Zhong Liang, Shao Zengqi, Tang Xingyan, Wang Xiaoxia
(난징 Rongdian 식품 기술 유한 공사, 강소성 인스턴트 차 분말 기술 연구 센터, 난징 211300, 중국)
초록 보여 청정 연료 품질 등의 바이오 매스 펠릿 연료는 점점 더 많은 사람들이 원료, 슬러지 바인더, 입자 성형 기술 핵심 연구 결과로 차의 잎 바이오 매스에주의를 기울여야한다 : 대부분의 좋은 제조 기술은 찻잎의 13 %, 17 % 수분 함량 사이에 상기 드럼 건조기 세 복귀 공기 온도가 85 인 ~ 90 ℃, 슬러지 부가 5 % 내지 10 %의 비율로하고,이를 기초로 최종 차 생산을위한 새로운 방법을 제공하는 대규모 (시간 생산 3 톤) 저비용 차 잔류 물 바이오 매스 연료 생산 라인이 건설되었습니다.
에너지는 인간 사회의 생존과 발전을위한 물질적 기초입니다. 세계 경제의 급속한 발전과 인구의 급격한 증가로 에너지 수요는 계속해서 증가 할 것입니다. [1]화석 연료의 감소와 이로 인한 환경 오염에 더하여 재생 가능 에너지를 찾는 것이 특히 중요하며 바이오 매스 연료는 재생 가능하고 작은 오염으로 점차 가치가있다. [2]바이오 매스 펠렛 연료는 주로 농업 및 임업 폐기물을 원료로 사용하며 특수 장비로 과립 형 연료로 전환됩니다. [3]우리 나라는 주로 차의 잎 추출물의 활성 성분, 준비, 차 생산과 소비의 나라에서 차 폐기물의 많은 환경 오염과 자원의 낭비 모두. 제작 폐기물 차의 종합 이용에 대한 많은 연구가 국내외에서 잎 매년 차 잔류 흡착제, 생물 유기질 비료로서의 차 잔류 물, 동물 사료, 식용 균류 배양 물질 등 [4]1. 차 잔류 물을 이용한 바이오 매스 펠릿 연료의 제조는 거의보고 된 적이 없다.
찻잎을 폐지 폐기물 처리 차 슬러지 화합물 제조 입자상 연료 키 파라미터 형상 원료로서 남긴다 차의 최종 완성 차 가공 기업의 제조 라인에 기초하여 스케일 바이오 매스 펠릿 연료 잎 그리고 새로운 방법을 제공하는 데 사용하십시오.
1 재료 및 방법
1.1 샘플 준비
녹차 잎 : 2.36 ~ 4.75mm의 입경은, 60 % ~ 55 %의 수분 함량과 조리개 프레임 필터 프레스, 압축 압력은 1.2 ~ 1.5MPa 사용은, 가압 시간은 20 ~ 30 분이다.
슬러지 : 73 % 68 %의 수분 함량을 가진 조리개 프레임 필터 프레스, 압축 압력은 1.5MPa 사용은, 가압 시간은 20 ~ 30 분이다 ~ 1.2이다.
1.2 주요 장비 및 장비
다이어프램 프레임 필터는 왕 천진 환경 보호 유한 압력 여과 면적 400m에서 구입 2케이크 두께가 35 ~ 40mm, 프라임 기계 제조 유한 정강 완에서 세 개의 반송 드럼 건조기를 사용할; 강소 셰퍼드 그룹 제한, 1.5T / H의 생성의 처리 능력의 고리 형 과립이 가능하며, 소비 전력 55KW / t 링 몰드 420mm의 내경, 오븐 상해 의료 기기 주식회사 SEED로부터 구입 DHG-9003BS 가열 송풍; AL204 전자 저울, 메틀 문의 - 톨레도 기기 (상해) 주식회사]에서 SDACM3000 열량계 사용할 장사 Sande 산업 주식 회사
1.3 방법
형성 차 잔류 물에 대한 수분 함량의 1.3.1 효과
연료의 수분 함량의 영향은 연구 결과의 실질적으로 대부분의 계정에 대한 연구 학자의 결과를 고려, 수렴, 성형보다, 과립 화의 수분 함량은 20 % 이상하지 않은 차 잎 '5', 9.5 테스트의 수분 함량을 찍은 %, 11.0 %, 12.3 %, 13.5 %, 15.2 %, 16.8 %, 17.7 %, 18.5 %, 시료의 20.1 %, 수분 함량이 차에 의해 결정된다 과립 성형 밀도 및 입자 모양을 남긴다.
1.3.2 세 패스 드럼 드라이어 건조 온도 최적화
1.3.1 결과에 따라, 세 개의 창 조절 드럼 건조기 출구 온도를 각각에 의해, 공기의 온도는 78 ℃, 82 ℃, 85 ℃, 87 ℃, 90 ℃, 92 ℃, 95 ℃였다 여러 기울기를 구비 수분 함량이 과립을 달성하는 데 필요한 있도록 수분 차 잎의 결정은, 차 잎.
슬러지 연탄의 가산비 1.3.3 효과
차 혼합 한 후, 0 %, 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 40 %, 오니의 50 %가 추가 된 입자의 밀도를 측정하여, 고리 형 과립 알갱이로 잎 칼로리 값은 첨가 된 슬러지의 비율을 결정합니다.
차 잔유물 바이오 매스 펠릿 연료 및 석탄의 산업 요소 분석 1.3.4
차 잔류 물 바이오 매스 펠렛 연료와 상업적으로 이용 가능한 석탄이 준비 될 것이며 산업 성분 분석은 관련 업계 표준 및 국가 표준에 따라 수행 될 것이다.
1.3.5에 차 잔류 물 바이오 매스 펠릿 연료 3 톤을 생산하기위한 생산 라인 설계
이전의 연구를 토대로, 3t 차 잔류 물 바이오 매스 펠릿 연료의 생산 라인은 기업이 생산하는 차 잔류량에 따라 설계되었습니다.
1.4 분석 방법
1.4.1 수분 함량의 측정
샘플의 퍼센트 칭량 냉각시키고 오븐을 105 ± 5 ℃ 4 ~ 8 시간의 조건으로 소성 항온조에 넣었다. 두 무게의 차이는 샘플보다 작을 때까지 반복 베이크 2H는, 냉각 후 칭량 1 ~ 하나.
1.4.2 성형 밀도의 결정
참조 카이 웬비 [5]성형 밀도의 측정 방법은 형상 차 자연 건조 실온 배치 매스 펠릿 연료를 남겨두고, 다음 식 매스 펠릿 연료에 따라 측정 된 전자 저울은 버니어 캘리퍼스, 각각의 길이, 직경 연탄 품질 사용 밀도.
1.4.3 발열량의 결정
GB / T 213-2008 "석탄의 발열량 계산 방법", "6"에 명시된 방법에 따라 높은 발열량과 낮은 발열량의 평균값이 계산됩니다.
1.4.4 석탄 산업 조성 분석 방법
GB / T 212-2008 "석탄의 산업 분석 방법"에 따른 석탄의 습기, 회분, 휘발성 물질 및 고정 탄소 측정[7]이 방법에 명시된 방법의 결정, GB / T 214-2007 "석탄의 총 유황 결정 방법"에 따른 총 유황[8]결정에 지정된 메소드입니다.
1.4.5 바이오 매스 형성 연료 산업 조성 분석 방법
바이오 매스 고형 연료에 대한 차 잔유물 바이오 매스 펠렛 연료의 수분, 회분 및 휘발성 물질 시험 방법 [9]방법, 고정 탄소 및 총 유황에 명시된 방법은 각각 GB / T 212-2008 '7'및 GB / T 214-2007을 의미한다[8]결정에 지정된 메소드입니다.
2 결과 및 분석
2.1 차 잔류 물의 수분 함량이 성형에 미치는 영향
물질의 수분 함량은 매우 중요한 공정 원료 계수 성형 매스 압축 성형의 효과에 상대적으로 큰 영향을 미칠 [10]수분 과잉 압축 에너지를 생산 반면 리그닌 완전히 몰드 어려운뿐만 아니라, 입자의 압축 강도 향상, 접착 효과가 크게 감소되고, 변환 될 수 없으며, 너무 낮아서, 수분 함량이 너무 높으면, 가열 공정은 생성 증기는 광 수분량은 또한 바이오 매스 입자 간의 비율 전도성 열이 크게 감소 될 수 너무 높을 때, 그것은 심각한 폭발을 생성한다 연료 분해, 매우 거친 표면을 발생할 중심 구멍을 형성하는 연료로부터 배출 할 수없는 [11]표 1에서 볼 때, 13 %의 녹차 잎, 일반적 효과를 형성하는 일부 균열있다 작은 성형 밀도, 표면 거칠기 연탄 아래 수분 함량 차 17 % 이상의 높은 수분 함량으로의 연료의 성형면 잎 증가하는 물 함량과 균열, 효과 성형 악화, 성형 연료 강하도 악화 취성이다. 차의 수분 함량이 15 % 내지 17 %를 남긴다 연탄 매끄러운 표면 밀도 형성 효과 선호했다. 실제 생산 공정을 고려하여 과립 녹차 잎의 수분 함량이 17 %로 13 % 사이에있을 수 있도록 테스트 라인의 결과 NY / T 1878-2010를 표시와 함께, 라인, 너무 엄격한에 도달하지 수분 함량을 조절하기가 어렵다[12]물적 자원의 기본 원료 고체 연료의 성능 요구 사항.
2.2 세 패스 드럼 드라이어 건조 온도 최적화
표 1의 결과로부터, 차의 수분 함량은 통상적으로 약 55 %, 더욱 건조 찻잎 필요성이 세 가지 테스트를 사용하는 과립 화 과립은 찻잎 누른 후에 17 %, 수분 13 %의 요구 사항을 만족 잎 상기 차 프레스 후에 잎 건조 드럼 건조기를 반환한다. 드럼 건조 온도를 최적화하는 조건 하에서, 즉 고정 주파수, 15 분의 균일 한 건조 시간 건조시. 또한도 1 드럼으로부터 알 수있는 건조기 출구 온도가 85 ~ 90 ° 인 경우.] C는, 차의 수분 함량은 13 % 내지 17 %의 요구 사항을 충족하는 과립의 수분 함량을 남긴다. 따라서, 드럼 드라이어 (85)의 선택된 세 복귀 공기 온도의 제조 ~ 90 ℃.
2.3 성형 연료에 대한 슬러지 첨가율의 영향
도 2는 제 1 연료 밀도 후 서서히 증가 슬러지 입자의 비율의 증가와 차의 동일한 변화가 입자 연료 밀도 및 발열량.도 2로부터 알 잎 다른 조건 하에서 첨가 슬러지의 다른 비율을 반영 또한, 슬러지의 적당량은 찻잎의 입자 간의 간극을 채울 수 있기 때문에 20 % 미만 입자 연료 밀도 슬러지의 첨가 비율은, 그것이있을 수있는 경우, 차 '때문에, 입자 사이의 밀착성을 증가 잎 안정되는 경향 5 '차가 20 %의 슬러지 입자의 첨가 비율이 간극을 채우기에 충분 때 형성에 더 도움이 나뭇잎 슬러지 필러 입자 및 차 공극을 남긴다 입자의 접착에 거의 영향을 추가하는 것을 계속한다. 또한, 발열량 이는 연료의 연소 품질을 직접적으로 반영하는 펠릿 연료의 중요한 성능 지표 중 하나입니다.[13].
미립자 연료의 작은 양의 슬러지를 구울하는 데 도움이 그림에서 볼 수 있듯이, 슬러지가 낮은 점화 점 때문일 수 있습니다, 미립자 연료 차 잎을 굽기 빨리 시작 [5]하지만 추가 된 슬러지의 비율이 증가함에 따라, 입자상 연료 발열량이 현저히 감소 하였다. 바인딩 밀도, 연료의 발열량 값, 5 % 내지 10 %의 슬러지 첨가율을 적절.
2.4 석탄 및 차 잔류 물 바이오 매스 펠릿 연료의 산업 조성 분석
표 2는 석탄 표 2에서 명백한 시판 산업 성분 분석과 차의 잎 바이오 매스 연료 입자이며, 고 휘발성 연료 차 바이오 매스 입자 잎, 석탄은 석탄에 비해 그 점화 성능 및 연소 성능보다 훨씬 높다 , 고 활성 연료에 속한다. [14]탄소 함량은 19.75 %로 석탄보다 훨씬 적기 때문에 발열량이 석탄보다 적습니다. [15]; 준비 차 바이오 매스 입자는 소정의 연료 산업 표준 NY / T 1,878에서 2,010 사이의 바이오 매스 고체 연료의 기본 성능 요구 사항을 만족 잎 [12], 유해 성분 (유황 및 회분 등)은 석탄보다 훨씬 적으므로 NO X, 그래서 2석탄보다 훨씬 적은 배출, 연소 특성이 현저하게 이용 효율이 크게 향상되고 개선되었다. 따라서, 차, 바이오 매스 펠릿 연료는 높은 품질, 깨끗하고 효율적인 특성을 가지고 잎 석탄 연료의 이상적인 보충이다.
2.5 3t 차 잎을 생산하는 바이오 매스 펠릿 연료 라인 디자인
도 3t 차 3 최종 생산 설비 레이아웃 매스 펠릿 연료 라인 찻잎 건조한 찻잎 및 포함 조립 시스템 메인 시스템 장치를 압박하는 메인 컴퓨터 제어 센터 시스템을 포함 나뭇잎
다이어프램 플레이트 및 프레임 필터 프레스 : 필터 필터 영역은 400m입니다 2기계 플레이트 및 프레임, 필터 챔버 이론적 인 두께 35 ~ 40mm, 약 7m의 유효 부피 34.2t 대한 각 블록 슬래그, 가압 조건은, 압력 1.2 ~ 1.5MPa 사용 시간 20 ~ 30 분, 녹차를 누르면 60 % ~ 55 %의 수분 함량이 73 %를 68 %의 슬러지의 함수율 잎 후.
1.5 ~ 2t / 시간 차 건조 라인 잎 : 기계, 나선형 공급 장치, 사이클론 팬 오프 Ⅰ 상승, 물 커튼 세정기 워터 펌프, 사이클론 Ⅱ, Ⅱ 초안 팬 유도를, Ⅰ 가마 팬 오프, 유도 통풍 팬 Ⅰ 피드 스크류, 이송 나사, 송풍기 ⅰ, ⅱ 건조 조건 : 출구 온도 85 ~ 90 ℃, 건조 시간 15 분은 건조 된 녹차의 수분 함량은 17 %로 13 %를 남긴다.
차가 펠릿 생산 라인 장비 3t 제조 떠나면 : 단일 속도 이상인 상기 과립은 1.5T / H 입자 기계 조리개 링 몰드 8mm 링 몰드 420mm의 내경, 고리 형 회전 336r / min으로 슬러지 찻잎을 첨가. 5 % 내지 10 %의 비율, 혼합물을 과립을 Φ10으로 압출 ~ 12mm의 원통형 입자 (도 1 참조. 4), 입자 밀도 ≥1g / cm 3수분 함량 ≤13 %, 회분 ≤6 %, 발열량 ≥16.9MJ / kg, 속도를 ≤5 % ≤12 %의 분체를 분쇄.
3 토론
본 연구에서는 폐 차 형상 입자 연료 메인 파라미터 제조 주요 기술 파라미터 화합물 슬러지 원료로서 남긴다 : 차의 함수율은 17 %, 13 % 내지 잎; 세 복귀 공기 건조기 드럼 온도 85 ~ 90 ℃이며, 슬러지 처리 및 10 %로 5 %의 추가 비율의 활용, 결국 대규모 차 구축은 생산 라인에 근거하여 바이오 매스 펠릿 연료 잎, 차 가공 기업이 제공 할 수있는 새로운 보냈다 차 잔류 Route.
차 광범위하고 저비용 농업 자원의 지속 가능한 발전의 관점에 맞춰 종합 이용의 소스로 떠난다. 차 잎의 종합 이용을 수행하기 위해, 산업 체인을 확장 중국의 차 산업의 경제적, 사회적 이익을 개선하기 위해 [4]4. 차 재 처리 기업의 자원 재활용 및 에너지 절약 및 배출 감소를 실현하는 것은 전체 산업 발전의 피할 수없는 추세이다.
바이오 매스는 상당한 사회적, 경제적 혜택 새로운 주요 에너지 미래의 고려된다 효과적으로 악화 에너지 부족과 Huanjingwuran 짧은 질문을 완화 할 수있는 청정 에너지, 재생에 속한다 [13, 16]현재 차 재가공에 응답 차 잔기 현상 Huanjingwuran, 자원의 낭비로 인한 불완전한 사용 소비 혁신적인 차 탈수 프레임 필터 건조 및 폐수 처리 후, 드럼 건조기에 의한 후 상기 탈수 된 잎 3t 차 펠릿 연료 규모의 생산 기술과 장비를 체계적으로 생성, 구현, 녹차 잎을 공부 한 반면, 바이오 매스 연료 입자와 슬러지로 잎 차의 바이오 매스 펠릿 연료 생산 라인 준비를 생산 잎, 차 바이오 매스 잎 차 생산 가공 기업의 심층 가공 및 활용을위한 펠렛 연료의 대규모 생산 및 저비용 생산 [17], 차 차 추출 공정에 열을 제공하기 위해 바이오 매스 연료 연소 보일러 열 생산에 의해 생산 된 바이오 매스 입자를, 잎, 젖은 녹차 잎의 폐액뿐만 아니라, 차 고체 폐기물, 하수 슬러지 운송 및 처리 비용을 절감하고, 차를 만들기 위해 잎 슬래그는 완전히 활용되며, 대량의 석탄을 대체하고 에너지 소비를 효과적으로 줄이며 발전소의 에너지 이용 구조를 개선 할 수 있습니다.
차 잎 통계에 따르면. 약 1/10 석탄의 유해 물질의 함량, 대기 오염을 줄일 수, 바이오 매스 펠릿 연료 바이오 매스 속하는 경우 바이오 매스 연료 공급과 인스턴트 차 분말 0.5T 사업의 생산, 석탄 대신 연간 SO를 줄일 수 있습니다. 233t / a 방출, NO 감소 X배출량 29t /뿐만 아니라 비료로 다시 차에 구운 후, 화산재, (도. 5 참조) 에너지 자원의 절약과 재활용을 달성했다.
참고 문헌 :
'1'Xie Qiqiang, 바이오 매스 성형 연료 'D'의 물리적 성질 및 연소 특성에 관한 연구, Nanjing Forestry University, 2008.
'2'Xia Xuning, Liu Shengyong, Liu Hongfu, et al. 바이오 매스 펠렛 버너 'J'의 설계 및 성능 시험 농업 기계화 연구, 2017 (1) : 227-231.
'3'Liu Jun, Jia Yuhe. 심양시에서의 바이오 매스 펠릿 연료의 보급 및 응용에 관한 분석 [J '. 환경 보호 과학, 2007, 33 (6) : 12-14.
'4'Xie Feng, Jin Lingli, Tu Juan, 차 쓰레기 'J'의 종합 이용에 관한 연구 진행 중국 농업 학회지, 2015, 31 (1) : 140-145.
'5'Cai Wenbiao. 바이오 매스 컴 파운딩 'D'에 의한 성형 연료의 제조에 관한 실험적 연구. 남경 : 남동 대학, 2016.
'6'중국 중화 인민 공화국 품질 감독 검역 총국의 중국 국가 표준화 관리 석탄의 열량 측정 방법 : GB / T 213-2008 'S'베이징 : 중국 표준기, 2008 : 11.
'7'중화 인민 공화국 품질 감독 검역 총국 중국 국가 표준화 관리위원회 석탄 산업 분석법 : GB / T 212-2008 'S'베이징 : 중국 표준기, 2008 : 11.
'8'중화 인민 공화국 품질 감독 검역 총국 중국 국가 표준화 관리 석탄의 총 유황 결정 방법 : GB / T 214-2007 'S'베이징 : 중국 표준 보도 2008 : 3.
'9'농무부 바이오 매스 고체 성형 연료의 시험 방법 Part I : General 'M'. 베이징 : China Agriculture Press, 2011.
'10'Zhu Dianxiang, 바이오 매스 펠렛 연료 생산 라인 및 핵심 제조 기술 'J'의 연구 개발 중국 공학 2014, 16 (4) : 13-16.
'11 'Li Meihua, Yu Guosheng. 바이오 매스 연료 성형 기술'J '의 연구 현황. 목재 가공 기계, 2005 (2) : 36-40.
'12 '중화 인민 공화국 농업부 바이오 매스 고체 형성 연료 기술 조건 : NY / T 1878-2010'S '. 베이징 : 중국 농업 보도 자료, 2010.
'13'송 자오, 보 바이오 연료 연소 특성 및 오염물 요약 'J'매스 화학 공학, 2016, 50 (4), 입자 배출 : 61-64.
'14'루오 후안 Houshu 린 Lixin의 조, 미생물 연료 입자의 연소 장치 'J'재생 에너지 2009 전진 같이, 27 (6) : 90-95.
'J 15'Tabarés L M, L 오티, densificated 목질 재료 (연탄)를위한 에너지 사용 그라나다 E.Feasibility 연구'J'.Fuel, 2000, 79 (10) : 1229년에서 1237년까지.
'16'첸 Yanhong, 군사 의류, Tianxue 얀, 상태 및 기타 바이오 매스 연료 제조 기술 연구 'J'모양의 밀도가 무거운 연구 2010 (1) : 206-211.
49-51, 69 '17'Songyang 차 처리 분석 'J'중국 차 처리부 (6) 2015 년 매스 펠릿 연료의 전망을 촉진 청 린 돈 피닉스 공원, 주 등이었다.
