~ 40 mm, trois retour séchoir à tambour disponible auprès de Premier Machinery Manufacturing Co. JINGJIANG Wan; anneau matrice granulateur disponible auprès de Jiangsu Shepherd Group Limited, la capacité de traitement de la production de 1.5t / h, la consommation d'énergie 55kW / t , le diamètre intérieur du 420mm de moule annulaire; DHG-9003BS explosion chauffée four acheté de dispositifs médicaux Shanghai Co., Ltd SEED, balance électronique AL204, disponible auprès Mettler - Toledo instruments (Shanghai) Co., Ltd; calorimètre SDACM3000 disponibles à partir Changsha Sande Industrial Co., Ltd.
1.3 méthode
1.3.1 Effet de la teneur en eau des résidus de thé sur le moulage
Influence de la teneur en humidité du combustible plus moulé, essentiellement la plupart des résultats de recherche convergent vers, en tenant compte des résultats des chercheurs de la recherche, la teneur en humidité de la granulation est pas plus de 20% des feuilles de thé « 5 », une teneur en eau de 9,5 tests ont été prises %, 11,0%, 12,3%, 13,5%, 15,2%, 16,8%, 17,7%, 18,5%, 20,1% de l'échantillon, la teneur en eau est déterminée par la densité de feuilles de thé de moulage par granulation et l'aspect des particules.
1.3.2 Optimisation de la température de séchage du sèche-linge à trois voies
1.3.1 Selon les résultats, les trois retour de réglage de température de sortie du séchoir à tambour, respectivement, à condition que la température de l'air était de 78 ℃, 82 ℃, 85 ℃, 87 ℃, 90 ℃, 92 ℃, 95 ℃ plusieurs gradient, par La détermination de l'humidité du résidu de thé fait que la teneur en eau du résidu de thé répond aux exigences de granulation.
1.3.3 Effet du taux d’addition des boues sur le combustible de moulage
Ajouté 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 40%, 50% des boues après mélange feuilles de thé avec une filière annulaire granulés de granulateurs, par mesure de la densité des particules et Valeur calorifique, déterminer la proportion de boues ajoutées.
1.3.4 analyse des composants industriels de la biomasse de résidus de thé combustibles en granulés et charbon
Le combustible en granules de résidus de thé et le charbon disponible dans le commerce seront préparés et l'analyse des composants industriels sera effectuée conformément aux normes industrielles et nationales pertinentes.
Conception d'une ligne de production pour la production de 3 tonnes de biomasse de résidus de thé à 1,3,5
Sur la base des recherches précédentes, la ligne de production de granulés de biomasse de résidus de thé 3t est conçue en fonction de la quantité de résidus de thé produite par l'entreprise.
1.4 Méthode d'analyse
1.4.1 Détermination de la teneur en humidité
Pour cent de l'échantillon a été placé dans un thermostat au four dans des conditions de 105 ± 5 ℃ 4 ~ 8 h, refroidi pesé. 1 ~ 2h après cuire répété pesé après refroidissement, jusqu'à ce que la différence entre les deux poids est inférieur à l'échantillon Un
1.4.2 Détermination de la densité de moulage
Référence Cai Wenbi [5]densité de moulage méthode de mesure, le thé en forme de feuilles biomasse carburant en pastilles placées à la température ambiante pour sécher naturellement, et la balance électronique, en utilisant un pied à coulisse, la longueur, respectivement, le diamètre et la qualité des briquettes a été mesurée en fonction de la biomasse formule suivante carburant en pastilles Densité
1.4.3 Détermination de la valeur calorifique
Selon la méthode spécifiée dans le document GB / T 213-2008 "Méthode de calcul de la valeur calorifique du charbon", "6", la valeur moyenne de valeur calorifique élevée et de faible valeur calorifique est calculée.
1.4.4 Méthode d'analyse de la composition de l'industrie houillère
Détermination de l'humidité, des cendres, des matières volatiles et du carbone fixe du charbon selon GB / T 212-2008 "Méthode d'analyse industrielle du charbon"[7]Détermination de la méthode spécifiée dans la méthode, soufre total selon GB / T 214-2007 "Méthode de détermination du soufre total dans le charbon"[8]La méthode spécifiée dans la détermination.
1.4.5 Méthode d'analyse de la composition industrielle d'un combustible formant de la biomasse
Méthode d'essai pour l'humidité, les cendres et les matières volatiles de la biomasse de résidus de thé combustibles en granulés en référence au combustible de moulage solide de biomasse [9]La méthode spécifiée dans la méthode, le carbone fixe et le soufre total se rapportent respectivement à GB / T 212-2008 '7' et GB / T 214-2007[8]La méthode spécifiée dans la détermination.
2 résultats et analyses
2.1 Influence de la teneur en eau des résidus de thé lors du moulage
La teneur en humidité des matériaux ont un impact relativement important sur l'effet du moulage par compression de la biomasse, le processus de moulage facteur de matière première est très important [10]La teneur en eau est trop faible, la lignine ne peut pas être entièrement transformé, l'effet adhésif est considérablement réduit, ce qui améliore la résistance à la compression entre les particules, non seulement difficile à mouler, alors que la compression excessive produira de l'énergie, la teneur en humidité est trop élevée, le procédé de chauffage génère la vapeur ne peut pas être déchargé du combustible formant le trou central, la lumière va provoquer le craquage de carburant, surface très rugueuse, elle produira détonant sévère, tandis que la teneur en humidité est trop élevée peut également entraîner des taux de conduction de chaleur entre les particules de biomasse est fortement réduite [11]Lorsque le montre le tableau 1, la teneur en humidité inférieure à 13% de feuilles de thé, de petite densité de moulage, la briquette de rugosité de surface, il y a des fissures, effet qui forment généralement, les feuilles de thé à une haute teneur en humidité de 17% ou plus, la surface de moulage du combustible fissures, avec l'augmentation de la teneur en eau, plus le moulage de l'effet, la chute de carburant moulé est également pire, et cassant. lorsque la teneur en eau des feuilles de thé 15% à 17%, briquette surface lisse, la densité, l'effet de formation préféré. compte tenu du processus de production réel est difficile de contrôler la teneur en humidité, pas atteint de façon stricte, de sorte que la teneur en humidité des feuilles de thé granulé peut être comprise entre 13% à 17%, en accord avec les résultats de la ligne de test marqués NY / T 1878-2010[12]Exigences de performance de base pour les conditions techniques du combustible de moulage solide à la biomasse.
2.2 Optimisation de la température de séchage du sèche-linge à trois voies
A partir des résultats du tableau 1, la teneur en eau de feuilles de thé granulation, la granulation satisfaire aux exigences de 13% à 17%, teneur en humidité après avoir appuyé sur des feuilles de thé est généralement d'environ 55%, la nécessité de nouvelles feuilles de thé de séchage, en utilisant trois tests retourner séchoir à tambour pour en outre le séchage des feuilles de thé après le tambour presse. lorsque la fréquence fixe de séchage, à savoir, le temps de séchage uniforme de 15 minutes, dans des conditions pour optimiser la température de séchage. On peut voir d'après la figure 1, le tambour lorsque la température de sortie du séchoir est de 85 ~ 90 deg.] C, la teneur en humidité des feuilles de thé 13% à 17%, la teneur en humidité de la granulation pour répondre aux exigences. Ainsi, la production de la température de l'air sélectionné trois de retour du séchoir à tambour 85 ~ 90 ° C
2.3 Effet du taux d’addition des boues sur le combustible de moulage
Figure 2 reflète la proportion différente des boues ajoutées dans d'autres conditions de la même variation de feuilles de thé densité de combustible en particules et de la valeur calorifique. 2 montre la figure, avec l'augmentation de la proportion des particules de boue a augmenté progressivement après la première densité de carburant elle tend à être stable, lorsque le rapport d'addition de la boue à 20% de moins de la densité du combustible particulaire, il peut être à cause d'une quantité appropriée de la boue peut combler les vides entre les particules de feuilles de thé, feuilles de thé de telle sorte que l'adhérence entre les particules est augmentée ' 5 », feuilles de thé plus propice à la formation, lorsque le rapport d'addition de 20% de particules de boue a été suffisant pour combler le vide, continuer à ajouter de la boue a peu d'effet sur l'adhérence entre les particules de charge et de particules de feuilles de thé lacunes. en outre, la valeur calorifique C'est l'un des indicateurs de performance importants du combustible en pellets, qui reflète directement la qualité de la combustion du carburant.[13].
Comme on peut le voir sur la figure, une petite quantité de carburant à particules contribue à brûler les boues, la boue peut être en raison du faible point d'allumage, commencer à brûler rapidement les feuilles de thé de carburant à particules [5]Cependant, avec l'augmentation du taux d'addition de la boue, la valeur calorifique du combustible à pellets diminue de manière significative.En combinaison avec la densité du combustible et le pouvoir calorifique, le taux d'ajout des boues est de 5% à 10%.
2.4 Analyse de la composition industrielle du charbon et des résidus de thé
Le tableau 2 est une particules de combustible de biomasse de feuilles de thé avec une analyse de la composition industrielle disponible dans le commerce où le charbon est apparent à partir du tableau 2, le thé de carburant élevée volatile laisse particules de biomasse, le charbon est beaucoup plus élevé que les performances d'allumage et le rendement de combustion de charbon , appartenant à du carburant hautement actif [14]La teneur en carbone est de 19,75%, beaucoup plus faible que le charbon, ce qui rend sa valeur calorifique inférieure à celle du charbon. [15]Le combustible en granulés de résidus de thé préparé répond aux exigences de la norme industrielle NY / T 1878-2010 pour les exigences de performance de base des combustibles formant des solides de biomasse. [12], les composants nocifs (soufre et cendres, etc.) sont beaucoup plus faibles que le charbon, brûlant NO X, SO 2Les émissions beaucoup moins que le charbon, les caractéristiques de combustion nettement amélioré l'efficacité de l'utilisation est améliorée de manière significative., Laisse le thé ainsi pastilles de combustible de la biomasse a une grande qualité, les caractéristiques propres et efficaces, est le remplacement idéal du combustible de charbon.
2,5 3 t de feuilles de thé produisant de la biomasse conception de la ligne de carburant en pastilles
3 dernière ligne de carburant en pastilles plante mise en page de la biomasse des feuilles de la figure 3 thé t de production comprend un centre de contrôle de l'ordinateur principal, le système serrant les feuilles de thé, feuilles de thé sèches et un appareil de système principale du système de granulation comprenant:
Presse à membrane et filtre à cadre: La surface du filtre est de 400 m 2Plaque de la machine et le châssis, la chambre filtre épaisseur théorique de 35 ~ 40 mm, le volume effectif d'environ 7 m 3Chaque bloc de scories à propos de 4.2t, les conditions de pressage sont: pression 1,2 ~ 1.5Mpa, le temps 20 ~ 30 min, après avoir appuyé sur les feuilles de thé une teneur en eau de 55% à 60%, la teneur en humidité des boues de 68% à 73%.
1,5 ~ 2t / h feuilles de thé d'une ligne de séchage: une pompe à eau de lavage de rideaux d'eau, les cyclones Ⅱ, Ⅱ ventilateur à tirage induit, a augmenté la machine, dispositif d'alimentation en hélice, ventilateur cyclone off Ⅰ, Ⅰ ventilateur de four éteint, ventilateur à tirage induit Ⅰ , vis d'alimentation, une vis d'alimentation, un ventilateur ⅰ, ⅱ conditions de séchage: température de sortie de 85 ~ 90 ℃, 15min de temps de séchage, la teneur en humidité du thé séché feuilles de 13% à 17%.
Lorsque les feuilles de thé produisant un équipement de ligne de production de granulés 3t: dans laquelle seule vitesse est supérieure ou égale granulé 1.5t / h, la bague d'ouverture machine de particules de 8 mm de moule, un diamètre intérieur de 420mm de moule de bague, les feuilles de rotation de la filière annulaire 336R / min à thé de boues ajouté. rapport de 5% à 10%, le mélange a été extrudé dans un granulateur Φ10 ~ particules cylindriques de 12 mm (voir fig. 4), la densité des particules ≥1g / cm 3, La teneur en eau ≤13% de teneur en cendres ≤6%, ≥16.9MJ / kg pouvoir calorifique, taux de broyage ≤5%, de ≤12% poudroiement.
3 discussion
Dans le présent document, le thé de feuilles de déchets comme matière première, qui boues composé des paramètres techniques clé préparation combustible particulaire en forme, les paramètres principaux: la teneur en humidité des feuilles de thé de 13% à 17%, le rendement trois tambour sécheur d'air la température est de 85 ~ 90 ℃, le traitement des boues et l'utilisation du rapport d'addition de 5% à 10%, et finalement construire le thé à grande échelle feuilles carburant en pastilles de la biomasse sur la base de la ligne de production, les entreprises de traitement de thé à fournir un nouveau résidu de thé usé Itinéraire
Les feuilles de thé comme une source de grande échelle, les ressources agricoles à faible coût, l'utilisation globale conformément à sa perspective de développement durable. Pour mener à bien l'utilisation complète des feuilles de thé pour étendre la chaîne industrielle, améliorer les avantages économiques et sociaux de l'industrie du thé de la Chine [4]4. La réalisation du recyclage des ressources et des économies d'énergie et la réduction des émissions des entreprises de transformation en profondeur du thé est une tendance inévitable du développement de l'ensemble de l'industrie.
La biomasse appartient est considéré comme l'un des principaux nouvel avenir de l'énergie renouvelable d'énergie propre, ce qui peut atténuer efficacement la pénurie d'énergie et l'aggravation courte question Huanjingwuran, avec des avantages sociaux et économiques [13, 16]En réponse au courant thé profonde transformation de résidus de thé épuisés utilisent incomplète, ce qui entraîne le statu quo Huanjingwuran, le gaspillage de ressources, le thé innovant laisse filtre de trame déshydraté, puis déshydraté en outre par sécheur à tambour après séchage et traitement des eaux usées thé 3t quitte la production ligne de production de combustible granulés de biomasse préparation de feuilles de thé dans une boue avec des particules de combustible de la biomasse, tandis que la technologie de production à grande échelle de carburant de granulés et de l'équipement ont été systématiquement étudiés feuilles de thé vert, créer, mettre en œuvre, les feuilles de thé biomasse Production à grande échelle et production à faible coût de granulés de bois, pour le traitement en profondeur et l'utilisation des entreprises de traitement en profondeur du thé [17], Feuilles de thé particules de biomasse produite par la production de chaleur de la chaudière à combustible de la biomasse, pour fournir de la chaleur pour le processus d'extraction du thé, non seulement la solution de déchets de feuilles de thé humides, feuilles de thé pour réduire les déchets solides, le transport des boues d'épuration et les coûts d'élimination, et faire du thé Le laitier est entièrement utilisé et peut remplacer la grande quantité de charbon, réduire efficacement la consommation d'énergie et améliorer la structure d'utilisation de l'énergie de l'usine.
Le combustible des granulés de résidus de thé appartient à l'énergie de la biomasse et sa teneur en substances nocives ne représente qu'environ 1/10 de celle du charbon, ce qui peut réduire la pollution atmosphérique. Peut réduire SO par année 2Décharge 33 t / a, réduire NO XLes émissions 29T / a, cendres après la combustion, mais aussi comme engrais retour à thé, pour réaliser des économies d'énergie et le recyclage des ressources (voir fig. 5).
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