秸秆颗粒
秸秆
秸(jie)秆是成(cheng)熟农作(zuo)物(wu)茎叶(ye)(穗)部(bu)分(fen)(fen)的总(zong)称。通(tong)常(chang)指(zhi)小麦、水稻、玉(yu)米、薯类、油菜(cai)、棉花、甘蔗和(he)其(qi)它农作(zuo)物(wu)(通(tong)常(chang)为粗粮(liang))在收获籽实后(hou)的剩余部(bu)分(fen)(fen)。农作(zuo)物(wu)光合作(zuo)用(yong)的产物(wu)有(you)一(yi)半(ban)以上存在于秸(jie)秆中,秸(jie)秆富含氮、磷(lin)、钾、钙、镁和(he)有(you)机质等(deng),是一(yi)种具有(you)多(duo)用(yong)途的可再生的生物(wu)资源,秸(jie)秆也是一(yi)种粗饲料。特点是粗纤(xian)维含量(liang)高(30%-40%),并含有(you)木质素等(deng)。木质素纤(xian)维素虽不能为猪、鸡所利(li)用(yong),但(dan)却(que)能被反(fan)刍动物(wu)牛、羊(yang)等(deng)牲畜(chu)吸(xi)收和(he)利(li)用(yong)。
秸秆在世界范围内的应用
在美国(guo),有24个农业州,每年能收集大约(yue)4500万吨秸秆,被用(yong)作(zuo)饲料,或者(zhe)用(yong)来盖房,将整捆的秸秆高强度挤压后填充(chong)新房的墙壁;此外,美国(guo)还积极推动再生能源(yuan)事业,把秸秆作(zuo)为新兴的替代燃(ran)料特别是(shi)生物(wu)燃(ran)料。
在欧洲,则开创了秸(jie)秆发电的(de)新途(tu)径(jing)。
在(zai)日(ri)本,人(ren)们主要是把秸(jie)秆翻入土层中还(hai)田用(yong)作(zuo)肥料(liao),也把秸(jie)秆用(yong)作(zuo)粗饲料(liao)喂养家畜。
2017年中(zhong)国秸(jie)杆(gan)(gan)理论(lun)资源总量(liang)(liang)已(yi)(yi)达(da)(da)10.2亿(yi)吨(dun),较20世纪(ji)90年代初增加(jia)了(le)近4亿(yi)吨(dun)。其中(zhong)玉米(mi)、水(shui)稻、小麦秸(jie)杆(gan)(gan)量(liang)(liang)分别为4.3、2.4、1.8亿(yi)吨(dun),三大作物秸(jie)杆(gan)(gan)量(liang)(liang)占比(bi)(bi)达(da)(da)到 83.3%。中(zhong)国秸(jie)杆(gan)(gan)可收集资源量(liang)(liang)为8.4亿(yi)吨(dun),已(yi)(yi)利(li)(li)用量(liang)(liang)约达(da)(da)到7亿(yi)吨(dun),秸(jie)杆(gan)(gan)综合(he)利(li)(li)用率(已(yi)(yi)利(li)(li)用量(liang)(liang)与可收集量(liang)(liang)的比(bi)(bi)例)超过83%,其中(zhong)秸(jie)杆(gan)(gan)肥料(liao)化(hua)(hua)、饲料(liao)化(hua)(hua)、燃料(liao)化(hua)(hua)、基料(liao)化(hua)(hua)、原(yuan)料(liao)化(hua)(hua)等利(li)(li)用率分别为47.3%、19.4%、12.7%、1.9%和2.3%,已(yi)(yi)经形成了(le)肥料(liao)化(hua)(hua)、饲料(liao)化(hua)(hua)等农(nong)用为主的综合(he)利(li)(li)用格局。
秸秆的主要特性
一般来说,秸秆由80-90%的细胞(bao)和(he)10-20%的内腔组成,内部物(wu)质(zhi)由5-10%的二氧化硅和(he)5-15%的提取物(wu)组成,其(qi)中大(da)部分是水溶性的。 在分子方(fang)面,秸秆细胞(bao)壁(bi)就(jiu)像木质(zhi)细胞(bao)壁(bi),由纤(xian)维(wei)(wei)素(su)(su)、半(ban)纤(xian)维(wei)(wei)素(su)(su)和(he)木质(zhi)素(su)(su)组成。 纤(xian)维(wei)(wei)素(su)(su)聚(ju)集在被分子包围的原纤(xian)维(wei)(wei)中。 木质(zhi)素(su)(su)是连接(jie)单(dan)个细胞(bao)形成植物(wu)组织和(he)原纤(xian)维(wei)(wei)形成细胞(bao)壁(bi)的“胶(jiao)水”。 秸秆在纤(xian)维(wei)(wei)素(su)(su)、半(ban)纤(xian)维(wei)(wei)素(su)(su)和(he)木质(zhi)素(su)(su)的含(han)量方(fang)面与木材不同。 秸秆的纤(xian)维(wei)(wei)素(su)(su)和(he)木质(zhi)素(su)(su)含(han)量较(jiao)低,但半(ban)纤(xian)维(wei)(wei)素(su)(su)含(han)量较(jiao)高。
由于秸秆类似木质的(de)成分,秸秆可(ke)用于制造草浆或转化为秸秆颗粒(li)。 根据(ju)秸秆的(de)特殊性,秸秆的(de)造粒(li)工艺可(ke)归纳如下(xia):
1、原料准备阶段:
秸秆通常(chang)具有很(hen)高(gao)的扬尘(chen)可(ke)能(neng)性(xing),这受收割(ge)方式的影(ying)响(xiang)。 因此,秸秆需要从污染物(wu)中(zhong)筛选出来,例如可(ke)能(neng)影(ying)响(xiang)秸秆颗粒质量的灰尘(chen)和其他异物(wu),例如石头(tou)、金属,以及在以下程序中(zhong)可(ke)能(neng)损坏制粒机的那(nei)些(xie)。
2、粉碎阶段:
秸(jie)(jie)秆(gan)(gan)生(sheng)物(wu)质为(wei)管(guan)状材料,直径为(wei)4~8mm,壁厚0.3~0.6mm左右(you)。 采用管(guan)状/管(guan)状结构,秸(jie)(jie)秆(gan)(gan)可以(yi)(yi)很容易地加工并获得所需的(de)粒度。 通常,秸(jie)(jie)秆(gan)(gan)的(de)研磨(mo)包括秸(jie)(jie)秆(gan)(gan)的(de)切割和粉碎。3、烘干(gan)阶段:通常,秸(jie)(jie)秆(gan)(gan)以(yi)(yi)风干(gan)包形式输送(song),水分在15%左右(you),适(shi)合生(sheng)产秸(jie)(jie)秆(gan)(gan)颗(ke)粒。 因此,秸(jie)(jie)秆(gan)(gan)颗(ke)粒的(de)干(gan)燥(zao)过程会被省略。但(dan)如果(guo)秸(jie)(jie)秆(gan)(gan)水分较大,烘干(gan)步(bu)骤是必(bi)须的(de)。
4、调制:秸秆需要(yao)(yao)特(te)殊调理才能达(da)到理想的(de)硬度(du)。 秸秆调理包括应用蒸汽(和/或水)和添加(jia)粘(zhan)合(he)剂(ji)(ji)或添加(jia)剂(ji)(ji)。 需要(yao)(yao)调节以(yi)(yi)达(da)到必要(yao)(yao)的(de)温度(du)和湿度(du)以(yi)(yi)获(huo)得延展性并熔化木质素以(yi)(yi)充当(dang)粘(zhan)合(he)剂(ji)(ji)。 需要(yao)(yao)粘(zhan)合(he)剂(ji)(ji)来增强颗粒的(de)硬度(du)并减少(shao)造粒过程中的(de)磨损。
5、制(zhi)粒:在造粒过程中,需要考(kao)虑(lv)物料(liao)水分(fen)、密度、粒度、纤(xian)维强(qiang)度、天然粘合剂等因(yin)素对造粒质量(liang)的影(ying)响。
秸秆(gan)颗粒制(zhi)(zhi)粒过(guo)程中常见(jian)的问题是(shi)颗粒模具(ju)堵塞和破损,过(guo)热,能源(yuan)成本高或颗粒质量差,制(zhi)(zhi)粒机维护率(lv)高。 为了避免上述问题,需要高质量的制(zhi)(zhi)粒机。
6、冷(leng)却(que)和筛分:新(xin)挤出的秸秆颗粒又热又软(ruan),需要冷(leng)却(que)以获(huo)得理想(xiang)的硬度,同(tong)时利(li)用冷(leng)却(que)机上(shang)的筛网(wang)将成型效果不(bu)达标的颗粒筛分出来。
7、成品(pin)包装:冷却后的颗粒需要通(tong)过专业的裙边带(dai)输送机将颗粒送入成品(pin)颗粒仓(cang),然后再从成品(pin)颗粒仓(cang)中卸料,用包装秤来包装。
秸秆颗粒的应用范围
秸(jie)秆颗粒广泛应用(yong)于(yu)日(ri)常(chang)生活中。 通常(chang),秸(jie)秆颗粒可用(yong)作动(dong)物垫料、动(dong)物饲料以及家庭和工业(ye)使(shi)用(yong)的取暖燃料。
现(xian)在(zai)秸(jie)秆颗粒技(ji)术得到(dao)广泛应用(yong),秸(jie)秆颗粒机在(zai)全(quan)球(qiu)范围内都有售,这使得秸(jie)秆颗粒在(zai)热力(li)和(he)电力(li)生产中很受欢(huan)迎。
秸秆颗粒的制作过程
秸秆(gan)固化成型技术是采用稻草秸秆(gan)、麦秸秆(gan)、玉(yu)米秸秆(gan)等农业废(fei)弃物(wu)作(zuo)为原材料,通过专用设(she)备秸秆(gan)颗粒(li)机经过粉碎处理、压(ya)缩(suo)处理等工艺,压(ya)制成一种可(ke)直接燃(ran)烧(shao)的固体生物(wu)质燃(ran)料。
1、将准备(bei)压(ya)制的秸秆进行(xing)铡切(qie)或粉碎(sui)(sui) 旋切(qie)粉碎(sui)(sui)一体机,控制其长(zhang)度30mm以下。
2、将粉(fen)碎后的秸(jie)秆通(tong)过输(shu)送(song)(song)机送(song)(song)入 滚筒烘干机 含水(shui)率(lv)控制在10~15%范围内(nei)。
3、烘(hong)干之后(hou)的原(yuan)料(liao)(liao)经(jing)过卸料(liao)(liao)沙(sha)克(ke)龙后(hou)打堆(dui)存(cun)放,或者使用(yong)料(liao)(liao)仓存(cun)放。料(liao)(liao)仓
4、经(jing)上料输送(song)机(ji)(ji)将物(wu)(wu)料送(song)入(ru) 生物(wu)(wu)质颗粒机(ji)(ji) 进料口,机(ji)(ji)器通过(guo)主轴(zhou)转(zhuan)动(dong)(dong),带动(dong)(dong)压(ya)辊转(zhuan)动(dong)(dong),并(bing)经(jing)过(guo)压(ya)辊的自转(zhuan),物(wu)(wu)料被强制从(cong)模具孔中成块状(zhuang)挤出,并(bing)从(cong)出料口落(luo)下。
5、接(jie)着(zhe)由专用输送机(ji)送入 颗(ke)粒(li)冷却机(ji)。
6、颗粒(li)冷却后 将颗粒(li)送入(ru)包装秤或者吨包机装袋包装。
固化(hua)成型后的(de)生物(wu)质颗粒燃料比重大(da)、体积(ji)小(xiao),便(bian)于储存和运输,是(shi)优质固体燃料,其(qi)热(re)值可(ke)达(da)3200-4500大(da)卡,具有易(yi)燃、灰分少、成本(ben)低等特点,可(ke)替代木柴、原煤(mei)等燃料,广泛(fan)应用于取(qu)暖、生活炉(lu)灶、工业(ye)锅(guo)炉(lu)、生物(wu)质发(fa)电厂等。
秸秆颗粒燃料作(zuo)为(wei)新(xin)的商品(pin)能源已在(zai)各个行业(ye)得到了大(da)量的使用。而且(qie)因其密度高、热(re)值高、形状(zhuang)规则、流动性(xing)好(hao),很(hen)方(fang)便的可以实现燃烧自动控制,可以为(wei)企业(ye)节省大(da)额的能源成本。
颗粒加工的注意事项
1、操作工(gong)人在(zai)上机之前,要仔(zi)细阅读使(shi)用说明书,熟(shu)悉设备各个工(gong)艺流程。
2、生(sheng)产过程(cheng)中,要(yao)严格按照规程(cheng)及先后顺序操作,并按其要(yao)求进(jin)行(xing)安装(zhuang)操作。
3、主机(ji)设备需安装固(gu)定在水平水泥(ni)地面(mian)上(shang),加固(gu)紧致螺丝。
4、生产(chan)场地严禁吸烟和明火。
5、每次开机后(hou),需(xu)要先空转几分钟,空转确认(ren)压轮贴合模具旋转方可进(jin)料。
6、严禁向喂(wei)料装置加入石料、金属等硬杂物,制粒之(zhi)前做好除铁以免(mian)损坏(huai)造(zao)粒室。
7、设备运转(zhuan)过程中(zhong),严禁用手或者其他工具(ju)进行拨料,以免发生(sheng)危(wei)险(xian)。
8、生(sheng)产过程中如(ru)有异常响动,需立(li)即切断电源(yuan),检查(cha)并处理异常情况(kuang)后(hou)方可开机继(ji)续生(sheng)产。
9、停(ting)(ting)机前,先(xian)停(ting)(ting)辅(fu)助进料(liao),然后投放油(you)料(liao),待模具孔充满油(you)料(liao),制粒室没有油(you)料(liao)后才可以(yi)停(ting)(ting)机。投油(you)料(liao)的目(mu)的是为了下次生产(chan)时,更容易(yi)出料(liao)。
按照(zhao)要(yao)求正确操(cao)作颗粒机,并(bing)按照(zhao)要(yao)求注意相(xiang)关事(shi)项,不(bu)仅可以(yi)提(ti)高设(she)备(bei)的(de)产(chan)量和运转性(xing)能,还可以(yi)延长设(she)备(bei)的(de)使用寿命。