成型原理
稻壳、木屑等生物质中含有木素,木素在适当温度下(200~300℃)会软化、液化,此时加以一定的压力,使其与纤维素粘接,并与临近颗粒互相胶接,冷却后固化成型。
2、工艺过程简图
原料 → 干燥 → 固化成型 → 碳化 木炭
工艺类型
目前国内外使用的生物质固化成型技术主要分三大类,即螺旋挤压成型技术、活塞冲
技术以及压辊式成型技术,见图2所示。这三种技术有其各自己特点:
活塞式中压机生产的产品
原料经过粉碎以后,通过机械或风力形式送入预压室,当活塞后退时,预压块送入压缩筒,活塞前进时把原料压紧成型,然后送入保型筒。
活塞往复驱动国际上有三种形式,即“油压”、“水压”、“机械”。油压设计比较成熟,运行平稳,油温便于控制,体积小,驱动力大,一般当产品外径为8—10cm时,生产率就可达到1t/h;“水压”式,体积大、投资多、驱动小,生产能力低,一般在0.25t/h,有的可达到0.35t/h;机械式,生产能力大,每分钟可以冲压270次,在产品外径为60mm,输入功率25kw时,其生产率可达0.7t/h。且生产的产品密度比水压式要大得多,但震动大、噪音大,没有油压式平稳,工作人员易疲劳。这三种形式相比,机械式推广较多,近来液压式也在发展。
“活塞式”技术的缺点是:间断冲击,有不平衡现象,产品炭化质量较差,虽然允许生物质含水量有一定的变化幅度,但质量有高低的反复。
活塞式的模子需要注意维修,一般100小时要修一次,有的含SiO2少的生物质材料可维持300小时,因为冲头与生物质之间没有相对滑动,所以磨损小,工作寿命长。在印度市场上有成本最低的产品。
“活塞式”技术的缺点是:间断冲击,有不平衡现象,产品炭化质量较差,虽然允许生物质含水量有一定的变化幅度,但质量有高低的反复。
从目前市场情况看,活塞式与螺旋式两者都是技术上比较成熟的技术,活塞式的使用历史相对长一些,结构设计更完善,维修周期更长。随着原料种类不同,一般33—300小时。
1998年,吉林省派人员去欧洲考察生物质颗粒压缩成型技术与设备,最后由丹麦引进一套玉米秸秆压缩成型设备。这套设备能将玉米秸秆的皮、叶和瓤分离,粉碎,压缩成型。挤压设备是电机驱动的活塞式成型机。整套设备安装在吉林省龙家堡镇的一个长50m、宽12m的厂房内。现在,吉林环泰实业有限公司以此厂为基础,扩大生产规模,延展至德惠、公主岭等地,发展形势较
三升集团在秸秆开发利用方面取得了长足的进展,其技术水平、生产规模、产品的质量与数量、销售情况在国内处于领先位置。现在,该集团已在河北、吉林、安徽等省份建立了生产基地。它不但能将玉米秸秆压缩成块状燃料或作饲料,还能用玉米秸秆生产草坪植生带,并深入探索秸秆有机肥等应用技术。产品不仅供给国内需要,还远销日本、埃及等国家。
高密度0.9g/cm3左右)的燃料块.
中密度(0.5~0.6g/crn3)的饲料块(通过对成型模具的尺寸一压力的调节)。两种成型原料在挤压成型前经过不同的预处理。用机械传动、活塞挤压成型技术,活塞每分钟往复20次。
生产能力可达2~2.5t/h.生产中密度玉米秸秆饲料块.