Способ получения Durable Пеллеты при потреблении более низкой энергии с использованием высоких влажности стеблей кукурузы и кукурузный крахмал Binder в плоский мундштук гранулятора

Общая цель этой процедуры заключается в разработке методологии гранулирования биомассы с высоким содержанием влаги с использованием связующего в грануляторе с плоской матрицей. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области биоэнергетики, например, как снизить стоимость производства пеллет при производстве пеллет, отвечающих спецификациям качества, необходимым для различных сценариев транспортировки. Основное преимущество этой техники заключается в том, что она настраивается под потребности каждого конечного пользователя.

Полученная информация затем может быть использована в качестве основы для разработки масштабируемых моделей и тестирования процесса на опытных и промышленных грануляторах. Для проведения испытаний на гранулятор используйте лабораторный гранулятор с плоской матрицей, оснащенный двигателем мощностью 10 лошадиных сил. Оберните нагревательной лентой нижнюю часть бункера со всех четырех сторон.

Затем прикрутите питатель и утеплите бункер и питатель стекловатой, чтобы предотвратить потерю тепла. Далее подключите нагревательную ленту к терморегулятору, чтобы биомасса могла быть предварительно нагрета. Затем подключите частотно-регулируемый привод к двигателю гранулятора.

Двигатель питателя управляется потенциометром, поэтому для регулировки скорости подачи гранулятора используется постоянный ток. Затем подключите измеритель мощности к двигателю гранулятора, чтобы записывать потребляемую мощность двигателя. Затем выберите фильеру для гранул с отверстием диаметром восемь миллиметров и отношением длины к диаметру два целых шесть.

Отрегулируйте расстояние между роликом и матрицей от нуля целых одной восьмерки до нуля целых двух десятых ноль миллиметров. Наконец, добавьте горизонтальный охладитель гранул, чтобы охладить теплые гранулы по мере их выхода из матрицы. Подключите охладитель к вытяжной системе для циркуляции свежего воздуха.

Приготовьте три-четыре килограмма кукурузного молотка, измельченного в молотковой мельнице, оснащенной ситом с четырьмя целыми и восемью миллиметрами. Также приобретите связующее из 100% чистого кукурузного крахмала на местном рынке. Измерьте влажность обоих веществ.

Например, отвесьте три образца кукурузного зерна весом от 25 до 50 граммов и поставьте их в духовку, настроенную на 105 градусов Цельсия, на 24 часа. На следующий день взвесьте высушенные образцы и рассчитайте их влажность. Далее измерьте насыпную плотность обоих веществ.

Заполните цилиндр из плексигласа до тех пор, пока он не переполнится, и выровняйте верхнюю поверхность с прямым краем. Затем взвесьте цилиндр с материалом. Разделите вес на объем цилиндра.

Повторите измерение в трех экземплярах и используйте среднее значение. Теперь добавьте связующее вещество из кукурузного крахмала в молотый кукурузный стебель в соответствии с Таблицей 2 в текстовом протоколе. Отрегулируйте количество используемой воды в соответствии с уровнем влажности молотой кукурузы.

Приготовьте смеси с влажностью 33, 36 и 39 процентов, смешав воду со смесью крахмала с помощью ленточного блендера. Каждая смесь составляет около трех-четырех килограммов. Храните смеси в герметичных контейнерах и держите их при температуре от четырех до пяти градусов Цельсия.

Примерно через 24 часа их влажность уравновесится, и их можно будет проверять. Подогрейте кукурузную крахмальную смесь до комнатной температуры. Загрузите материал в загрузочный бункер гранулятора.

Установите фрезерный станок на частоту 60 Гц или 380 об/мин. Затем запустите мельницу и равномерно подавайте смесь, регулируя скорость подачи для производства гранул в стабильном состоянии. Охладите пеллеты в горизонтальном охладителе пеллет.

Затем отделите мелкую фракцию от гранул с помощью сита шесть целых три миллиметра. Взвесьте материал, прошедший через сито, чтобы определить процентное содержание мелких частиц в материале. Отложите два килограмма гранул, чтобы измерить их влажность и долговечность, и высушите оставшиеся гранулы при температуре 70 градусов Цельсия в течение трех-четырех часов, чтобы снизить итоговое содержание влаги в гранулах до менее чем девяти процентов.

Используя ранее описанные методы, измерьте содержание влаги и насыпную плотность влажных гранул и сухих гранул, которые также называются зелеными или отверженными гранулами соответственно. Далее определите долговечность пеллет. Поместите около 500 граммов гранул без мелкой фракции в каждый отсек тестера прочности гранул и переворачивайте гранулы со скоростью 50 оборотов в минуту в течение 10 минут.

Затем просейте перемешанный материал с помощью сита размером шесть целых три миллиметра и взвесьте гранулы, чтобы рассчитать их долговечность. Чтобы рассчитать коэффициент расширения, возьмите одну дробину и разровняйте оба конца зерновой салфеткой. Затем измерьте диаметр гранул с помощью штангенциркулей.

Проделайте это с 10 гранулами. Коэффициент расширения равен квадрату диаметра экструдированной гранулы, деленному на квадрат диаметра матрицы. Наконец, определите потребляемую мощность гранулятора.

Во-первых, зарегистрируйте энергопотребление гранулятора на холостом ходу при пустой частоте 60 Гц. Затем запустите гранулятор с материалом, измерьте потребляемую мощность и произведите соответствующие расчеты. Сравнивались пеллеты с переменным вяжущим и влажностью.

Содержание влаги в биомассе было снижено примерно на семь-восемь процентов после гранулирования без связующего. Добавление четырехпроцентного связующего снижало потери влаги в исходном сырье до трех-пяти процентов. Диаметр гранул увеличивается с увеличением содержания влаги.

Это увеличение было статистически значимым в диапазоне от 33 до 39 процентов влажности без связующего. Высушенные пеллеты имели меньший коэффициент расширения. Увеличение содержания влаги увеличивало коэффициент расширения, но добавление крахмального связующего не оказывало существенного влияния на коэффициент расширения.

Насыпная плотность снижалась с увеличением влажности исходного сырья. Кроме того, есть некоторые указания на то, что насыпная плотность уменьшалась с увеличением содержания крахмала. Показатели прочности гранул в сыром и отвержденном состоянии увеличивались с содержанием связующего.

Пиковая экологичность была обнаружена при содержании влаги 33 процента и четырех процентах крахмального связующего. Стойкость при отверждении была намного выше, достигая пика в 98 процентов для гранул, изготовленных с 33-процентным содержанием влаги и 4-процентным связующим. Процент образующейся мелкой фракции увеличивался с содержанием влаги.

Добавление связующих веществ привело к снижению процентного содержания мелкой фракции для всех слоев влаги. Удельный расход энергии был снижен за счет добавления связующего при любом содержании влаги. Добавление двух-четырехпроцентного связующего снизило удельное потребление энергии примерно на 20-40 процентов.

После освоения этой техники ее можно выполнить за два часа, если она выполнена правильно. При выполнении этой процедуры важно помнить о процедурах безопасности, которые необходимо соблюдать при работе гранулятора с плоской матрицей. Высокие температуры и опасность защемления требуют соответствующих средств индивидуальной защиты.

Следуя этой процедуре, вы можете изменять широкий спектр параметров, таких как тип сырья, размер частиц биомассы, содержание влаги в сырье, тип связующего, температура предварительного нагрева, скорость матрицы, соотношение LBD, отношение длины к диаметру матрицы. Мы планируем использовать эту информацию для распространения процесса на опытные и промышленные мельницы.