生物质固化成型技术共137页

生物质压缩成型技术中国拥有丰富的生物质能资源，目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物、城市固体有机垃圾等。

生物质能是唯一的一种既可再生，又可储存与运输的能源。

我国生物质资源丰富，总量达9亿多吨，但存在能量密度低、生产具有季节性、资源分散、运输难、储运损耗大等缺点，成为制约我国生物质规模化利用的主要瓶颈。

生物质固化技术是指具有一定粒度的农林废弃物干燥后在一定的压力作用下，可连续挤压制成棒状、粒状、块状等各种成型燃料的加工工艺，该技术大大提高了单位体积燃料的品质，便于储存和运输。

生物质压缩成型原理植物细胞中含有纤维素、半纤维素和一定量的木质素。

其中具有一定含水率的纤维素在力的作用下可以形成一定的形状，而木质素具有胶黏作用。

当温度达到70～100℃时，木质素开始软化，并有一定的黏度，当达到200～300℃时，呈熔融状，黏度变高，此时若施加一定的外力，可使它与因受热分子团变形的纤维素紧密粘结，并与相邻颗粒互相胶接，使体积变小，密度增大，取消外力后，由于非弹性或粘弹性的纤维分子间的相互缠绕和绞合，其仍能保持给定形状，冷却后强度进一步增加，成为成型燃料。

生物质压缩成型工艺一般流程为：生物质收集、粉碎、脱水、预压、压缩、加热、保型、切割、包装、储存运输。

（1）生物质收集是十分重要的工序。

在工厂加工的条件下要考虑三个问题：一是加工厂的服务半径；二是农户供给加工厂原料的形式是整体式还是初加工包装式；三是原料的枯萎度，也就是原料在田间经风吹、日晒，自然状态的脱水程度。

（2）粉碎一般高压设备的颗粒可以适当大些，10mm 左右为好；中、低压应小些，但螺旋式设备不能小于2mm，否则要影响密度和生产率。

（3）脱水成型中水分含量很重要，国内外使用的都是经验数据，不是理论计算数据。

水分含量超过经验上线值时，加工过程中，温度升高，体积突然膨胀，易产生爆炸，造成事故；若水分含量过低，会使成型成为问题。

生物质固化成型技术及其展望张大雷姜洋潘亚杰辽宁省能源研究所营口115000e-mail: lier@摘要: 本文比较详细、全面地讨论了生物质固化成型技术的基本原理、工艺过程和技术关键，介绍了目前生物质固化成型装备的现状、用户的要求特点及重点要求地区或行业。

保证成型燃料具有较大密度、成型机连续运转及选择合适的碳化工艺是该技术装备的关键，当以木炭为最终产品时这一点尤为重要。

木屑、秸秆、稻壳等均可作为生物质固化成型的原料，但当木炭为最终产品时，木屑是唯一的原料。

目前，我国的生物质固化成型装备在设备的实用性、系列化、规模化上还很不足，这一问题以成型机最为突出。

生物质固化成型技术装备有十分广泛的应用领域，林区、林产品加工业集中区、农作物秸秆质优量大区，均是该装备的市场。

1.前言生物质是一种可再生的物质资源，但它作为能源物质利用基本上还是直接燃烧来获取热能。

由于生物质的燃烧特性较差，所以有效利用率很低。

随着我国农村生活水平的日益提高，相当大量的生物质未得以有效、充分的利用。

我国每年因制材、林产品加工产生的木屑的数量也十分巨大，其中绝大部分废弃。

如何将这些宝贵的生物质能资源转化为方便、清洁的能源形式，其经济、社会效益都是十分明显的。

作为生物质能转化途径之一的固化成型技术已引起人们的关注和兴趣。

以作者为首的课题研究小组经几年的研制开发，在生物质固化成型技术和装备上取得了突破性结果，成套设备的运行结果显示了这一技术巨大的市场潜力。

2.生物质固化成型的过程2．1成型原理植物细胞中除含有纤维素、半纤维素还含有木质素（木素），木素是具有芳香族特性的结构单体，为丙烷型的立体结构高分子化合物。

在阔叶木、针叶木中木素含量为27%～32%（干基），禾草类木素含量为14%～25%。

虽然在各种植物中都含有木素，但它们的组成、结构并不完全一样。

木素属非晶体，没有熔点但有软化点，当温度为70～110℃时粘合力开始增加，木素在适当温度下（200～300℃）会软化、液化，此时加以一定的压力使其与纤维素紧密粘接并与相邻颗粒互相胶接，冷却后即可固化成型，因此采用热压法成型秸秆（或木屑）燃料可不用任何添加剂、粘接剂，大大降低了加工成本，而且利用木素软化、液化的特点，适当提高热压成型时的温度有利于减小挤压动力。

6mm高密度生物质颗粒紧致成型制备技术下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!生物质颗粒作为一种可再生燃料，在近年来得到了广泛关注。

生物质固化成型技术关键部件的强化及意义摘要：生物质固化成型技术是生物质能源应用的重要技术之一，但其关键部件的快速磨损制约了技术应用的发展。

提出通过以表面强化手段来延长关键部件的使用周期，进而阐述其在此领域应用的重要意义。

引言随着世界经济的快速发展，能源消耗与日俱增。

生物质能作为“第四代能源”引起了世界各国的重视，其应用包括直接燃烧、物化转化、生化转化等方式。

生物质固化成型技术作为直接燃烧的主要技术，如何能够提高关键部件的使用周期，对于该技术以及生物质能的应用都具有重要的意义。

1关键部件的强化目标生物质固化成型技术是在高压或高温高压条件下，通过生物质中木质素的塑化黏合，把本来疏松的生物质压缩成密度极高的高品质成型燃料，以便储运和高效率燃烧使用。

生物质成型设备是技术的核心设备，它能够将生物质经脱水、粉碎、成型等程序，制备成致密固体生物质颗粒。

目前，应用较多的生物质成型设备主要采用螺杆式和环模式成型工艺，依靠传动部件与秸秆之间的高速相对运动来实现生物质压缩，压缩过程中摩擦产生的热将纤维、木质素软化的同时，旋转部件产生的挤压力把秸秆推入成型模，从而完成成型。

由于生产过程中成型挤压部件始终处于高速摩擦状态，导致压缩区磨损非常严重。

国内外针对此问题的处理方法主要是规模化生产，批量换件维修，但此方法存在的问题就是需要停产维修，且维修成本较高。

除批量换件维修还有两种解决方案：一是从金属材料和热处理入手，改变金属耐磨性能；二是从模具结构入手，改变成型小孔与滚轮切线的角度，增加推入力，减少挤压力。

但是，这两种方案的实施也都存在着成本过高的问题。

这都导致了成型燃料价格过高，很大程度的制约了生物质能产业的发展。

那么如何能够延长使用周期，降低生产成本一直是该项技术的研究方向。

课题通过长期的调研，对生物质成型设备的工作过程和成型挤压关键部件的磨损状态进行分析，对比不同阶段的磨损状态，根据工况不同确定其磨损周期；提出了一种通过粉末冶金技术针对关键部件磨损部位进行强化处理的工艺，通过综合分析选取合适母材和粉末冶金材料，进行试制、加工、装机实验。

生物质固化成型燃料技术推广应用目前我国农作物秸秆能源化利用仍处在发展的初始阶段，不同技术的研发深度和产业化发展不平衡。

秸秆固体成型燃料、秸秆压块饲料等技术正日渐成熟，处于推广应用的试点示范阶段。

将农村废弃的秸秆充分利用起来，使其变废为宝，替代煤、电、油、气作为能源，或用作饲料、肥料，食用菌基料，有利于减少秸秆焚烧，节省燃煤消耗，改善环境质量，降低污染物排放。

一、生物质固化成型燃料的物质特性生物质固化成型燃料的密度为700～1400千克/立方米；灰分：1%～20%；水分：≤15%；热值：3500～4500大卡/千克，热值约为煤的0.6～0.7倍，即1.5吨的生物质固化成型燃料相当于1吨煤的热值。

生物质固化成型燃料燃烧后的废气排放：CO2零排放；NO214毫克/立方米（微量），SO240毫克/立方米，远低于国家标准，烟尘低于12毫克/立方米，远低于国家标准。

因此，生物质固化成型燃料除了可替代煤、油等燃料外，还能做到减少大气污染，符合当前节能减排的方针。

二、秸秆固化成型技术秸秆固化成型是指在一定温度和压力作用下，利用固化成型设备将秸秆压缩成棒状、块状或颗粒状等成型燃料的技术。

秸秆生物质的基本组织是纤维素、半纤维素和木质素，它们在适当的温度(通常为200—300)下可以软化。

利用这一特性，用压缩成型机械将经干燥和粉碎过的其长度在50毫米以下，含水率控制在10～25%范围内的松散生物质废料，经上料输送机将物料送入进料口。

通过主轴转动，带动压辊转动，在超高压（0.5—1.0）的条件下，经过压辊的自转，靠机械与生物质废料之间及其生物质废料相互之间摩擦产生的热量或外部加热，使纤维素、木质素软化。

物料被强制从模型孔中成块状挤出，经挤压成型后得到截面尺寸为33—40毫米、长度大于15厘米的棒状固体颗粒生物燃料，并从出料口落下，回凉后（含水率不能超过14%），装袋包装。

压块成型后的颗粒比重大、体积小，便于储存和运输，是高挥发的优质固体燃料，可以直接燃烧，其热值可达3500—4500大卡，具有易燃、灰分少、成本低等特点，可替代木柴、原煤、燃气等燃料。

生物质固体燃料成型工艺技术浅析丁志欣【摘要】文中介绍了两种不同的生物质固体燃料成型工艺,对比分析了每种工艺的优缺点,介绍了其各自的适用范围,指出了我国现存生物质固体燃料成型工艺的存在问题,并且展望了未来生物质固体燃料成型工艺的发展趋势.【期刊名称】《新疆农机化》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】2页(P33-34)【关键词】生物质;固体燃料;成型工艺【作者】丁志欣【作者单位】新疆维吾尔自治区农牧业机械产品质量监督管理站,新疆乌鲁木齐830054【正文语种】中文【中图分类】S817.2+20 引言我国拥有丰富的生物质资源，然而得到有效利用的只占很少一部分，其中大部分被农村居民用于焚烧取暖，这样做的最大弊端是以环境为代价。

生物质固体燃料成型技术的研究意义在于优化能源结构体系，缓解能源危机；改善农村经济，提高农民生活水平；减轻环境污染。

生物质固体成型燃料的发展已经有很长一段时间了，最早在这方面取得应用的是欧美的一些国家，目前已经取得了相当大的成果，并建立了完善的商业体系，甚至在一些国家中，生物质固体燃料已经在国民生产总值中占有一定比例。

而在我国生物质固体燃料成型技术还处于研发阶段。

1 生物质固体燃料的主要原料简介生物质固体燃料，主要以草本类生物质和木质类生物质为主。

草本类生物质通常指草地生长的、树木以外的稻科植物和豆科植物，像稻、麦、玉米、高粱等都属于稻科植物；木质类生物质原料由森林产生，分为副产物和以生物质原料为主的产物两类，前者为林业剩余物，后者为低质阔叶树林、快速生长树林[1]。

目前生物质原料应用最多的就是玉米、小麦、高粱以及棉花以等农作物秸秆和木制品工业的残余物[2-3]。

2 生物质固体成型燃料的成型工艺2.1 传统工艺生物质固体成型燃料成型工艺是指将农作物秸秆等生物质原料加工成固体成型燃料的方法、技术等，包括整条生产线技术和设备。

生物质固体成型燃料技术的机理是通过特定温度与压强，将农作物秸秆、树枝等生物质原料，经过干燥、粉碎以及成型等工序，获得外表形状规则、致密且具有良好燃烧性能环保的固体燃料[4-5]。