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          甘蔗渣燃料固化成型的技術工藝

          在國內,生物質燃料成型固化技術的起步、研發始于上世紀80年代,以云南昆明滇重礦機為代表的生物質顆粒機廠家通過學習國外先進機型的設計思路,經消化、消化、本地化,研制出適合我國國情的生物質顆粒機設備,可用來生產小棒狀、塊狀、顆粒狀的新型能源生物燃料,目前已經廣泛應用于木屑鋸末、稻桿稻殼、花生殼、玉米桿玉米棒等生物質材料的固化成型。而甘蔗渣作為廣東、廣西大量糖廠的廢棄物,如果將其加工成型作為制糖工藝中的熱源,不但可以降低糖廠的生產成本,而且也可以解決了長期以來糖蔗渣無序丟棄、掩埋帶來的環境問題。

          因為甘蔗在制糖過程中已經被破碎、壓榨,剩下甘蔗渣呈顆粒狀,無需破碎即可進行脫水干燥、壓制成型,一言以蔽之,甘蔗渣生物燃料固化成型整體工藝流程可劃分為這兩段:干燥、成型。

          甘蔗渣顆粒機的生產工藝流程

          1、甘蔗渣的干燥

          1.1 為什么要進行甘蔗渣的干燥

          糖廠軋糖之后的新鮮甘蔗渣濕度一般在50%左右,這么高的濕度很顯然是無法直接進入甘蔗渣顆粒機進行成型的,否則一方面這么高的水分會在擠壓過程中升溫受熱汽化蒸發,因為在甘蔗渣生物燃料顆粒機中無法及時將水汽排出,極易造成生物質成型塊出模開裂,表面粗糙固化成型失敗。另一方面,過高的濕度也會造成無謂的能源消耗,使得生物質顆粒機在預熱階段能耗偏高。所以首先要把甘蔗渣干燥將濕度控制在12%左右,才能很好地將甘蔗渣固化成型。

          1.2 甘蔗渣干燥工藝

          蔗渣的干燥可采用烘干機利用煙道氣干燥、高溫煙氣二級干燥。煙道氣可利用糖廠鍋爐的煙道氣,因為溫度在160-180°C,仍具有很大的利用價值:用引風機將煙道氣從鍋爐尾部煙道抽出送入烘干機,烘干機內部的蔗渣在轉動帶動和氣流沖擊下形成懸浮的料幕,充分與煙道氣進行熱交換,水分蒸發汽化,蔗渣大量失水而得到干燥,而后經過旋風分離器進行分離回收。

          二、甘蔗渣的壓縮成型

          蔗渣被干燥到12%左右濕度后,就可以進行固化成型了,按壓縮工藝不同,甘蔗渣生物質顆粒機可采用熱壓成型或冷壓成型技術。

          云南昆明滇重礦機出口馬來西亞的甘蔗渣生物燃料顆粒機作業現場

          2.1 熱壓成型的甘蔗渣固化成型

          熱壓成型是目前應用較為廣泛的一種生物質致密成型工藝。因為大部分生物質如甘蔗渣除了含有豐富的纖維素外,還含有不同比例的的木質素。當溫度達到120℃以上時,木質素中的可溶物就開始軟化融化,當達到180℃時木質素就會軟化、塑化,這時在壓力的作用下就可以使其與纖維素緊密粘連并與相鄰顆粒相互膠結。

          換句話說,熱壓成型技術就是在合適的溫度、壓力下,以木質素為粘結劑、纖維素和半纖維素為“骨架”,把顆粒狀的蔗渣壓制成一定形狀的過程。

          1.2 冷壓成型的甘蔗渣固化成型

          顧名思義,冷壓成型就是不需要加熱,直接將適宜濕度的甘蔗渣壓制成型的技術。冷壓成型的甘蔗渣生物質顆粒機對原料含水率要求較寬,由于沒有軟化的木質素作為粘結劑,所以所需壓力較加熱成型大,冷壓成型的干蔗渣顆粒機的原料濕度最高可達到23%,固話成型的壓力在20-50MPa區間。

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