Zhong Liang, Shao Zengqi, Tang Xingyan, Wang Xiaoxia
(Food Science and Technology Co., Ltd. Nanjing ponto de fusão, chá instantâneo em pó Engenharia Centro de Pesquisa da província de Jiangsu, Nanjing 211300)
Resumo: O combustível de biomassa pellet como uma qualidade de combustível limpo, mais e mais pessoas prestam atenção à biomassa de folhas de chá como matérias-primas, pasta de lodo, tecnologia de moldagem de partículas principais resultados do estudo mostram que: a maioria boa tecnologia de preparação situa-se entre 13% a 17% de teor de humidade das folhas de chá; três retorno temperatura do ar do secador de tambor é de 85 ~ 90 ℃; razão de adição de lamas de 5% a 10%; e, nesta base a última construiu um grande escala (intraparto 3t), de baixo custo linha de folhas de chá produção de combustível de biomassa, ele fornece uma nova maneira para utilização abrangente de chá.
A energia é a base material da existência social e desenvolvimento humano, com o rápido desenvolvimento da economia mundial, o aumento da demanda de energia da população vai continuar a aumentar [1], Juntamente com a redução de combustíveis fósseis e problemas de poluição ambiental causada por, à procura de fontes de energia renováveis é particularmente importante porque de combustíveis de biomassa renovável, poluição e outras vantagens são cada vez mais valorizado pelas pessoas [2]O combustível de pellets de biomassa utiliza principalmente resíduos agrícolas e florestais como matéria-prima e é convertido em combustível granular por equipamentos especiais. [3]O nosso país está na produção do chá e do país de consumo, todos os anos um grande número de resíduos de chá, tanto a poluição ambiental e desperdício de recursos. Feito um monte de investigação sobre a utilização abrangente de chá resíduos deixa em casa e no exterior, principalmente no extrato de folhas de chá ingredientes ativos, a preparação Resíduo de chá adsorvente, resíduo de chá como fertilizante orgânico biológico, ração animal, material de cultura de fungo comestível, etc. [4]1. A preparação de combustível de pellets de biomassa com resíduos de chá foi raramente relatada.
Folhas de chá de resíduos de processamento de papel como matéria-prima, que é moldada parâmetros chave composto lamas combustível particulado preparado, e a conclusão final de folhas de chá escala combustível biomassa sedimento na base da linha de produção para as empresas de processamento de chá desperdiçar folhas de chá E use para fornecer um novo caminho.
1 Materiais e métodos
1.1 preparação da amostra
Folhas de chá: diâmetro de partícula de 2,36 ~ 4,75 milímetros, diafragma e estrutura da prensa de filtro, com um teor de água de 55% a 60%, a pressão de compressão é de 1,2 ~ 1.5Mpa, o tempo de prensagem é de 20 ~ 30 min.
Lodo: diafragma e filtro-prensa de quadro com um teor de água de 68% a 73%, a pressão de compressão é de 1,2 ~ 1.5Mpa, o tempo de prensagem é de 20 ~ 30 min.
1.2 principais instrumentos e equipamentos
Prensa de filtro de placa e estrutura de diafragma comprada da Jingjin Environmental Protection Co., Ltd., área de filtragem de filtro de 400 m 2, Espessura do bolo de 35 ~ 40 milímetros; secador de tambor três retorno disponível a partir privilegiada Machinery Co. jingjiang Wan; anel de fieira granulador disponível a partir de Jiangsu Grupo Pastor limitada, a capacidade de processamento da produção de 1.5t / h, o consumo de energia 55kW / t , o diâmetro interno de 420 milímetros do molde de anel; DHG-9003BS explosão aquecida forno comprado de Xangai dispositivos médicos Co., Ltd. SEED; AL204 balança electrónica, disponível a partir de Mettler - instrumentos Toledo (Xangai) Co., Ltd; SDACM3000 calorímetro disponíveis a partir de Changsha Sande Industrial Co., Ltd.
Método 1.3
1.3.1 Efeito do teor de água do resíduo de chá na moldagem
Influência do teor do combustível humidade mais moldado, substancialmente a maior parte dos resultados da investigação convergem, tendo em conta os resultados de estudiosos de investigação, o conteúdo da granulação humidade não é mais do que 20% das folhas de chá '5', um teor de água de 9,5 teste foram levados %, 11.0%, 12.3%, 13.5%, 15.2%, 16.8%, 17.7%, 18.5%, 20.1% da amostra, o conteúdo de humidade é determinado por as folhas de chá densidade de moldagem de granulação e de aparência das partículas.
1.3.2 Otimização da temperatura de secagem do secador de três posições
1.3.1 De acordo com os resultados, a três retorno ajustando tambor temperatura de saída do secador, respectivamente, desde que a temperatura do ar era de 78 ℃, 82 ℃, 85 ℃, 87 ℃, 90 ℃, 92 ℃, 95 ℃ vários gradiente, pela A determinação da humidade do resíduo de chá faz com que o teor de água do resíduo de chá cumpra os requisitos de granulação.
1.3.3 Efeito da taxa de adição de lodo no combustível de moldagem
Adicionado 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 40%, 50% das lamas após a mistura das folhas de chá com um anel de matriz grânulos granulador, medindo-se a densidade das partículas e Calorifico, determine a proporção de lodo adicionado.
1.3.4 análise de componentes industriais de resíduos de chá combustível de pelotas de biomassa e carvão
A preparação de um bom chá deixa biomassa combustível pellet e, análise de componentes industrial comercial de carvão, de acordo com os padrões da indústria relevantes e os padrões nacionais.
Projeto de linha de produção para produção de 3 toneladas de combustível de pellet de biomassa de resíduos de chá em 1.3.5
Com base nos estudos anteriores, folhas de chá produzir combustível 3t Granulado de acordo com a quantidade de linhas geradas folhas de chá verde empresas de design.
1.4 Método de análise
1.4.1 Determinação do teor de umidade
Por cento da amostra foi colocada num termostato do forno cozida sob condições de 105 ± 5 ℃ 4 ~ 8h, arrefecida pesados. 1 ~ 2 h após o aquecimento repetido pesadas após arrefecimento, até que a diferença entre os dois pesos é menos do que a amostra Um.
1.4.2 Determinação da densidade de moldagem
Referência Cai Wenbi [5]método de medição de densidade de moldagem, o chá em forma de folhas biomassa combustível sedimento colocados à temperatura ambiente para secar naturalmente, e o equilíbrio electrónico, utilizando compassos de calibre de Vernier, respectivamente, comprimento, diâmetro e qualidade de briquete foi medida de acordo com o combustível de biomassa sedimento seguinte fórmula Densidade
1.4.3 Determinação do poder calorífico
O método de acordo com a GB / T 213-2008 predeterminado "Determinação do valor calorífico do carvão" ensaios '6' para poder calorífico e do valor calorífico de um valor médio.
1.4.4 Método de análise da composição da indústria do carvão
Determinação de umidade, cinza, matéria volátil e carbono fixo de carvão de acordo com GB / T 212-2008 "Método de Análise Industrial de Carvão"[7]Determinação do método especificado no método, enxofre total de acordo com GB / T 214-2007 "Método para determinação do enxofre total no carvão"[8]O método especificado na determinação.
1.4.5 Método de análise da composição industrial de combustíveis formadores de biomassa
Método de ensaio para a umidade, cinza e matéria volátil do combustível da pelota da biomassa do resíduo do chá com referência ao combustível contínuo da moldagem da biomassa [9]O método especificado no método, carbono fixo e enxofre total refere-se a GB / T 212-2008 '7' e GB / T 214-2007 respectivamente[8]O método especificado na determinação.
2 resultados e análise
2.1 Influência do teor de água dos resíduos de chá na moldagem
O teor de umidade do material tem uma influência relativamente grande no efeito de moldagem por compressão da biomassa, que é um fator muito importante no processo de moldagem da biomassa. [10]O conteúdo de água é demasiado baixa, a lenhina não pode ser totalmente convertido, o efeito adesivo é grandemente reduzida, aumentando a resistência à compressão entre as partículas, não só é difícil de molde, enquanto que a compressão excessiva vai produzir energia; teor de humidade é demasiado elevado, o processo de aquecimento gera o vapor não pode ser descarregada a partir do combustível que forma o furo central, a luz irá causar craqueamento combustível, superfície muito rugosa, que irá produzir detonante severa, enquanto que o teor de humidade for demasiado elevado pode também resultar na condução de calor taxa entre as partículas de biomassa é muito reduzida [11]Quando visto a partir da Tabela 1, o teor de humidade abaixo de folhas de chá 13%, pequena densidade de moldagem, briquete rugosidade da superfície, existem algumas fissuras, geralmente formando efeito; folhas de chá para um elevado teor de humidade de 17% ou superior, a superfície de moldagem do combustível fissuras, com o aumento do teor de água, o pior a moldagem efeito, a queda de combustível moldado também é pior, e quebradiço. quando o teor de água de folhas de chá 15% a 17%, briquete superfície lisa, a densidade, o efeito formando preferido. considerando o processo de produção real é difícil de controlar o teor de humidade, não alcançar tão rigoroso, de modo que o conteúdo de folhas de chá granulada de humidade pode situar-se entre 13% a 17%, em linha com os resultados da linha de teste marcado NY / T 1878-2010[12]Requisitos básicos de desempenho para condições técnicas de combustível de moldagem sólida de biomassa.
2.2 Otimização da temperatura de secagem do secador de três vias
Pode ser visto a partir dos resultados da Tabela 1 que o teor de água do resíduo de chá granulado é de 13% a 17%, e o teor de água do resíduo de chá após a prensagem é geralmente de cerca de 55%. regresso secador de tambor para secar ainda mais as folhas de chá, após a prensa. tambor quando da secagem de frequência fixa, isto é, o tempo de secagem uniforme de 15 min, sob condições para optimizar a temperatura de secagem. pode ser visto a partir da Figura 1, o cilindro quando a temperatura de saída do secador é de 85 ~ 90 ° C.] C, o conteúdo de chá humidade deixa 13% a 17%, o teor de humidade do granulado para satisfazer as exigências. Assim, a produção da temperatura do ar três retorno seleccionado do secador de tambor 85 ~ 90 ° C.
2.3 Efeito da taxa de adição de lodo no combustível de moldagem
Figura 2 reflecte a maior proporção de lamas adicionado sob outras condições, a mesma variação de folhas de chá densidade combustível em partículas e o valor calorífico. 2 visto a partir da FIG, com o aumento da proporção de partículas de lama aumentou gradualmente após a primeira densidade de combustível ele tende a ser estáveis, quando a razão de adição da lama a 20% menor densidade de combustível em partículas, que pode ser porque uma quantidade adequada de lama pode preencher as lacunas entre as partículas das folhas de chá, folhas de modo a que a adesão entre as partículas é aumentada chá ' 5', folhas de chá mais conducente à formação, quando a razão de adição de partículas de lama 20% tem sido suficiente para preencher a lacuna, continuar a adicionar a lama tem pouco efeito na adesão entre as partículas de carga e as partículas de folhas de chá lacunas. além disso, o valor de calor É um dos indicadores de desempenho importantes do combustível de pellet, que reflete diretamente a qualidade da combustão do combustível.[13].
Como pode ser visto a partir da figura, uma pequena quantidade de lodo contribui para a combustão do combustível particulado, provavelmente porque o lodo tem um ponto de ignição mais baixo e pode iniciar rapidamente a combustão do combustível do pellet de chá. [5]No entanto, com o aumento da razão de adição de lodo, o poder calorífico do combustível de pellet diminui significativamente, combinado com a densidade de combustível e o poder calorífico, a taxa de adição de lodo é de 5% a 10%.
2.4 Análise da composição industrial do carvão e do resíduo de chá da biomassa do combustível da pelota
Tabela 2 é uma folha de chá partículas de combustível biomassa com uma análise de composição industrial disponível comercialmente em que o carvão é aparente a partir da Tabela 2, chá combustível volátil deixa partículas de biomassa, carvão é muito maior do que o desempenho desempenho da ignição e combustão do carvão , pertencente ao combustível altamente ativo [14]O teor de carbono é de 19,75%, muito menor que o carvão, o que torna seu poder calorífico inferior ao do carvão. [15]O combustível de pellets de biomassa de resíduo de chá preparado satisfaz os requisitos da norma industrial NY / T 1878-2010 para os requisitos básicos de desempenho dos combustíveis de formação de sólidos de biomassa. [12], componentes nocivos (enxofre e cinzas, etc.) são muito inferiores ao carvão, queimando NO XSO 2Emissões muito menos do que o carvão, as características de combustão significativamente melhorada a eficiência de utilização é significativamente melhorada. Assim, as folhas de chá de combustível biomassa pelete tem alta qualidade, características limpo e eficiente, é o substituto ideal de combustível de carvão.
Projeto de 3 toneladas de linha de produção de combustível de pellets de biomassa de resíduos de chá em 2,5 horas
3 última disposição produção planta da FIG 3 t folhas de chá linha biomassa combustível sedimento compreende um centro de controlo do computador principal, o sistema de apertar folhas de chá, folhas de chá secos e aparelho de sistema principal sistema de granulação compreendendo:
Prensa de filtro de placa e estrutura de diafragma: a área de filtro de filtro é de 400m 2placa da máquina e moldura, filtro de câmara de espessura teórica 35 ~ 40mm, o volume eficaz de cerca de 7m 3Cada bloco de escória sobre 4.2t, condições de prensagem foram: pressão de 1.2 ~ 1.5Mpa, o tempo de 20 ~ 30 min, depois de pressionar folhas de chá um teor de água de 55% a 60%, o teor de humidade de lama de 68% a 73%.
1,5 ~ 2t / h folhas de chá de um linha de secagem: uma bomba de água de lavagem de cortina de água, ciclones Ⅱ, Ⅱ induzida ventilador de tiragem, máquina, alimentador helicoidal, ventilador de ciclone fora Ⅰ aumentou, Ⅰ ventilador forno desligado, ventilador de tiragem induzida Ⅰ , parafuso de alimentação, um parafuso de alimentação, um soprador, ⅰ ⅱ condições de secagem: temperatura de saída de 85 ~ 90 ℃, 15min tempo de secagem, o teor de humidade chá seco deixa 13% a 17%.
Quando as folhas de chá a produção de uma produção de pelotas equipamento linha 3t: em que só a velocidade é maior do que ou igual granulado 1.5t / h, máquina de partícula anel de abertura do molde 8 mm, um diâmetro interno de 420 milímetros molde de anel, folhas de chá 336r / min lamas anel de rotação de matriz adicionada. proporção de 5% a 10%, a mistura foi extrudida para um granulador Φ10 ~ partículas cilíndricas 12 milímetros (ver Fig. 4), a densidade das partículas ≥1g / cm 3, Conteúdo de água ≤13%, teor de cinzas ≤6%, calorífico ≥16.9MJ / kg, taxa de esmagamento ≤5%, pulverização de ≤12%.
3 discussão
Neste papel, folhas de chá residuais como matéria-prima, que as lamas chave composto parâmetros técnicos a preparação em forma de partículas de combustível, os parâmetros principais: o conteúdo de humidade das folhas de chá entre 13% a 17%; a três retorno tambor secador de ar a temperatura é de 85 ~ 90 ℃; tratamento de lamas e a utilização da razão de adição de 5% a 10%, e, eventualmente, construir chá em larga escala folhas combustível biomassa sedimento na base da linha de produção, as empresas de processamento de chá para proporcionar um novo resíduo de chá consumido Rota.
Folhas de chá como uma fonte de recursos agrícolas generalizada, de baixo custo, utilização abrangente de acordo com a sua perspectiva de desenvolvimento sustentável. Para realizar ampla utilização de folhas de chá para estender a cadeia industrial, melhorar os benefícios económicos e sociais da indústria do chá da China [4]4. Percebendo a reciclagem de recursos e economia de energia e redução de emissões de empresas de processamento profundo de chá é uma tendência inevitável do desenvolvimento de toda a indústria.
Biomassa pertence às energias renováveis de energia limpa, que pode efetivamente aliviar a escassez de energia agravamento e Huanjingwuran pergunta curta, é considerado um dos principais futuro de energia nova, com os benefícios sociais e económicos significativos [13, 16]Em resposta à corrente de chá de profundidade de processamento de resíduos de chá gasto usar incompleta, resultando no status quo Huanjingwuran, desperdício de recursos, o chá inovador folhas filtro quadro desidratado, e, em seguida, mais desidratado por secador de tambor após a secagem e o tratamento de águas residuais folhas de chá 3t produzir preparação linha biomassa sedimento produção de combustível de folhas de chá em uma lama com partículas de combustível de biomassa, enquanto a tecnologia de produção em escala de combustível sedimento e equipamentos foram sistematicamente estudado folhas de chá verde, criar, implementar, das folhas de chá biomassa Produção em larga escala e produção de baixo custo de combustível de pellet, para processamento em profundidade e utilização de empresas de processamento profundo de chá [17], Folhas de chá partículas de biomassa produzidos pela produção de calor da caldeira queimando combustível de biomassa, para fornecer calor para o processo de extração de chá, não só a solução desperdício de folhas de chá molhados, folhas de chá para reduzir resíduos sólidos, transporte lodo de esgoto e custos de eliminação, e fazer chá A escória é totalmente utilizada e pode substituir a grande quantidade de carvão, reduzir efetivamente o consumo de energia e melhorar a estrutura de utilização de energia da planta.
folhas de chá pertencem biomassa biomassa combustível pellet, apenas cerca de 1/10 do teor de substâncias nocivas em carvão, a poluição do ar pode ser reduzido. Segundo as estatísticas, quando a produção de chá instantâneo negócios 0.5t pó, em vez de carvão com fornecimento de combustível de biomassa Pode reduzir SO por ano 2Descarga 33t / a, reduzir NÃO XEmissões 29T /, uma cinza após a queima, mas também como fertilizante de volta para chá, para alcançar economia de energia e reciclagem de recursos (ver Fig. 5).
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