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生物质致密成型技术研究进展

2017-09-06 17:59:54 来源:网络

螺旋挤压成型技术有很多优点,比如成品密度高,成型棒料的密度都在1100~1400kg/m3;生产连续性好;成品质量好,热值高,适合于加工成炭化材料。然而其缺点也是较为明显的,比如产量低、能耗高、螺旋杆易磨损等,原料要求苛刻。螺旋挤压成型机成型温度一般在220~280℃,为了避免成型过程中原料水分快速汽化造成型块开裂,一般将原料的含水率控制在8%~12%,所以要对物料进行干燥处理,从而增加了成本。这一点也限制了螺旋挤压成型技术的发展。

3.2.2活塞冲压技术

活塞冲压式成型机主要由加热圈、活塞和成型喉管组成,其活塞可由机械或液压驱动,如图2所示。被粉碎的生物质原料中的木质素由在驱动力作用下往复运动的活塞推入加热圈内,在加热圈的作用下软化,并在喉管处挤压成型,之后压力释放形成棒状排出。

活塞冲压技术的优点是成型密度大,允许物料的含水率较高。但其缺点是活塞做往复运动导致生产率不高且产品质量不稳定,不适合炭化,活塞容易磨损,维修频率高。

3.2.3辊模挤压成型技术

辊模挤压成型技术按其压模形状的不同可分为平模挤压成型机和环模挤压成型机,其特点是不需要外加热,仅依靠物料成型时所产生的摩擦热即可将木质素软化。优点是对物料的适应性强,对含水率的要求较宽,一般10%~40%均可成型[3]。

①平模挤压成型机。我国的平模挤压成型技术依然与国外有较大差距,以前国内能生产的最大平模直径只有0.4m。而在2000年,农业部的“948”项目引进了国际著名的德国卡尔公司的38-780型大型平模式制粒机,并结合我国国情进行了许多改进和创新,2003年该项目已经通过验收。大型平模式制粒机具有很多优点,例如原料适应性广、产量大、吨料耗电低、辊模寿命长、成型密度可调等。

②环模挤压成型机。早在1994~1998年,江苏正昌集团公司联合中国林科院林产化学工业研究所便承担了“林业剩余物制造颗粒成型燃料技术研究”项目,该项目成功研制了以木屑和刨花粉为主要原料的颗粒燃料成型机,其产品质量达到了日本“全国燃料协会”公布的颗粒成型燃料标准的特级或一级。但是也暴露出了许多缺点,如生产成本高、寿命短等。但是它为我国环模挤压成型机的发展奠定了基础。

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