Чжун Лян, Шао Цзэнки, Тан Синьян, Ван Сяося
(Нанкин Rongdian продовольственной технологии Лтд, провинция Цзянсу Мгновенный чай порошок инженерных технологий исследовательский центр, Нанкин 211300, Китай)
Аннотация: Биомасса гранул топлива в качестве экологически чистого качества топлива, все больше и больше людей обращают внимание на биомассе чайного листа в качестве сырья, связующего шлама, частиц технологии формования ключевых результатов исследования показывают, что: большинство хорошая технология подготовка составляет от 13% до 17% содержания влаги чайных листьев; три температура обратного поток воздуха в барабанной сушилке составляет 85 ~ 90 ℃; отношение добавления осадка 5% до 10%, и на этой основе окончательное Была построена крупномасштабная (временная добыча 3т), недорогая линия для производства биомассы чайного остатка, которая обеспечивает новый путь для всестороннего использования чая.
Энергия является материальной основой для выживания и развития человеческого общества. С быстрым развитием мировой экономики и быстрым ростом населения спрос на энергию будет продолжать расти. [1]В дополнение к сокращению количества ископаемых видов топлива и загрязнению окружающей среды, вызванных им, особенно важно найти возобновляемые источники энергии. Биомассы постепенно оцениваются из-за ее возобновляемого и небольшого загрязнения. [2]Топливо для гранул биомассы в основном использует сельскохозяйственные и лесохозяйственные отходы в качестве сырья и превращается в гранулированное топливо специальным оборудованием. [3]Наша страна находится в чае производстве и потребление стране, каждый год большое количество чая отходов, как загрязнение окружающей среды и нерациональное использование ресурсов. Сделано много исследований по комплексному использованию чая отходов оставляет у себя дома и за рубежом, в основном в чай экстракт листьев активных ингредиентов, подготовка Адсорбент осадка чая, остатки чая в качестве биологического органического удобрения, корм для животных, съедобный материал для грибковых культур и т. Д. [4]1. Очень редко сообщалось о приготовлении топливного топлива из биомассы с чайным остатком.
переработка отходов бумаги чайных листьев в качестве сырья, который имеет форму ключевые параметры соединения осадка готовят в виде частиц топлива, и окончательное завершение чайных листьев масштаба биомассы гранул топлива на основе производственной линии для предприятий по переработке отходов чая чайные листья И использовать, чтобы обеспечить новый путь.
1 Материалы и методы
1.1 подготовка образца
Чай листьев: диаметр частиц 2,36 ~ 4,75 мм, диафрагма и рамы фильтр-пресса с содержанием воды 55% до 60%, давление сжатия составляет 1,2 ~ 1.5Mpa, пресса время составляет 20 ~ 30мин.
Sludge: Надавливание с помощью мембранного фильтра с фильтром диафрагмы с влажностью от 68% до 73%, давлением пресса от 1,2 до 1,5 МПа и временем отжима 20-30 минут.
1.2 основные инструменты и оборудование
Прессы для мембранной плиты и рамного фильтра, приобретенные у Jingjin Environmental Protection Co., Ltd., площадь фильтра фильтра 400 м 2, Толщина торт 35 ~ 40 мм; три возврата барабанной сушилки доступны от простой машины Производство Co. Jingjiang Ван; кольцо умирают гранулятор доступны от Jiangsu Пастырь Group Limited, мощностью переработки продукции 1.5T / ч, потребляемая мощность 55 кВт / т , внутренний диаметр 420mm кольцо формы; DHG-9003BS с подогревом доменной печи приобрести Шанхай медицинского оборудование Co., Ltd. SEED, электронные весы AL204, доступный от Mettler - Toledo инструментов (Shanghai) Co., Ltd, SDACM3000 калориметра, доступные из Changsha Sande Industrial Co., Ltd.
1.3.
1.3.1 Влияние содержания воды в остатках чая на формование
Влияние содержания влаги в топливе более формованное, по существу, большая частью результатов исследований сходятся, принимая во внимание результатов научных исследователей, содержание влаги гранул не более 20% от чайных листы, было взято содержание воды 9.5 теста «5» %, 11,0%, 12,3%, 13,5%, 15,2%, 16,8%, 17,7%, 18,5%, 20,1% выборки, содержание влаги определяется с помощью чайных листьев плотность гранул для формования и внешний вид частиц.
1.3.2 Оптимальная оптимизация температуры сушки сушильной машины
1.3.1 Согласно результатам, три обратным регулирование температуры на выходе барабана сушилки, соответственно, при условии, что температура воздуха была 78 ℃, 82 ℃, 85 ℃, 87 ℃, 90 ℃, 92 ℃, 95 ℃ несколько градиента, от Определение влажности остатка чая делает содержание воды в чайном остатке отвечающим требованиям грануляции.
1.3.3. Влияние коэффициента добавления осадка на формовочное топливо
Добавьте 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 40%, 50% осадка отдельно, смешайте с остатком чая и используйте механизм частиц кольцевой формы для измерения плотности частиц и Теплотворная способность, определяют долю добавленного осадка.
1.3.4 анализ промышленных компонентов биомассы чайного остатка топлива и угля
Будут подготовлены топливные гранулы биомассы чайного запаса и коммерчески доступный уголь, а анализ промышленных компонентов будет проводиться в соответствии с соответствующими отраслевыми стандартами и национальными стандартами.
Проектирование производственной линии для производства 3 тонн биомассы осадка биомассы чайного остатка на 1.3.5
На основе предыдущего исследования, производственная линия топливного гранулята из биомассы 3t для чайного остатка разработана в соответствии с количеством остатков чая, производимых предприятием.
1.4 Метод анализа
1.4.1 Определение содержания влаги
Образец запекают в сушильном шкафу с постоянной температурой при 105 ± 5 ° C в течение 4-8 часов и затем взвешивают после охлаждения. Повторяют выпекание в течение 1 ~ 2 часа после взвешивания до тех пор, пока разница между двумя взвешиваниями будет меньше, чем образец а.
1.4.2 Определение плотности формования
Ссылка Cai Wenbi [5]Формирующий метод определения плотности, сформированное топливо для осадка биомассы чайного остатка, естественно, высушивается на воздухе при комнатной температуре, а длина, диаметр и качество формованного топлива соответственно измеряются суппортом верньер и электронным балансом, а топливо для топливного цикла биомассы рассчитывается по следующей формуле. плотность.
1.4.3 Определение теплотворной способности
Согласно методу, указанному в GB / T 213-2008 «Метод расчета теплоты сгорания угля», «6», рассчитывается среднее значение высокой теплотворной способности и низкой теплотворной способности.
1.4.4. Метод анализа состава угольной промышленности
Определение влажности, золы, летучих веществ и фиксированного углерода угля согласно GB / T 212-2008 «Метод промышленного анализа угля»[7]Определение метода, указанного в методе, общей серы согласно GB / T 214-2007 «Метод определения общей серы в угле»[8]Метод, указанный в определении.
1.4.5. Метод анализа промышленного состава топливной массы
Метод испытания влаги, золы и летучих веществ из биомассы осадка биомассы чайного остатка по отношению к твердому формовочному топливу биомассы [9]Метод, указанный в методе, фиксированный углерод и общая сера, относится к GB / T 212-2008 '7' и GB / T 214-2007 соответственно[8]Метод, указанный в определении.
2 результата и анализ
2.1. Влияние содержания воды в остатке чая на формование
Содержание влаги в материале оказывает относительно большое влияние на эффект литья под давлением биомассы, что является очень важным фактором в процессе формования биомассы. [10]Если содержание влаги слишком низкое, лигнин не может быть полностью преобразован, эффект склеивания значительно снижается и усиливается прочность на сжатие между частицами. Не только сложность формования, но и избыточная энергия сжатия, содержание влаги слишком велико и происходит процесс нагрева. Пар не может быть выгружен из центрального отверстия формовочного топлива. Свет будет вызывать растрескивание топлива, поверхность будет очень грубой, а тяжелая - сотрясающим звуком. В то же время высокое содержание влаги может также значительно снизить скорость теплопроводности между частицами биомассы. [11]Из таблицы 1 видно, что когда содержание влаги в остатке чая составляет менее 13%, плотность формования мала, поверхность формовочного топлива является грубой, и имеются некоторые трещины, а эффект формования является общим, когда содержание влаги в остатке чая выше 17% или выше, поверхность формованного топлива имеет Трещина, с увеличением содержания воды, тем хуже формирующий эффект, тем хуже сопротивление разрушению образующегося топлива и хрупкость. Когда содержание влаги в остатке чая составляет 15% ~ 17%, поверхность формовочного топлива является гладкой, плотность велика и образующий эффект Лучшее. Учитывая, что контроль содержания воды в фактическом процессе производства затруднен, он не настолько строгий, поэтому содержание воды в гранулированном остатке чая может составлять от 13% до 17%. Результаты испытаний соответствуют стандарту NY / T 1878-2010.[12]Основные требования к характеристикам технических условий для формовочного топлива из биомассы.
2.2 Оптимальная оптимизация температуры сушки сушильной машины
Из результатов, приведенных в таблице 1, видно, что содержание воды в гранулированном остатке чая составляет от 13% до 17%, а содержание воды в остатке чая после прессования обычно составляет около 55%. После сушки частота барабана фиксируется, т. Е. Время сушки такое же, 15 мин, и температура сушки оптимизируется в этом состоянии. Как видно из рисунка 1, валик Когда температура на выходе сушилки составляет 85 ~ 90 ° C, содержание влаги в чайном шлаке составляет 13% ~ 17%, что может отвечать требованиям влажности гранулята, поэтому температура на выходе из трех возвратной сушилки в производстве составляет 85. ~ 90 ° С.
2.3. Влияние коэффициента добавления осадка на формовочное топливо
На рисунке 2 показано изменение плотности и теплотворной способности гранул чайного шлака, когда в других условиях добавляются различные отношения осадка. Как видно из рисунка 2, по мере увеличения коэффициента добавления осадка плотность топлива в гранулах увеличивается в первую очередь. В основном, он имеет тенденцию быть стабильным. Когда коэффициент добавления осадка достигает 20%, плотность топлива в гранулах не сильно изменяется. Это может быть связано с тем, что надлежащее количество осадка может заполнить зазор между частицами чайного остатка и увеличить адгезию между частицами остатков чая. 5 ', что в большей степени способствует образованию осадка чая.Когда коэффициент добавления осадка достигает 20%, достаточно заполнить зазор частиц. Продолжающееся добавление осадка мало влияет на заполнение зазора между частицами чая и адгезией между частицами. Это один из важных показателей эффективности топливного гранулы, который напрямую отражает качество горения топлива.[13].
Как видно из рисунка, небольшое количество шлама способствует сжиганию топлива в виде частиц, вероятно, из-за того, что осадок имеет более низкую точку воспламенения и может быстро начать сжигание топлива для чайных гранул. [5]Однако с увеличением коэффициента добавления осадка теплотворная способность топлива гранул значительно уменьшается. В сочетании с плотностью топлива и теплотворной способностью соотношение содержания осадка составляет 5% ~ 10%.
2.4. Анализ промышленного состава топливных гранул топливной массы
Из таблицы 2 видно, что в топливном топливе для биомассы чайного остатка содержится более высокое летучее вещество, намного выше, чем у угля, и его характеристики воспламенения и показатели сгорания лучше, чем уголь. Таблица 2 показывает промышленный анализ состава топливного осадка биомассы чайного остатка и коммерчески доступного угля. , принадлежащих высокоактивному топливу [14]Содержание углерода составляет 19,75%, что намного ниже, чем у угля, что делает его теплотворную способность ниже, чем у угля. [15]Готовое топливо для топливных гранул биомассы остатков чая соответствует требованиям отраслевого стандарта NY / T 1878-2010 для основных требований к производительности твердых топлив для производства биомассы. [12], вредные компоненты (сера и зола и т. д.) намного ниже, чем уголь, сжигание NO X, SO 2Выбросы значительно ниже, чем у угля, характеристики сгорания, очевидно, улучшаются, а эффективность использования значительно улучшается. Можно видеть, что топливное топливо из биомассы чайного остатка имеет высокое качество, чистоту и высокую эффективность и является идеальным топливом для замены угля.
Проектирование 3 тонн чайной остальной биомассы для производства топливных гранул на 2,5 часа
3 последних завод по производству расположение фиг 3 т чайных листьев биомассы гранул топлива линии содержит главный управляющий вычислительный центр системы выдавливание чайные листья, высушенные чайные листья и система гранулирования главной системы устройство, содержащее:
Диафрагменная пластина и фильтр-фильтр: площадь фильтра фильтра составляет 400 м 2Пластинчатая и рамочная машина, теоретическая толщина фильтровальной камеры составляет 35 ~ 40 мм, а эффективный объем составляет около 7 м. 3Каждый блок шлака о 4.2t, прижимающие условия были: давление 1.2 ~ 1.5Mpa, время 20 ~ 30мин, после нажатия чайных листьев с содержанием воды 55% до 60%, содержание осадка влаги 68% до 73%.
1,5 ~ 2t / ч чайные листья сушильную линия: водяная завеса скруббер водяной насос, циклоны Ⅱ, Ⅱ дымососа, роза машина, винтовой питатель, циклонный вентилятор выкл Ⅰ, Ⅰ печи вентилятор выключен, вытяжной вентилятор Ⅰ , шнековый питатель, винт подачи, воздуходувка ⅰ, ⅱ условия сушки: температура на выходе 85 ~ 90 ℃, время сушки 15мин, содержание влаги в высушенном чайных листьев на 13% до 17%.
Когда чайные листья производя производства окатышей линии оборудования 3t: где одна скорость больше или равна гранулируют 1.5t / ч, машина частиц кольцо диафрагмы формы 8 мм, внутренний диаметр 420 мм кольцевой формы, вращение штампа кольцо 336R / мин Шлам чайные листья добавляют. соотношение от 5% до 10%, полученную смесь экструдируют в гранулятор Φ10 ~ 12 мм цилиндрические частицы (см. 4), плотность частиц ≥1g / см 3, содержание воды ≤ 13%, зола ≤ 6%, низкая теплотворная способность ≥16,9 МДж / кг, скорость разрушения ≤ 5%, скорость порошка ≤ 12%.
3 обсуждение
В этой статье отходы отработанного чая используются в качестве сырья для изучения основных технических параметров приготовления гранулированного топлива с осадком. Основными параметрами являются: содержание влаги в остатке чая составляет от 13% до 17%, выход трехвозбудительной сушилки Температура составляет 85 ~ 90 ° C, а соотношение содержания осадка составляет 5% ~ 10%, и на этом основании завершается крупномасштабная линия по производству топливных гранул биомассы чайного остатка, которая обеспечивает новую обработку для обработки и утилизации остатков отработанного чая на предприятиях глубокой переработки чая. путь.
Как своего рода сельскохозяйственный ресурс с широким источником и низкой стоимостью, остатки чая соответствуют концепции устойчивого развития. Он способствует всестороннему использованию остатков чая и расширяет производственную цепочку для улучшения экономических и социальных преимуществ чайной промышленности Китая. [4]4. Реализация утилизации ресурсов и энергосбережения и сокращения выбросов предприятий по переработке чая - это неизбежная тенденция развития всей отрасли.
Энергия биомассы - это возобновляемый и чистый источник энергии, который может эффективно смягчать ухудшающееся загрязнение окружающей среды и недостатки энергии. Он считается одним из основных новых источников энергии в будущем с существенными социальными и экономическими выгодами. [13, 16]Ввиду нынешнего неполного использования отработанного чая при глубокой переработке чая, что приводит к загрязнению окружающей среды и растрате ресурсов, шлак для чая внедряется путем обезвоживания с помощью рамочного и рамочного фильтровального пресса, а затем дополнительно обезвоживается и сушатся сушилкой для сушки и обрабатываются сточными водами. Шлам в этом процессе готовят в виде топлива из биомассы чайного остатка. В то же время систематически изучается крупномасштабный процесс производства и оборудование топливного гранулята биомассы чайного остатка, а для производства биомассы остатков чая создается трехтонная линия для производства топлив для биомассы чайного остатка. Крупномасштабное производство и недорогое производство топливных гранул для глубокой переработки и утилизации чайных перерабатывающих предприятий [17]Готовое топливо для отходов биомассы чайного остатка сжигается с помощью котла с биомассой для выработки тепла, которое обеспечивает источник тепла для процесса экстракции чая, может разрешать отходы остатков влажного чая, уменьшать остатки отработанного чая, транспортировать и удалять шламовые отходы и производить чай Шлак полностью используется, и он может заменить большое количество угля, эффективно сократить потребление энергии и улучшить структуру использования энергии на заводе.
Топливо для отходов биомассы чайного остатка относится к энергии биомассы, а содержание вредных веществ составляет лишь около 1/10 от угля, что может уменьшить загрязнение воздуха. Согласно статистическим данным, для предприятий, производящих 0,5 тонкий чайный порошок, вместо угля используется топливо из биомассы. Может сократить SO к году 2Сброс 33t / a, снижение NO XВыброс составляет 29 т / год, а сжигаемая зола может использоваться в качестве удобрения для возвращения на плантацию чая для обеспечения рециркуляции и экономии энергии (см. Рисунок 5).
Ссылки:
«1» Се Цицян. Исследование физических свойств и характеристик сгорания топлива для формования биомассы «D». Нанкинский лесной университет, 2008.
«2» Ся Сюнинг, Лю Шеньчжун, Лю Хунфу и др. Проектирование и тестирование характеристик горелков для производства гранул биомассы «J». Исследование механизации сельского хозяйства, 2017 (1): 227-231.
«3» Лю Цзюнь, Цзя Юхэ. Анализ перспектив популяризации и применения топливного гранулята биомассы в городе Шэньян [J ». Environmental Protection Science, 2007, 33 (6): 12-14.
«4» Се Фэн, Джин Лингли, Ту Хуан и др. Исследовательский прогресс по комплексному использованию отходов чая «Дж». Бюллетень по сельскохозяйственным наукам в Китае, 2015 г., 31 (1): 140-145.
«5» Цай Вэньбяо. Экспериментальное исследование по приготовлению формованного топлива по составу биомассы «D». Нанкин: Юго-Восточный университет, 2016 год.
«6» Китайское национальное управление стандартизации Главного управления по надзору за качеством, инспекции и карантину Китайской Народной Республики. Метод определения теплотворной способности угля: GB / T 213-2008 «S». Beijing: China Standard Press, 2008: 11.
«7» Китайский комитет по стандартизации по стандартизации Главного управления по надзору за качеством, инспекции и карантину Китайской Народной Республики. Метод промышленного анализа угля: GB / T 212-2008 «S». Beijing: China Standard Press, 2008: 11.
«8» Китайская национальная администрация стандартизации Главного управления по надзору за качеством, инспекции и карантину Китайской Народной Республики. Метод определения общей серы в угле: GB / T 214-2007 «S». Beijing: China Standard Press, 2008: 3.
'9' Министерство сельского хозяйства. Методы испытаний для твердых формовочных топлив для биомассы. Часть I: General 'M'. Beijing: China Agriculture Press, 2011.
«10» Чжу Диансян. Исследование и разработка производственной линии по производству топливных гранул биомассы и ее ключевым технологиям производства «J». China Engineering Science, 2014, 16 (4): 13-16.
'11' Li Meihua, Yu Guosheng. Исследовательский статус технологии формовки топлива из биомассы. J. Деревообрабатывающие станки, 2005 (2): 36-40.
«12» Министерство сельского хозяйства Китайской Народной Республики. Технические условия для твердого формовочного топлива для биомассы: NY / T 1878-2010 «S». Beijing: China Agriculture Press, 2010.
«13» Song Wei, Yang Bo. Обзор характеристик горения и выброса загрязняющих веществ в топливном топливе из биомассы «J». Biomass Chemical Engineering, 2016, 50 (4): 61-64.
«14» Ло Хуан, Хоу Шулин, Чжао Лисинь и др. Исследовательский прогресс в области сжигания топлива для топливных гранул биомассы «Дж». Возобновляемая энергия, 2009, 27 (6): 90-95.
'15'Tabarés J L M, Ortiz L, Granada E. Изучение энергопотребления для плотного лигноцеллюлозного материала (брикетов)' J'.Fuel, 2000, 79 (10): 1229-1237.
«16» Чэнь Яньхон, У Пей, Тянь Сюэянь и др. Исследовательский статус технологии производства плотного формовочного топлива из биомассы «J». Исследование механизации сельского хозяйства, 2010 (1): 206-211.
«17» Чжэн Делин, Цянь Юаньфэн, Чжоу Вэй и др. Анализ применения топливного гранулята биомассы при обработке ароматического чая «Songyang» J. China Tea Processing, 2015 (6): 49-51, 69.
