生物质颗粒机压缩成型工艺及参数
生物质颗粒机按成型加压的方法不同来区分,技术较成熟、应用较多的技术有辊模挤压式、活塞冲压式、螺旋挤压式等3种。根据主要工艺特征的差别,国内外生产压缩燃料的工艺大致可划分为冷压成型、热压成型和碳化成型3种主要形式。
1.冷压成型工艺冷压成型技术减少了原料烘干、成型时加热和降温等3道工序,可节约能耗44%~67%。该成型方式原料 含水率可达22%左右,但是由于原料没有加热软化,成型时所需压力较加热成型大。
辊模挤压式成型机属于冷压成型工艺,一般不需要外部加热,对原料含水率要求较宽,一般在10%~40%之间,其中更佳成型条件为18%左右;原料粒度要求小于10mm;成型压力相对较大,在20~50MPa之间。平模挤压成型机在压制纤维性物料时,原料水分在15%~25%(更佳18%左右)之间,一般不需要对原料进行干燥。
2.热压成型工艺热压成型工艺是目前普遍采用的生物质压缩成型工艺,成型时加热温度通常调整为150~300℃之间,含水率一般控制在8%~12%之间。
活塞冲压式成型机:设备允许物料水分含量在20%左右,其中液压驱动活塞式成型机要求水分在12%以内,成型温度为160~200℃,原料粒度小于40mm。
螺旋挤压式成型机:成型时温度通常在150~300℃,其中更佳成型温度在220~280℃之间;成型含水率一般控制在8%~12%之间;成型原料粒度要求小于40mm;成型压力的大小随原料和所要求成型块的质量不同而异,一般在4.9~12.74kPa之间。
3.碳化成型工艺碳化是在隔绝或限制空气的条件下,将木材、秸秆等在400~600℃的温度下加热,得到固体炭、气体、液体等产物的技术。以生产炭为主要目的的技术称为制炭,以气体或液体的回收利用为重点的技术称为干馏,两者合称为碳化。
4.生物质颗粒机各种生物质原料的更佳成型参数
下面是我国几种主要生物质原料在成型时的不同工艺参数要求:
棉杆热压成型的工艺参数:温度在150~260℃之间,粒度在0~12.5mm之间,含水率在6%~10%之间。
玉米秆热压成型的工艺参数:原料含水率5%~15%,更适宜的水分含量是10%~15%,原料粒度1~5mm之间,温度为110℃左右。
小麦秸秆热压成型的工艺参数:原料含水率5%~18%,更佳水分含量10%~15%,温度为110℃左右,原料粒度在1~5mm。
水稻杆冷压成型的工艺参数:成型压力32MPa,含水率10%,原料粒径4mm,粘结剂的添加比为4∶1。
稻壳热压成型的工艺参数:稻壳粒度细小,筛除杂物即可直接使用,加热温度80~111℃,含水率15.4%~17.5%,成型压力8.8~11.5MPa,粘结剂添加比为(2.85~4.25)∶1。
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