生物质颗粒压缩成型工艺流程
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生物质颗粒压缩成型工艺流程生物质颗粒压缩成型工艺形成有多种,根据主要工艺特征的差别,可划分为施压成型、热压成型和炭化成型三种基本的类型。
(1)、湿压成型湿压成型工艺常用含水量较高的原料,可将原料水浸数日后将水挤走,或将原料喷水,加黏结剂搅拌混合均匀。
一般是原料从湿压成型机进料口进入成型室,在成型室内,原料在压辊或压模的转动作用下,进入压模与压辊之间,然后被挤入成型孔,从成型孔挤出的原料已被挤压成型,用切断刀切割成一定长度的颗粒从机内排出,再进行烘干处理。
湿压成型燃料块密度通常较低。
湿压成型一般设备比较简单,容易操作,但是成型部件磨损较快,烘干费用高,多数产品燃烧性能较差。
尽管湿压成型有环模成型、平模成型、对辊成型、刮板成型、齿轮成型等多种机具类型,但目前应用范围不广,在东南亚国家和日本等地有些小规模的生产厂家。
(2)、热压成型 热压成型是目前普遍采用的生物质压缩成型工艺。
其工艺过程一般为:原料粉碎—干燥混合一挤压成型一冷却包装等几个环节。
由于原料的种类、粒度、含水率、成型方式、成型模具的形状和尺寸等因素对成型工艺过程和产品的性能都有一定的影响,所以具体的生产工艺流程以及成型机构和原理也有一定的差别。
但是在各种热压成型方式中,挤压成型环节都是关键的作业步骤。
(3)、炭化成型工艺炭化成型工艺的基本特征是,首先将生物质原料炭化或部分炭化,然后再加入一定量的黏结剂挤压成型。
由于原料纤维结构在炭化过程中受到破坏,高分子组分受热裂解转换成炭,并释放出挥发分(包括可燃气体、木醋液和焦油等),因而其挤压加工性能得到改善,成型部件的机械磨损和挤压加工过程中的功率消耗明显降低。
但是,炭化后的原料在挤压成型后维持既定_形状的能力较差,储存、运输和使用时容易开裂或破碎,所以采用炭化成型工艺时,一般都要加入一定量的黏结剂。
如果成型过程中不使用黏结剂,要保护成型块的储存和使用性能,则需要较高的成型压力,这将明显提高成型机的造价。
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。
简述生物质压缩成型的工艺流程下载温馨提示: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。
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在进行生物质压缩成型之前,有许多准备工作需要完成。
2340-60m3秸秆456三是运输不再难。
生物质固体成型燃料的密度通常为1吨/立方米左右,和煤差不多。
运秸秆就象运煤一样使运输不再难。
运秸秆就象运煤样使运输不再难7832%(干基),禾草类木素含量为14%25%。
32%(干基),禾草类木素含量为14%-25%。
苯丙烷结构高聚物10生物质成型燃料就是利用这一原理以生物质固化成型机经热挤压制得。
适用于木质素含量高的农林废弃物。
11131415从运输、储存的角度来看,高密度更好。
16抗跌碎性和抗滚碎性成型燃料装卸时遇到冲击力抗跌碎性和抗滚碎性,成型燃料装卸时遇到冲击力翻滚试验和跌落试验1718待挥发物和炭烧完时空气量又过剩这些气流白白带¾待挥发物和炭烧完时,空气量又过剩,这些气流白白带走一部分热量。
19燃烧时间明显延长。
¾整个燃烧过程的需氧量趋于平衡,燃烧过程比较稳定。
202223高压成型¾高压成型:>10MPa对木屑秸秆等物料成型的适宜含水率范围为6%10%对木屑、秸秆等物料,成型的适宜含水率范围为6%-10%。
27温度对不同物料成型的影响28之间260℃之间。
2931323334353637生物质压缩成型工艺流程(制粒为例)3839404142破碎-干燥-筛分-粉碎-配料-制粒-冷却-输送4344015038(0.15-0.38mm)454647484950。
生物质压缩成型技术一、生物质压缩成型的基本成型原理生物质压缩成型技术是指具有一定粒度的农林废弃物,如锯屑、稻壳、树枝、秸秆等,干燥后在一定的压力作用下(加热或不加热),可连续压制成棒状、粒状、块状等各种成型燃料的加工工艺,有些压缩成型技术还需要加入一定的添加剂或粘结剂。
一般生物压缩成型主要是利用木质素的胶黏作用。
农林废弃物主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,木质素为光合作用形成的天然聚合体,具有复杂的三维结构,是高分子物质,在植物中含量约为15%~30%。
当温度达到70~100℃,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,可使它与纤维素紧密粘结,使植物体积大量减少,密度显著增加,取消外力后,由于非弹性的纤维分子间的相互缠绕,其仍能保持给定形状,冷却后强度进一步增加,成为燃料。
二、生物成型技术的国内外研究现状生物质压缩成型技术的研究始于本世纪40年代。
其中规模较大的开发利用是在八十年代以后。
由于出现石油危机,石油价格上涨,西欧、美国的木材加工厂提出用木材实现能源自给,因此,生物质压缩技术发展的很快,在很多国家成为一种产业。
美国早在上世纪30年代就开始研究压缩成型燃料技术,并研制了螺旋式成型机,在一定的温度和压力下,能把木屑和刨花压缩成固体成型燃料。
日本在50年代从国外引进技术后进行了改进,并发展成了日本压缩成型燃料的工业体系。
法国开始时用秸秆的压缩粒作为奶牛饲料,近年来也开始研究压缩块燃料。
印度队这些技术的研究应用也相当重视。
在我国,这项研究也得到了政府的关注和支持。
近年来,国内科研单位加大了研究的力度,取得了明显的进展。
多个大学与企业联合对生物质成型技术进行了研究。
浙江大学生物机电研究所能源清洁利用国家重点实验室在生物质成性理论、成型燃料技术等方面进行了研究。
国内一些生产颗粒饲料的厂家也开始在原设备的基础上生产生物质致密成型燃料。
河南农业大学农业部可再生能源实验室从1992年开始相继开发生产了液压式、辊压式和螺杆式生物质致密成型机,并以小批量生产,取得了较好的社会效益和经济效益。
木柴生物质颗粒生产工艺流程详解Producing wood biomass pellets involves several key steps that need to be carefully executed to achieve high-quality results. Starting from the collection of raw materials, it is essential to source high-quality wood that is free of contaminants. This ensures that the final product will be of good quality and free from any impurities that could affect its performance. Therefore, the first step in the production process is to carefully select and prepare the wood that will be used for making the biomass pellets.生产木质生物质颗粒涉及几个关键步骤,需要仔细执行,以实现高质量的结果。
从原材料的收集开始,有必要获取高质量的木材,其不含杂质。
这确保最终产品将是优质的,并且不含可能影响其性能的杂质。
因此,生产过程中的第一步是精心选择和准备用于制造生物质颗粒的木材。
Once the raw materials are collected, they need to undergo a process of drying to reduce their moisture content. This is crucial for the efficiency of the pellet production process, as wet wood can affect the quality and consistency of the final pellets. Drying the wood also helps to improve the combustion efficiency of the pellets,making them a more efficient and environmentally friendly fuel source. Proper drying techniques and equipment are essential to ensure that the wood is dried effectively without compromising its quality.一旦收集到原材料,它们需要经历干燥过程,以减少其含水量。
生物质颗粒燃料成型过程生物质颗粒成型过程是通过生物质颗粒机的环模和压辊间相对运动及所产生的挤压力,克服物料通过模孔的阻力,从而对物料进行压缩,达到制粒的目的。
具体的生物质颗粒燃料成型过程如下:生物质颗粒燃料成型过程生物质原料粒子在压缩开始阶段,松散堆积的固体颗粒排列结构开始改变。
在成型压力作用下,原料粒子进入环模,并填满粒子之间的空隙,粒子的相互位置在运动中不断地发生着变换,将原料粒子之间的空气挤出。
较大的木质纤维颗粒在巨大的成型压力作用下开始破裂,同时发生塑性流动,原料粒子之间因互相啮合变得十分紧密。
在垂直于主应力方向上,原料粒子不断延展继续填充空隙。
压辊的挤压运动及原料粒子间的摩擦会产生许多热量,木质素软化且粘合力随之增强,在与纤维素的共同作用下使生物质逐渐成形。
此时,在成型块的内部尚有残余应力存在,在压辊的挤压作用下,成型块进入环模模孔的保型阶段,在这一阶段消除不利于保持形状的残余应力,最终使生物质颗粒定型。
影响生物质颗粒成型因素1、原料种类不同种类的原料,其压缩成型特性有很大差异,在大量的农林废弃物中,有的植物体粉碎以后容易压制成颗粒,有的就比较困难。
原料的种类会影响颗粒燃料成型的质量,如木屑颗粒的密度、强度、热值等,对生物质颗粒机的产量及动力消耗也有一定的影响。
2、原料粒度原料粒度的大小也是影响压缩成型的重要因素。
一般来说,原料粒度越细小,制粒强度高,但不宜调节湿度,易于结团粘结,且原料粉碎过细,造成粉碎能耗过高;粒度过粗,增加模具及压辊的磨损,制粒成型困难,尤其是小孔径模具成型更难,并造成物料软化糊化效果差,导致物耗高、产量低、产出颗粒含粉率高。
以下是研究团队在确定最佳成型环模压缩比、最适宜成型水分范围和模孔直径为8mm的条件下,分别以4种粒度的玉米秸秆作为原料,测试原料在不同粒度范围内成型,结果如下:3、原料含水率当原料中的含水量过低时,原料粒子之间的摩擦力较大,限制了粒子的滑动与延展,使粒子之间的结合不够紧密,成型不牢固甚至难以成型;当原料中的含水量过高时,虽然原料粒子的流动性好,能够得到充分的延展,并相互啮合,但多余的水分会从原料中挤压出来,分布在粒子之间,原料粒子间难以紧密贴合,也会引起成型不牢固,甚至难以成型。
生物质稻壳压缩成型过程建模及优化随着环保意识的增强和社会的可持续发展要求的提高,生物质燃料逐渐成为替代传统化石燃料的重要选择之一。
在生物质能源领域中,生物质压缩成型是一种有效的生产方式。
稻壳作为一种常见的生物质资源,其压缩成型过程不仅可以利用和节约资源,也有利于改善环境,降低排放。
因此,建模和优化生物质稻壳压缩成型过程具有重要的理论和实践意义。
一、生物质稻壳压缩成型过程原理生物质压缩成型是指将生物质原材料经过预处理后进行挤压成型,压缩后形成的颗粒状生物质燃料具有高热值、低含水率、易储运等特点,广泛用于生物质能源领域。
其压缩成型过程可以简单分为以下几个步骤:1. 初级处理:即将生物质原材料进行物理或化学处理,如去杂质、破碎、干燥等。
2. 压缩和挤出:经初级处理后的生物质原料通过挤压机或压缩机进行挤压成型。
该过程中涉及很多参数,如受力状态、温度、压力、速度等。
3. 成型品处理:经挤压成型的生物质颗粒在该过程中可进行多种处理方式,如冷却、升温、干燥等,以达到理想的形成品质。
4. 粉碎处理:生产完成后的生物质颗粒可通过粉碎装置提高颗粒的密度和流动性,使生物质燃料具有更好的使用效果。
由此可以看出,生物质压缩成型过程涉及很多参数和环节,需要充分考虑各种因素,优化整个过程。
二、建模和优化生物质压缩成型过程1. 数据采集和预处理在建模和优化过程中,首先需要采集生产过程中的数据,如原材料质量、温度、压力、速度等参数。
然后对所采集的数据进行预处理,如数据清洗、特征提取、异常检测等,以使其合理可用。
2. 模型建立模型建立是整个过程的核心步骤,直接关系到压缩成型效果的优良与否。
生物质压缩成型过程的建模可采用多种方法,如机器学习方法、数据挖掘算法、建模软件等。
本文以人工神经网络(ANN)为例进行描述。
ANN是一种在类似人脑神经系统中结构构建的机器学习算法,可处理非线性关系和高维度数据。
在生物质压缩成型模型中,ANN模型的构建可参考以下流程:(1)确定模型输入和输出:模型输入可以包括原材料质量、温度、压力、速度等参数,输出为生物质颗粒的质量等级。
生物质颗粒压缩成型工艺流程
生物质颗粒压缩成型工艺形成有多种,根据主要工艺特征的差别,可划分为施压成型、热压成型和炭化成型三种基本的类型。
(1)、湿压成型湿压成型工艺常用含水量较高的原料,可将原料水浸数日后将水挤走,或将原料喷水,加黏
结剂搅拌混合均匀。
一般是原料从湿压成型机进料口进入成型室,在成型室内,原料在压辊或压模的转动作用下,进入压模与压辊之间,然后被挤入成型孔,从成型孔挤出的原料已被挤压成型,用切断刀切割成一定长度的颗粒从机内排出,再进行烘干处理。
湿压成型燃料块密度通常较低。
湿压成型一般设备比较简单,容易操作,但是成型部件磨损较快,烘干费用
高,多数产品燃烧性能较差。
尽管湿压成型有环模成型、平模成型、对辊成型、刮板成型、齿轮成型等多种机具类型,但目前应用范围不广,在东南亚国家和日本等地有些小规模的生产厂家。
(2)、热压成型 热压成型是目前普遍采用的生物质压缩成型工艺。
其工艺过程一般为:原料粉碎—干燥混合
一挤压成型一冷却包装等几个环节。
由于原料的种类、粒度、含水率、成型方式、成型模具的形状和尺寸等因素对成型工艺过程和产品的性能都有一定的影响,所以具体的生产工艺流程以及成型机构和原理也有一定的差别。
但是在各种热压成型方式中,挤压成型环节都是关键的作业步骤。
(3)、炭化成型工艺炭化成型工艺的基本特征是,首先将生物质原料炭化或部分炭化,然后再加入一定量的
黏结剂挤压成型。
由于原料纤维结构在炭化过程中受到破坏,高分子组分受热裂解转换成炭,并释放出挥发分(包括可燃气体、木醋液和焦油等),因而其挤压加工性能得到改善,成型部件的机械磨损和挤压加工过程中的功率消耗明显降低。
但是,炭化后的原料在挤压成型后维持既定_形状的能力较差,储存、运输和使用时容易开裂或破碎,所以采用炭化成型工艺时,一般都要加入一定量的黏结剂。
如果成型过程中不使用黏结剂,要保护成型块的储存和使用性能,则需要较高的成型压力,这将明显提高成型机的造价。
(4)黏结剂 为了使成型块在运输储存和使用时不致破损、裂开,并具有良好的燃烧性能,理想的黏结剂必须
能够保证成型炭块具有足够的强度和抗潮解性,而且在燃烧时不产生烟尘和异味,最好黏结剂本身也可以燃烧。
常用的黏结剂可分为无机黏结剂、有机黏结剂和纤维类黏结剂三类。
其中无机黏结剂(如水泥、黏土和水玻璃等)虽然具有一定的黏结能力,但这类黏结剂会增大燃料的灰分含量,降低燃料的热值,而且在炭块燃烧时会产生开裂的现象,所以使用效果较差。
有机黏结剂(如焦油、沥青、树脂和淀粉等)也具有较强的黏结能力,淀粉黏结剂使用量一般为4%左右,虽然在燃烧时不产生烟气,但其抗潮解能力较差。
以焦油、沥青和糖浆肥料作为黏结剂使用时,用量大约为30%,这类黏结一剂的抗潮解能力较强,但在燃烧时会产生一定的烟气和异味。
纤维类黏结剂(如废纸浆和水解木纤维
等工业废弃物)价格低廉,而且具有较好的黏结能力,使用这一类黏结剂生产的成型炭可以采用自然干燥,而不必进行人工干燥。
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