Zhang Yuda
Résumé: Dans cet article, on a utilisé des balles de riz et de la sciure de bois comme matériau de test pour produire le combustible en granulés à l'aide d'un équipement de formation de particules.Les effets de la granulométrie, de la teneur en eau et du taux de compression de l'anneau sur l'efficacité de production et la qualité des granulés ont été déterminés. Les paramètres de processus de production optimaux des granulés de biomasse fournissent une expérience pratique pour une production à grande échelle.
Les granulés de biomasse sont fabriqués à partir de sciure de bois, de paille de riz, de balles de riz, de coquilles d’arachide et d’autres résidus agricoles et forestiers, et sont physiquement comprimés en un produit moulé en forme de barre, granulaire et solide, destiné à remplacer l’énergie fossile telle que le charbon. Produits d'énergie renouvelable: elle présente non seulement les avantages suivants: bonne performance de combustion, efficacité thermique élevée, aucune pollution, mais également stockage et transport pratiques. Face à la crise de l'énergie fossile, l'énergie de la biomasse renouvelable a suscité une attention soutenue de la part de tous les pays. Le marché des granulés de carburant a de larges perspectives et la demande de combustibles dans des pays tels que la Corée du Sud et le Japon est en augmentation. [1]En Chine, la quantité de matières premières pouvant être utilisées pour la production d'énergie à partir de biomasse est élevée et le prix est bas, ce qui garantit la production de matières premières pour une production à grande échelle et constitue également un moyen efficace pour les agriculteurs d'accroître leurs revenus.[2-3].
Cette étude se concentre sur les principaux facteurs affectant la production de combustible à partir de balles de riz et de sciure de bois en tant que matières premières, ainsi que sur les principaux paramètres de processus.
1 matériel et équipement de test
1.1 Matériaux
La sciure choisit de la sciure de bois de conifères dans la ville de Donggang, province du Liaoning; les balles de riz sont sélectionnées dans la ville de Donggang, province du Liaoning, avec un diamètre de ≤7 mm, les balles de riz non broyées après battage. De la source des matières premières dans cette région et de l'aspect économique de son coût Considérez le mélange de coquille de riz et de sciure de bois 7..3 comme matériau expérimental.
1.2 équipement et principe de fonctionnement
Le test de production de granulés de biomasse utilise le granulateur SZLH420, qui utilise un moule annulaire pour la rotation, ainsi que la structure de base du rouleau presseur et du moule annulaire. [4-5]Une fois que la matière première est entrée dans le moule à anneau, les particules sont formées par extrusion mutuelle entre le rouleau de pression et la filière à anneau.Le processus de production comprend la pulvérisation, le criblage, le mélange, le séchage, la granulation, le refroidissement, etc.
2 méthodes de test
2.1 Schéma et sélection des matières premières
Selon l'analyse préliminaire préliminaire, la teneur en humidité de la matière première, le taux de compression en mode annulaire, la taille des particules de la matière première peuvent être les principales conditions affectant le taux de formation et la densité des granulés de biomasse. Le facteur principal est "6-8". Par conséquent, dans cette expérience, la teneur en humidité de la matière première, le taux de compression annulaire et la taille des particules de la matière première ont été utilisés comme facteurs expérimentaux pour analyser l'influence de chaque niveau de chaque facteur de variation sur l'efficacité de production et la qualité des particules.
Sélectionnez des balles de riz et de la sciure de bois avec un taux d'humidité approprié et un taux faible en impuretés.Après séchage, mélangez avec 7..3 et procédez à une expérience de moulage par compression des granules.
2.2 Méthode
Selon l'expérience des expériences précédentes, la teneur en humidité est de 18%, le taux de compression en mode anneau est 1.,5.5, la taille du matériau est ≤7 mm en tant que condition de base de l'expérience, et la teneur en eau et le taux de compression en mode sonnerie sont respectivement sélectionnés sur 5 niveaux et la taille des particules de matière première est définie sur 3 niveaux. Réalisez l’expérience: réglez chaque niveau sur 3 répétitions et prenez la moyenne (le schéma expérimental spécifique est présenté dans le tableau 1).
3 résultats et analyses
3.1 Effet de la teneur en eau des matières premières mélangées sur la densité de particules et le taux de moulage
Le taux de compression du moule en anneau est de 1: 5,5 et l'influence de la modification de la teneur en eau sur la densité de particules et le taux de moulage lorsque la taille des particules de la matière première est inférieure à 7 mm (Fig. 1). L'influence est grande et une certaine loi est présentée: lorsque la teneur en eau de la matière première est de 14%, le rapport de formage de la matière première est faible et la densité de particules est également la plus faible; lorsque la teneur en humidité de la matière première atteint 18%, le pic se produit, puis la teneur en humidité de la matière première augmente. , la densité et le taux de moulage deviennent plus faibles: lorsque la teneur en humidité de la matière première atteint 22%, le taux de moulage est inférieur à 50% et la densité est également faible.
3.2 Influence du taux de compression en mode anneau sur la densité et la vitesse de formation du produit particulaire
Le mélange avec une teneur en eau de 18% et une taille de particule inférieure à 7 mm a été testé pour ajuster l'effet du taux de compression en mode anneau sur la densité de particules et la vitesse de moulage (Fig. 2).
Le taux de compression en mode anneau a un effet significatif sur la densité et le taux de moulage du produit en granulés: lorsque le taux de compression est égal à 1..4.5, le taux de moulage et la densité de particules sont les plus faibles; lorsque le taux de compression atteint 1..5.5, le taux de moulage est maximum et la densité de particules est proche du niveau le plus élevé; Ensuite, lorsque le taux de compression du moule annulaire augmente, la vitesse de formation du produit diminue progressivement et la densité de particules ne change pas de manière significative.
3.3 Influence de la taille des particules de la matière première sur la densité et le taux de moulage du produit particulaire
Lorsque la teneur en eau est de 18% et que le taux de compression en mode anneau est de 1,5,5, l'influence du changement de taille de particule du matériau à tester sur la densité de particule et la vitesse de moulage est indiquée (tableau 2).
On peut constater que l’influence de la taille des particules de la matière première sur la densité et la vitesse de moulage du produit en granulés n’est pas évidente et qu’il n’ya pas de régularité évidente ni de valeur maximale.
4 Conclusions et discussion
Sur la base de l'analyse ci-dessus, la teneur en eau et le taux de compression du film en anneau ont un effet évident sur la densité de particules et le taux de moulage: lorsque le taux de compression du mode en anneau est compris entre 1..5 et 1..6.5, la teneur en humidité de la matière première est de 16% à 20%, la qualité des particules est meilleure. Le taux de moulage est également relativement élevé: lorsque le taux de compression de l'anneau moulé est égal à 1,5, lorsque la teneur en humidité de la matière première atteint 18%, le produit en granulés présente le taux de moulage le plus élevé et la meilleure densité de particules.La coquille de riz et la sciure de bois sont mélangées conformément au paragraphe 7..3. Les conditions expérimentales optimales pour la production de pellets par compression de la matière première sont les suivantes: la teneur en humidité de la matière première est de 18%, le taux de compression du moule en anneau est de 1,5,5,5; compte tenu de facteurs tels que la consommation d'énergie, l'efficacité de production, le coût et la qualité du produit, il est déterminé que le riz est utilisé dans la région de Donggang. La coquille et la sciure de bois sont mélangées conformément au point 7..3 Les paramètres de processus optimaux pour la production de granulés de biomasse sont les suivants: La teneur en humidité de la matière première est contrôlée à 16% -20%, et le taux de compression du moule annulaire est de 1..5.5.
Références:
'1' Chang Yuhong. Sciure de bois, mécanisme de production de poudre de paille et équipements pour la compression du charbon de bois 'J'. Forestry Industry, 1996, (2): 38-39.
'2' Chen Yongsheng, Forêt de Mu, Zhu Dewen et autres Développement de l'industrie du combustible de moulage à partir de biomasse en Chine 'J.' Énergie solaire, 2006 (4): 16-18.
'3' Jiang Jianchun, Xu Jianhua. Recherche sur la technologie de fabrication du combustible de formation de particules à partir de résidus forestiers [J '. Chimie et industrie des produits forestiers, 1999, 19 (3): 25-30.
'4' Guo Jun, Zhang Xiaojian, Guo Junbao.Étude de l'extrusion de combustible à base de pellets de biomasse utilisant la tige de maïs comme matière première 'J'.
'5' Lei Qun. Discussion sur les problèmes techniques de la machine de formage de combustible à base de biomasse 'J.', Machines à bois, 1997, (1): 35-36.
'6' Zhong Qixin, Qi Guanghai. Mécanisme de granulation et ses facteurs déterminants 'J. China Feed, 1999, (14): 11-13.
'7' Shen Shuyun, Dong Yuping. Étude de modélisation d'anneaux de la machine de formation de particules de biomasse 'J', Journal of Solar Energy, 2010, 31 (1): 132-136.
'8' Meng Lingqi, Zhang Luoming, Chen Jingyun. Conception du système de filière à anneaux à rouleaux presseurs pour le granulateur 'J. Développement et innovation de produits mécaniques et électriques, 2004, (5): 1-5.
