Zhong Liang, Shao Zengqi, Tang Xingyan, Wang Xiaoxia
(Nanjing Rongdian Food Technology Co., Ltd., Provincia di Jiangsu Tè istantaneo Polvere Ingegneria Technology Research Center, Nanjing 211300, Cina)
Abstract: La biomassa combustibile pellet come combustibile pulito qualità, sempre più persone prestare attenzione alla biomassa foglia di tè come materie prime, fanghi legante, particella tecnologia di stampaggio risultati chiave dello studio mostrano che: la maggior parte buona tecnologia preparazione è tra il 13% al 17% di umidità delle foglie di tè; temperatura dell'aria tre ritorno del tamburo essiccatore è 85 ~ 90 ℃; rapporto aggiunta fanghi del 5% al 10%, e su questa base finale È stata costruita una linea di produzione di combustibile a biomassa residua a basso costo (produzione di tempo 3t) a basso costo, che fornisce un nuovo modo per l'utilizzo completo del tè.
L'energia è la base materiale per la sopravvivenza e lo sviluppo della società umana: con il rapido sviluppo dell'economia mondiale e il rapido aumento della popolazione, la domanda di energia continuerà ad aumentare. [1], Accoppiato con la riduzione dei combustibili fossili e dei problemi di inquinamento ambientale causati da, alla ricerca di fonti di energia rinnovabili è particolarmente importante a causa di combustibili da biomassa rinnovabili, l'inquinamento e altri vantaggi sono sempre più apprezzati dal popolo [2]Il combustibile per pellet di biomassa utilizza principalmente rifiuti agricoli e forestali come materie prime e viene convertito in combustibile granulare mediante attrezzature speciali. [3]Il nostro paese è in produzione il tè e il paese il consumo, ogni anno un gran numero di rifiuti tè, sia l'inquinamento ambientale e lo spreco di risorse. Ha fatto un sacco di ricerca sulla completa utilizzazione di tè rifiuti lasciano in patria e all'estero, soprattutto in estratto di tè-foglia di principi attivi, la preparazione Residui di tè adsorbenti, residui di tè come fertilizzante organico biologico, mangimi per animali, materiale di coltura di funghi commestibili, ecc. [4]1. La preparazione di combustibile per pellet di biomassa con residui di tè è stata segnalata raramente.
tè scarti di lavorazione carta lascia come materia prima, che è a forma parametri chiave composto fanghi combustibile particolato preparata, e il completamento finale di foglie di tè scala biomassa combustibile pellet sulla base della linea di produzione per le imprese di trasformazione tè sprecare foglie di tè E usare per fornire un nuovo modo.
1 Materiali e metodi
1.1 preparazione del campione
Foglie di tè: diametro delle particelle di 2,36 ~ 4,75 millimetri, diaframma e telaio del filtro pressa con un contenuto di acqua del 55% al 60%, pressione di compressione è di 1,2 ~ 1.5Mpa, il tempo di stampa è 20 ~ 30min.
Fanghi: diaframma e filtro pressa telaio con un contenuto di acqua del 68% al 73%, pressione di compressione è 1.2 ~ 1.5Mpa, il tempo di stampa è 20 ~ 30min.
1.2 principali strumenti e attrezzature
telaio filtro a membrana è stato acquistato da re Tianjin protezione ambientale Co, zona di filtrazione pressione 400m 2, Spessore torta 35 ~ 40 millimetri; tre ritorno tamburo essiccatore disponibile dal primo Machinery Manufacturing Co. Jingjiang Wan; matrice anulare granulatore disponibile da Jiangsu Group Shepherd Limited, la capacità di lavorazione della produzione di 1,5 t / h, il consumo di potenza 55 kW / t , il diametro interno della 420 millimetri stampo ad anello; DHG-9003BS esplosione riscaldata forno acquistato da dispositivi medici Shanghai Co Ltd SEME; bilancia elettronica AL204, disponibile da Mettler - Toledo strumenti (Shanghai) Co., Ltd; SDACM3000 calorimetro disponibili da Changsha Sande Industrial Co., Ltd.
Metodo 1.3
1.3.1 Effetto del contenuto di acqua dei residui di tè sullo stampaggio
Influenza del contenuto di umidità del combustibile più modellato, sostanzialmente la maggior parte dei risultati della ricerca convergono, tenendo conto dei risultati di ricerca gli studiosi, il contenuto di umidità della granulazione non è superiore al 20% delle foglie di tè '5', un contenuto di acqua di 9,5 prova sono state prese %, 11,0%, 12,3%, 13,5%, 15,2%, 16,8%, 17,7%, 18,5%, 20,1% del campione, il contenuto di umidità è determinata dalla densità foglie di tè stampaggio granulazione e l'aspetto delle particelle.
1.3.2 Ottimizzazione della temperatura di asciugatura dell'asciugatrice a tre vie
1.3.1 Secondo i risultati, la regolazione della temperatura di uscita del tamburo essiccatore tre ritorno, rispettivamente, purché la temperatura dell'aria era 78 ℃, 82 ℃, 85 ℃, 87 ℃, 90 ℃, 92 ℃, 95 ℃ vari gradiente, da La determinazione dell'umidità dei residui di tè fa sì che il contenuto di acqua dei residui di tè soddisfi i requisiti di granulazione.
1.3.3 Effetto del rapporto di addizione dei fanghi sul combustibile di stampaggio
Aggiunta 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 40%, 50% dei fanghi dopo la miscelazione foglie di tè con un dado anello granuli granulatore, misurando la densità delle particelle e Potere calorifico, determinare la proporzione di fango aggiunto.
1.3.4 analisi di componenti industriali di residui di tè biomassa combustibile per pellet e carbone
Il combustibile a base di pellet di biomassa residua del tè e il carbone disponibile in commercio saranno preparati e l'analisi delle componenti industriali verrà eseguita in conformità agli standard industriali pertinenti e agli standard nazionali.
Progettazione della linea di produzione per la produzione di 3 tonnellate di combustibile per pellet di biomassa residua del tè a 1,3,5
Sulla base della ricerca precedente, la linea di produzione del combustibile per pellet di biomassa residua da tè 3t è progettata in base alla quantità di residui di tè prodotti dall'azienda.
1.4 Metodo di analisi
1.4.1 Determinazione del contenuto di umidità
Cento del campione è stato posto in un termostato al forno in condizioni di 105 ± 5 ℃ 4 ~ 8h, raffreddato pesato. 1 ~ 2h dopo ripetuti cuocere pesato dopo raffreddamento, fino a quando la differenza tra i due pesi è inferiore rispetto al campione a.
1.4.2 Determinazione della densità di stampaggio
Riferimento Cai Wenbi [5]metodo di misurazione della densità di stampaggio, il tè a forma di foglie biomassa combustibile pellet collocato a temperatura ambiente per asciugare naturalmente, e la bilancia elettronica utilizzando calibri, rispettivamente la lunghezza, il diametro e la qualità delle bricchette è stata misurata secondo la biomassa combustibile pellet seguente formula densità.
1.4.3 Determinazione del potere calorifico
Procedimento secondo GB / T 213-2008 predeterminato "Determinazione del potere calorifico del carbone" saggi '6' per potere calorifico e il potere calorifico come valore medio.
1.4.4 Metodo di analisi della composizione dell'industria carboniera
Determinazione dell'umidità, ceneri, sostanze volatili e carbone fisso del carbone secondo GB / T 212-2008 "Metodo di analisi industriale del carbone"[7]Determinazione del metodo specificato nel metodo, zolfo totale secondo GB / T 214-2007 "Metodo per la determinazione dello zolfo totale nel carbone"[8]Il metodo specificato nella determinazione.
1.4.5 Metodo di analisi della composizione industriale del combustibile che forma una biomassa
Metodo di prova per l'umidità, la cenere e la materia volatile del combustibile a base di pellet di biomassa residua del tè con riferimento al combustibile solido per stampaggio della biomassa [9]Il metodo specificato nel metodo, carbonio fisso e zolfo totale si riferiscono rispettivamente a GB / T 212-2008 '7' e GB / T 214-2007[8]Il metodo specificato nella determinazione.
2 risultati e analisi
2.1 Influenza del contenuto di acqua dei residui di tè sullo stampaggio
Il contenuto di umidità del materiale ha un'influenza relativamente grande sull'effetto di stampaggio a compressione della biomassa, che è un fattore molto importante nel processo di stampaggio della biomassa. [10]contenuto di acqua è troppo bassa, la lignina non può essere completamente convertito, l'effetto adesivo è notevolmente ridotta, migliorando la resistenza a compressione fra le particelle, non solo è difficile da stampo, mentre compressione eccessiva produrrà energia; contenuto di umidità è troppo alta, il processo di riscaldamento genera il vapore non può essere scaricata dal combustibile formante il foro centrale, la luce provoca screpolature carburante, superficie ruvida, produrrà grave detonante, mentre il contenuto di umidità è troppo elevata può anche provocare termoconduttivo tasso tra le particelle di biomassa è notevolmente ridotto [11]Quando vede dalla tabella 1, contenuto di umidità inferiore al 13% foglie di tè, piccola densità di stampaggio, la rugosità superficiale bricchette, ci sono alcune crepe, generalmente formando effetto; foglie di tè ad un elevato contenuto di umidità del 17% o superiore, la superficie di formatura del carburante crepe, con l'aumentare del contenuto di acqua, il peggio l'effetto di stampaggio, la caduta di carburante stampata è anche peggio, e fragili. quando il contenuto di acqua di foglie di tè 15% al 17%, bricchette superficie regolare, densità, formando effetto preferito. considerando il processo di produzione attuale è difficile controllare il contenuto di umidità, non raggiunge così rigide, quindi il contenuto di umidità delle foglie di tè granulato può essere compresa tra il 13% al 17%, in linea con i risultati della linea di prova riportata NY / T 1878-2010[12]Requisiti di prestazione di base per le condizioni tecniche del combustibile per stampaggio solido da biomassa.
2.2 Ottimizzazione della temperatura di asciugatura dell'asciugatrice a tre vie
Dai risultati della Tabella 1, il contenuto di acqua di foglie di tè granulazione granulazione soddisfano requisiti dal 13% al 17%, contenuto di umidità dopo la pressatura delle foglie di tè è generalmente circa il 55%, la necessità di ulteriori foglie di tè asciugatura, utilizzando tre prove ritorno tamburo essiccatore per ulteriore essiccamento le foglie di tè dopo la stampa. tamburo quando si asciuga frequenza fissa, cioè, il tempo di essiccazione uniforme di 15min, in condizioni per ottimizzare la temperatura di essiccamento. Si può vedere dalla figura 1, il tamburo quando la temperatura di uscita essiccatore è 85 ~ 90 °.] C, il contenuto di umidità di foglie di tè 13% al 17%, il contenuto di umidità della granulazione per soddisfare i requisiti. Pertanto, la produzione della temperatura dell'aria tre ritorno selezionata del tamburo essiccatore 85 ~ 90 ° C.
2.3 Effetto del rapporto di aggiunta dei fanghi sul combustibile di stampaggio
Figura 2 riflette la diversa percentuale di fanghi aggiunto sotto altre condizioni la stessa variazione di foglie di tè densità del carburante particelle e potere calorifico. 2 vedere dalla figura, con l'aumento della percentuale di particelle di fango aumentato gradualmente dopo la prima densità carburante si tende ad essere stabile, quando il rapporto aggiunta di fanghi al 20% meno densità del carburante particolato, è possibile che una quantità appropriata di fanghi può riempire vuoti tra le particelle di foglie di tè, foglie di tè in modo che l'adesione tra le particelle è aumentata ' 5', foglie di tè più favorevole alla formazione, quando il rapporto aggiunta del 20% di particelle di fango è stata sufficiente per riempire il vuoto, continuare ad aggiungere il fango ha poco effetto sulla adesione tra le particelle di carica e particelle di foglie di tè lacune. Inoltre, il valore di calore è uno degli importanti indicatori sull'andamento del combustibile in pellet, un riflesso diretto della qualità della combustione del carburante[13].
Come si può vedere dalla figura, una piccola quantità di carburante particolato aiuta a bruciare i fanghi, i fanghi può essere dovuto il punto di accensione basso, avviare rapidamente bruciando combustibili particolato foglie di tè [5]Ma con l'aumento della percentuale di fanghi aggiunto, potere calorifico del combustibile in particelle significativamente diminuita. Densità rilegatura e potere calorifico del combustibile, fanghi rapporto aggiunta del 5% al 10% è appropriato.
2.4 Analisi della composizione industriale di carbone e residui di tè combustibile a biomassa pellet
Tabella 2 è una foglia di tè particelle di combustibile biomassa con un commercialmente disponibile analisi della composizione industriale cui il carbone risulta dalla tabella 2, tea combustibile volatili foglie particelle di biomassa, il carbone è molto superiore a quella performance accensione e combustione del carbone , appartenente a un combustibile altamente attivo [14]; Contenuto di carbonio del 19,75%, molto inferiore rispetto al carbone, rendendo inferiore al potere calorifico del carbone [15]; Tè preparato foglie particelle di biomassa soddisfa un predeterminato standard industriali carburante NY / T requisiti di base delle prestazioni del solido biomassa combustibile di 1878-2010 [12]i componenti nocivi (zolfo e cenere, ecc.) sono molto più bassi del carbone, NO NO X, SO 2Emissioni molto meno rispetto al carbone, caratteristiche di combustione notevolmente migliorate l'efficienza di utilizzo è notevolmente migliorata. Pertanto, le foglie di tè biomassa combustibile pellet è di alta qualità, caratteristiche puliti ed efficienti, è la sostituzione ideale di combustibile carbone.
Progettazione di 3 tonnellate di linea di produzione di combustibile a pellet di biomassa residua del tè a 2,5 ore
3 ultima produzione layout dell'impianto della figura 3 t foglie di tè linea biomassa combustibile pellet comprende un centro di controllo principale del computer, il sistema spremitura foglie di tè, foglie di tè essiccate ed apparecchi granulazione sistema principale comprendente:
Filtro del diaframma e filtro pressa: l'area del filtro del filtro è 400m 2Macchina a piastre e telaio, lo spessore teorico della camera del filtro è 35 ~ 40 mm e il volume effettivo è di circa 7m. 3Ogni blocco scorie circa 4.2t, condizioni pressatura stati: pressione 1.2 ~ 1.5Mpa, tempo 20 ~ 30min, dopo aver premuto foglie di tè un contenuto di acqua del 55% al 60%, il contenuto di fanghi di umidità del 68% al 73%.
1.5 ~ 2t / h tè lascia una linea di asciugatura: una pompa dell'acqua di lavaggio cortina d'acqua, cicloni Ⅱ, Ⅱ tiraggio indotto ventilatore, computer, alimentatore elicoidale, ventilatore ciclone off Ⅰ rosa, Ⅰ ventilatore forno spento, ventilatore di aspirazione Ⅰ , vite di alimentazione, una coclea di alimentazione, una soffiante, ⅰ ⅱ condizioni di asciugatura: temperatura 85 ~ 90 ℃, 15min tempo di asciugatura, il contenuto di umidità di foglie di tè secche 13% al 17%.
Quando le foglie di tè producendo una produzione di pellet usate linea 3t: in cui singola velocità è maggiore o uguale granulato 1.5t / h, la macchina particella anello di apertura stampo 8mm, un diametro interno di stampo ad anello 420 millimetri, anello di rotazione dado foglie di tè 336r / min fanghi aggiunto. rapporto 5% al 10%, la miscela è stata estrusa in un granulatore Φ10 ~ 12 millimetri particelle cilindriche (vedere fIG. 4), la densità di particella ≥1g / cm 3, Contenuto di acqua ≤13%, contenuto di ceneri ≤6%, calorifico ≥16.9MJ / kg, la frantumazione tasso ≤5%, polverizzazione di ≤12%.
3 discussione
In questo documento, il tè rifiuti lasciano come materia prima, che fanghi chiave parametri tecnici composto preparare fuel particolato sagomato, parametri principali: contenuto di umidità di foglie di tè dal 13% al 17%, il tamburo essiccatore tre return temperatura 85 ~ 90 ℃; trattamento di fanghi e utilizzazione rapporto aggiunta del 5% al 10%, e infine costruire tè larga scala foglie biomassa combustibile pellet sulla base della linea di produzione, trasformazione del tè imprese di fornire un nuovo residuo tè trascorso modo.
Foglie di tè come fonte di risorse agricole diffusa, a basso costo, l'utilizzo completo in linea con la prospettiva di sviluppo sostenibile. Per effettuare completa utilizzazione delle foglie di tè per estendere la catena industriale, migliorare i benefici economici e sociali del settore del tè della Cina [4]4. Realizzare il riciclaggio delle risorse e il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni delle imprese di trasformazione profonda del tè è una tendenza inevitabile dello sviluppo dell'intero settore.
Biomassa appartiene ad energia pulita rinnovabile, che può alleviare efficacemente il peggioramento carenza di energia e Huanjingwuran breve domanda, è considerato uno dei maggiori nuovo futuro energetico, con benefici sociali ed economici significativi [13, 16]In risposta alla corrente tè profonda trasformazione di residui trascorso tè utilizzano incompleto, causando lo status quo Huanjingwuran, spreco di risorse, il tè innovativo foglie telaio filtro disidratato, e poi ulteriormente disidratato dal tamburo essiccatore dopo essiccamento e trattamento delle acque reflue tè 3t lascia produrre preparazione linea biomassa pellet produzione di combustibile di foglie di tè in un fango con particelle di combustibile biomassa, mentre il combustibile pellet tecnologia e delle attrezzature di produzione di scala sono stati studiati sistematicamente foglie di tè verde, creare, implementare, foglie di tè biomassa Produzione su larga scala e produzione a basso costo di combustibile per pellet, per la lavorazione e l'utilizzazione in profondità delle imprese di trasformazione del tè [17], Foglie di tè particelle biomassa prodotta dalla produzione di calore della caldaia che brucia combustibile di biomassa, per fornire calore per il processo di estrazione del tè, non solo la soluzione spreco di foglie di tè bagnate, foglie di tè a ridurre i rifiuti solidi, trasporto fanghi di depurazione e costi di smaltimento, e fare il tè Le scorie sono completamente utilizzate e possono sostituire la grande quantità di carbone, ridurre efficacemente il consumo di energia e migliorare la struttura di utilizzo dell'energia dell'impianto.
Foglie di tè appartengono biomassa biomassa combustibile pellet, solo circa 1/10 del contenuto di sostanze nocive a carbone, l'inquinamento atmosferico può essere ridotto. Secondo le statistiche, quando la produzione di tè istantaneo affari in polvere 0.5t, al posto del carbone con la fornitura di combustibile da biomassa Può ridurre SO per anno 2Scarico 33t / a, ridurre NO XEmissioni 29T / a, cenere dopo aver bruciato, ma anche come fertilizzante torna al tè, per ottenere un risparmio energetico e il riciclaggio delle risorse (vedi Fig. 5).
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