1、1ppt课件目录1.生物质固化成型的基本理论2.生物质固化成型的工艺3.生物质固化成型的影响因素4.生物质固化成型的物理性能衡量5.生物质固化成型设备2ppt课件3ppt课件粗粉碎干燥细粉碎原料仓颗粒成型冷却筛分包装图1 瑞典生物质固体成型工艺流程图4ppt课件5ppt课件生物质压缩成型，就是将各类生物质废弃物，如秸秆、稻壳、锯末、木屑等，采用机械加压的方法，使原来分散、无定形的原料压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料。体积缩小68倍，密度为1.11.4t/m3能源密度相当于中质煤。压缩成型可分为两个阶段：第一阶段，在压力较低时，压力使原本较为松散的固体颗粒排列发生改变，生物质内部的空隙
2、减少；第二阶段，当压力逐渐增大时，大颗粒破裂变为小颗粒，并发生变形或塑性流动，小粒子开始填充空隙，使颗粒间更加紧密接触而互相嵌合，一部分残余应力则存储在压缩产品内部，使颗粒间的结合更加牢固。6ppt课件农林废弃物的主要成分是纤维素、半纤维素、木质素。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，在植物中的含量一般为15%30%。是非晶体，没有熔点但有软化点，当70110时开始软化，具有一定的粘度；当200300时粘度很高。7ppt课件8ppt课件9ppt课件1.常温常压成型 在常温下，对纤维类原料进行水解处理，即把含有纤维类的原料放入水中浸泡数日，使纤维变得柔软、湿润皱裂并部分将解，然
3、后再压缩成型，使压缩特性明显提高，该工艺适用于原料水分较高的工艺；2.热压成型10ppt课件是目前普遍采用的生物质压缩成型方法。该成型工艺的特点是原料在挤压的同时对原料进行加热。加热的作用是：使原料中的木质素软化、熔融而成为天然粘结剂；使成型后的燃料外表层炭化，表面粘结作用减小使其能 够顺利脱膜而不粘连，减少挤压时动力消耗；提供物料分子结构变化所需的能量11ppt课件3.预热成型与热压成型相比，先对原料进行预热处理，使生物质中的木质素软化，增强粘结作用，减少原料与模具之间的摩擦，使成型压力减少，增加了成型部件的寿命。12ppt课件4.炭化成型生物质炭化是将松散的生物质经烘干或晒干、粉碎，然后在
4、制炭设备中，经干燥、干馏、冷却等工序，将生物质制成木炭的过程。通过生物质炭化生产的木炭称有机木炭。炭化后的原料在压缩成型后生成的产品力学性能较差，在存储、运输和使用时容易开裂和破碎，所以在成型时需要加入一定量的粘结剂，改变其力学性能。13ppt课件炭化成型的两种工艺流程图14ppt课件1.含水率 在压缩成型时水分起到粘结、润滑和热传递的作用。含水率太低，影响木质素软化，物料内摩擦力和抗压强度增大，压缩成型时所需的压力增大、能耗增高。含水率太高，影响热量传递，并增大了物料与模具间的摩擦力，压缩成型困难，成型燃料的质量差；在高温时，大量水变成蒸汽，而没有及时从孔中排出可能会发生气堵或放炮现象。15
5、ppt课件2.成型压力 对生物质原料施加压力的主要目的是：破坏物料原来的物相结构，组成新的物相结构；加强分子间的作用力，使物料变得致密均实；为物料在模内成型及推进提供动力。随着成型压力的增大，成型块物质的结合力增大，结合强度提高，致密度大。当压力达到一定值时，颗粒的机械性能和松弛密度趋于平稳，无法产生明显变化。16ppt课件当成型压力不足时,成型燃料的密度达不到标准,成型物料的表面粗糙,物料与模具之间的摩擦力增大,成型过程将会很难进行；当压力较大时,物料容易挤压成形,克服阻力，形成表面光滑且密度较高的燃料；当压力过大时,成型较快，物料内部受力不均匀，燃料没有压实，其内部密度、强度和热值不达标1
6、7ppt课件3.原料种类 原料是生物质成型燃料的根本,不同原料的相应压缩条件也有差异,这是由原料内部的木质素和纤维素含量不同而引起的。一般在不加热条件下(或当温度较低时),纤维素类植物(如秸秆、树皮等)较易成型,木材废料则难压缩,不易成型;但是在加热条件下(或当温度较高时),由于纤维素类植物含木质素较少,茹结能力弱,成型后勃结程度与低温状态相差不大;而木材废料中由于含有较多的木质素,虽然其本身难以压缩成型,但木质素软化能够起到赫结作用,在高温条件下成型反而容易。18ppt课件19ppt课件20ppt课件21ppt课件4.原料的粒度 原料粒度和均匀性的差异影响生物质固化燃料的成型质量、成型机的效
7、率、产量及能耗等。小颗粒有充填特性、流动特性和压缩特性。一般来说,粒度小的原料容易压缩,粒度大的原料较难压缩。原料尺寸过大,容易造成成型机工作不稳定、进料困难、压缩设备能耗大且产品的成型效果不理想。22ppt课件5.成型温度 加热使生物质物料达到适当的温度,能够使生物质中所含的木质素软化、熔融而成为粘结剂;使所压缩燃料的外表层炭化,减少挤压动力消耗;提供物料分子结构变化所需的能量。如果成型机模内达不到一定温度,一则加工原料过于坚硬不易被压缩;再则原料内的木质素不能软化,无豁结作用,使得原料难以成型。23ppt课件24ppt课件6.添加剂和粘结剂膨润土、木质素磺酸盐、甘油、废弃物包装纸、亚麻纤维
8、等。不仅可以提高物理性能降低能耗还可以提高热值。25ppt课件1.松弛密度2.耐久性 抗变形性 成型燃料的抗变形性（抗压强度），是指成型燃料在破裂之前所能承受的最大断裂载荷，主要反映的成型燃料在承受外界压力作用条件下抗破坏的能力。抗冲击性 抗渗水性和抗吸湿性26ppt课件国内外常见的压缩成型设备有：螺杆挤压式成型机活塞挤压式成型机压辊式成型机 平板模颗粒成型机 环模颗粒成型机27ppt课件螺旋挤压成型技术有很多优点：成品密度高，成型棒料的密度都在11001400kg/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。缺点：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
9、成型温度一般在220280，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。28ppt课件活塞冲压技术优点：成型密度大，允许物料的含水率较高。缺点：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。29ppt课件图3 环模压辊式成型部件结构示意图早在19941998 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。缺点：生产成本高、寿命短等。30ppt课件大型平模式制粒机具有很多优点：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。31ppt课件32ppt课件33ppt课件
