生产中影响生物质颗粒质量的因素有哪些？

2024-10-18

本文从影响木屑颗粒质量的三个因素入手，分析原料的粒度、含水量、环模的压缩比，通过试验，找出最佳生产参数，提高木屑颗粒生产的质量。

生物质颗粒由锯末、农作物秸秆、稻壳、花生壳等农林废弃物制成，经制粒机或制球机压成实心棒材或颗粒，用于锅炉、炉灶，替代煤炭和石油燃料。由于能量密度高、污染物排放低，木屑颗粒在工业生产和供热中发挥着越来越重要的作用。

实验材料

本次实验选用针叶树锯末、直径小于7mm的未破碎稻壳，含水量适中，杂质含量低，干燥后按70%稻壳、30%锯末的比例混合。

颗粒制造设备

本次实验采用卧式环模颗粒机。压辊嵌入环模内，环模旋转时压辊静止。将原料送入颗粒机后，压辊将原料从环模中压出，在环模中成型为颗粒。在制造颗粒之前，我们需要对原料进行粉碎、混合和干燥等预处理。

实验设计和过程

根据初步实验分析，我们发现木屑颗粒的成型率和密度由三个因素决定：原料含水量、环模压缩比和原料颗粒大小。因此，在本实验中，我们将这三个因素设置为变量，并分析它们对木屑颗粒质量的影响。

设定含水量18%、压缩比1:5.5、颗粒大小小于7mm的基准。选择含水量5度、压缩比5度、颗粒大小3度。每级重复实验3次，取平均值，下表为各级参数。

实验结果及分析

原料含水量对木屑颗粒密度及成型率的影响

设定环模压缩比为1:5.5，原料粒径为7mm，测试含水量变化对成型率的影响。

原料含水量对木屑颗粒密度及成型率有明显的影响，且这种影响有一定的规律性。

含水量为14%时，成型率及颗粒密度最低。
含水量为18%时，成型率及颗粒密度达到最高。此后，随着含水量的增加，成型率及颗粒密度下降。
含水量达到22%时，成型率低于50%，密度较低。
环模压缩比对木屑颗粒密度及成型率的影响
设定原料含水量为18%，原料粒径为7mm。然后测试环模压缩比对成型率和颗粒密度的影响。

压缩比对成型率和颗粒密度有明显的影响。它们的模式如下。

当压缩比为1：4.5时，成型率和颗粒密度处于最低水平。
当压缩比为1：5.5时，成型率达到最高，颗粒密度接近最高水平。
在峰值之后，随着压缩值的增加，成型率下降，而颗粒密度没有明显的变化。
原料粒度对木屑颗粒密度和成型率的影响
设置含水量为18％，压缩比为1：5.5，测试粒度变化对成型率和颗粒密度的影响。