Zhang Yuda
Resumen: En este documento, la cáscara de arroz y el aserrín se utilizaron como materiales de prueba para producir material de combustible de pellets mediante equipos de formación de partículas. Se determinaron los efectos del tamaño de partícula de la materia prima, el contenido de agua y la relación de compresión del anillo sobre la eficiencia de producción y la calidad de los productos de pellets. Los parámetros óptimos del proceso de producción de los pellets de biomasa proporcionan experiencia práctica para la producción a gran escala.
El combustible de pellets de biomasa está hecho de aserrín, paja de cultivo, cáscara de arroz, cáscara de maní y otros residuos agrícolas y forestales. Está comprimido físicamente en un producto granular y sólido moldeado en forma de varilla para reemplazar la energía fósil como el carbón. Productos de energía renovable. No solo tiene las ventajas de un buen rendimiento de combustión, una alta eficiencia térmica, ni contaminación, sino también un almacenamiento y transporte convenientes. Ante la crisis de la energía fósil, la energía de biomasa renovable ha recibido una gran atención por parte de todos los países. El mercado de combustible de pellets tiene amplias perspectivas, y la demanda de combustibles en países como Corea del Sur y Japón está aumentando. [1]En China, la cantidad de materias primas que pueden utilizarse para la producción de energía de biomasa es alta y el precio es bajo, lo que proporciona una garantía de materia prima para la producción a gran escala, y también es una forma efectiva para que los agricultores aumenten sus ingresos.[2-3].
Este estudio se centra en los principales factores que afectan a la producción de combustible particulado a partir de cáscaras de arroz y aserrín como materias primas y los principales parámetros del proceso.
1 prueba de materiales y equipos
1.1 materiales
Sawdust selecciona aserrín de madera de coníferas en la ciudad de Donggang, provincia de Liaoning; los cascos de arroz se seleccionan de la ciudad de Donggang, provincia de Liaoning, con un diámetro de ≤7mm, cascos de arroz sin triturar después de la trilla. De la fuente de materias primas en esta región y los aspectos económicos del costo Considere la mezcla de cáscara de arroz y aserrín 7..3 como material experimental.
1.2 Equipo y principio de funcionamiento.
La prueba de producción de pellets de biomasa utiliza el granulador SZLH420. Este equipo utiliza un molde de anillo para girar, y la estructura básica del rodillo de presión y el molde de anillo están incrustados. [4-5]Una vez que la materia prima ingresa al molde del anillo, las partículas se forman mediante la extrusión mutua entre el rodillo de presión y la matriz del anillo. El proceso de producción incluye pulverización, cribado, mezclado, secado, granulación, enfriamiento, etc.
Método de prueba 2
2,1 programa y la selección de las materias primas
De acuerdo con los experimentos preliminares de análisis preliminar, el contenido de humedad del material, la relación de compresión de matriz anular, el tamaño del material de partículas en bruto puede ser las principales condiciones para las partículas de biomasa que moldean productos y efectos de la densidad, mientras que la tasa de formación de partículas es un factor importante para determinar la productividad, la densidad de partícula afecta a la masa de partículas el factor principal '6-8'. por lo tanto, en este experimento, el contenido de humedad de la materia prima, la relación de compresión del molde de anillo, el tamaño de partículas de materia prima como factores experimentales, el grado de influencia de cada nivel de cada análisis de la varianza para la productividad y la calidad de las partículas.
Seleccionar el contenido en agua apropiado, bajo contenido de impurezas en la cáscara de arroz y aserrín, sus partículas después del proceso de secado realizada después de la compresión moldeo por prensado 7︰3 experimentos de mezcla.
2.2 Método
Experiencia primeros experimentos, seleccionar el contenido de humedad 18%, la relación de compresión molde de anillo 1︰5.5, como condiciones de tamaño de partícula material base ≤7mm del experimento, el contenido de agua de la relación de compresión y el molde de anillo se seleccionaron 5 niveles, el nivel de tamaño de partícula de materia prima seleccione 3 experimento. cada nivel por triplicado y promediado. en particular, el diseño experimental se muestra en la Tabla 1.
3 Resultados y análisis
3.1 Efecto del contenido de agua en la materia prima mixta y la tasa de formación de la densidad de partículas
Tome 1: 5,5 anillo morir relación de compresión, el tamaño de partícula de materia prima de menos de 7 mm, la influencia de la prueba de la variación del contenido de humedad de la densidad de las partículas y la tasa de formación (Fig. 1) Como se puede observar, el contenido de humedad del material bruto mixto y la densidad de las partículas que forman el producto de la figura 1 de. mayor impacto y exhiben ciertas reglas: en 14% de humedad materia prima, moldeo de material es baja, la densidad de partículas es mínima; el contenido de materia prima de humedad de 18%, apareció un pico, después de la materia prima se aumentó a medida que el contenido de agua , y la densidad del artículo moldeado se hace pequeña; contenido de material de alimentación de humedad de 22%, la tasa de moldeo es menor que 50%, la densidad se hace más pequeño.
Relación de la densidad de partículas y el producto moldeado del anillo de compresión mueren 3,2
Tome un contenido de agua de 18%, un tamaño de partícula de menos de mezcla de 7 mm a prueba, la relación de compresión del molde anillo de ajuste y el efecto de moldeo en la relación de la densidad de partículas (Fig. 2).
La relación de compresión en modo anillo tiene un efecto significativo sobre la densidad y la velocidad de moldeo del producto peletizado: cuando la relación de compresión es 1..4.5, la velocidad de moldeo y la densidad de partículas son las más pequeñas, cuando la relación de compresión alcanza 1..5.5, la velocidad de moldeo alcanza su punto máximo y la densidad de partículas está cerca del nivel más alto; Luego, a medida que aumenta la relación de compresión del molde del anillo, la velocidad de formación del producto disminuye gradualmente y la densidad de las partículas no cambia significativamente.
3.3 Influencia del tamaño de partícula de la materia prima en la densidad del producto de partículas y la velocidad de moldeo
Cuando el contenido de agua es del 18% y la relación de compresión en modo anillo es 1..5.5, se muestra la influencia del cambio de tamaño de partícula del material de prueba en la densidad de la partícula y la tasa de moldeo (Tabla 2).
Se puede ver que la influencia del tamaño de partícula de la materia prima en la densidad y la velocidad de moldeo del producto granulado no es obvia, y no hay una regularidad obvia y un valor pico.
4 Conclusiones y discusión.
Según el análisis anterior, el contenido de agua y la relación de compresión de la película de anillo tienen un efecto obvio sobre la densidad de las partículas y la velocidad de moldeo. Cuando la relación de compresión del modo de anillo es de 1..5 a 1..6.5, el contenido de humedad de la materia prima es de 16% a 20%, la calidad de las partículas es mejor. La tasa de moldeo también es relativamente alta. Cuando la relación de compresión del molde del anillo es 1..5.5, cuando el contenido de humedad de la materia prima alcanza el 18%, el producto peletizado tiene la tasa de moldeo más alta y la mejor densidad de partículas. La cáscara de arroz y el aserrín se mezclan de acuerdo con 7..3. Las condiciones experimentales óptimas para la producción de pellets por compresión de la materia prima son: el contenido de humedad de la materia prima es del 18%, la relación de compresión del molde del anillo es 1..5.5; considerando los factores como el consumo de energía, la eficiencia de producción, el costo del producto y la calidad del producto, se determina que el arroz se utiliza en el área de Donggang. La cáscara y el aserrín se mezclan de acuerdo con 7..3 Los parámetros óptimos del proceso para producir pellets de biomasa son: El contenido de humedad de la materia prima se controla entre 16% y 20%, y se determina que la relación de compresión del molde anular es 1..5.5.
Referencias:
'1' Chang Yuhong. Aserrín, mecanismo de producción de polvo de paja y equipo para la compresión de carbón vegetal 'J'. Forestry Industry, 1996, (2): 38-39.
'2' Chen Yongsheng, Mu Forest, Zhu Dewen, y otros. Desarrollo de la industria del combustible de biomasa para moldear en China 'J'. Energía solar, 2006 (4): 16-18.
'3' Jiang Jianchun, Xu Jianhua. Investigación sobre la tecnología de fabricación de combustible formador de partículas a partir de residuos forestales [J '. Forest Products Chemistry and Industry, 1999, 19 (3): 25-30.
'4' Guo Jun, Zhang Xiaojian, Guo Junbao. Estudio sobre la extrusión de combustible de pellets de biomasa utilizando el tallo de maíz como materia prima 'J'. Energy Engineering, 2007, (6): 34-36.
'5' Lei Qun. Discusión sobre los problemas técnicos de la máquina formadora de combustible de biomasa 'J'. Woodworking Machinery, 1997, (1): 35-36.
'6' Zhong Qixin, Qi Guanghai. Mecanismo de granulación y sus factores influyentes 'J'. China Feed, 1999, (14): 11-13.
'7' Shen Shuyun, Dong Yuping. Estudio de modelado de anillos de la máquina formadora de partículas de biomasa 'J'. Journal of Solar Energy, 2010, 31 (1): 132-136.
'8' Meng Lingqi, Zhang Luoming, Chen Jingyun. Diseño del sistema de troquel de anillo de rodillo de presión para el granulador 'J'. Desarrollo e innovación de productos mecánicos y eléctricos, 2004, (5): 1-5.
