I denne undersøgelse blev en protokol udviklet til at producere god kvalitet træpiller ved hjælp af en flad die pellet mølle på test reduceret specifikke energiforbrug høj fugtighed majsstængler og en stivelse baseret bindemiddel. Resultaterne indikerede, at tilsætning af en majsstivelse bindemiddel forbedret pelleten holdbarhed, reducerede procent bøder og nedsat specifikke energiforbrug.
En stor udfordring i produktionen af pellets er de høje omkostninger forbundet med tørring biomasse fra 30 til 10% (wb) vandindhold. På Idaho National Laboratory, blev en høj fugtighed foderpelleteringsmetoder udviklet til at reducere tørretiden omkostninger. I denne proces biomasse pellets produceres på højere råvare fugtindhold end konventionelle metoder, og de høje fugtighed pellets produceret yderligere tørres i energieffektive tørretumblere. Denne proces hjælper med til at reducere indholdet råmateriale fugt med ca. 5-10% i pelletering, hvilket hovedsagelig skyldes friktionsvarme udviklet i matricen. Formålet med denne undersøgelse var at undersøge, hvordan bindemiddel tilføjelse påvirker pille kvalitet og energiforbrug af high-fugt foderpelleteringsmetoder i en flad die pellet mill. I den foreliggende undersøgelse, blev rå majshalm pelleteret ved moistures af 33, 36, og 39% (WB) ved tilsætning af 0, 2, og 4% ren majsstivelse. De delvist tørrede piller produceret blev yderligere tørret i allaboratorieundersøgelser ovn ved 70 ° C i 3-4 timer for at sænke pellet fugt til under 9% (WB). Den høje fugtighed og tørrede piller blev bedømt for deres fysiske egenskaber, såsom bulkdensitet og holdbarhed. Resultaterne indikerede, at forøgelse af bindemidlet procentdel til 4% forbedret pellet holdbarhed og reducerede specifikke energiforbrug med 20-40% i forhold til pellets uden bindemiddel. Ved højere bindemiddel tilføjelse (4%), reduktionen i råvare fugt under pelletering var <4%, mens reduktionen var omkring 7-8% uden bindemidlet. Med 4% bindemiddel og 33% (WB) råmateriale vandindhold, rumvægten og holdbarhed værdier observeret af de tørrede piller var> 510 kg / m3 og> 98% henholdsvis og procent fine partikler genereret blev reduceret til <3 %.
Biomasse er en af de store energiressourcer i verden og betragtes som carbon neutral 1. Rumvægt af baller og jord biomasse fra landbruget og tilhugget træbiomasse er lav. Lav bulk-tætheder af baller biomasse (130-160 kg / m 3), jord biomasse (60-80 kg / m 3) og sendt træbiomasse (200-250 kg / m 3) skaber opbevaring, transport og håndtering spørgsmål 2, 3. Fortætte eller komprimere jorden biomasse ved anvendelse af tryk og temperatur øger rumvægt ved omkring 5 til 7 gange, og hjælper til at overvinde begrænsninger transport og opbevaring 4. Pellet møller, briketfabrikker presser, og ekstrudere er densifikation systemer typisk anvendes til biomasse 4. Breakeven transport afstand analyse på baller og pelleteret biomasse råmateriale viste, at pillerne kan transporteres 1,6 gange længere end baller ved hjælp af en lastbil til samme kostpris fem. Transport efftetsgevinster af pellets stige med andre transportformer såsom jernbane, da det er volumen-begrænsede i forhold til lastbiler, der er begrænset af vægt. I øjeblikket, i Europa pellets fremstillet af træbiomasse er flittigt brugt til bio-elproduktion. Canada og USA er de største producenter og leverandører af træpiller til Europa 6. Pellets fremstillet af både woody og urteagtige biomasse kan anvendes til både termokemisk (cofiring, forgasning og pyrolyse) og biokemisk omdannelse (ethanol) applikationer 7-9.
De kvaliteter af pellets (densitet og holdbarhed) og specifikke energiforbrug pelleteringsprocessen er afhængige pillepresseren procesvariable, såsom die diameter, die hastighed og forhold mellem længde og diameter af matricen og råvarer variabler, såsom råmateriale fugtighedsindhold og sammensætning 4. Både pellet mill procesvariabler og råvare variable indflydelsekvaliteten af pillerne og specifik energi anvendes i processen. Matricen dimensioner (dvs. forhold mellem længde og diameter) vil påvirke kompression og ekstrudering tryk, og matricen rotationshastighed styrer opholdstiden for materialet inde i matricen. Vandindhold er et råmateriale variabel, der spiller en vigtig rolle ved at interagere med biomasse sammensætning komponenter (dvs., protein, stivelse og lignin) på grund af høj temperatur og tryk er stødt på i matricen. Tilstedeværelsen af fugt øger van der Waals-kræfter, og derved øge tiltrækningen mellem biomassepartiklerne 10. Generelt højere fugtighed i biomassen virkninger Rumvægten af den komprimerede produktet efter diametrale og laterale ekspansion, idet den forlader pillepresseren eller briketpresse matricen 10. Biomasse sammensætning, såsom stivelse, protein, lignin, og andre vandopløselige carbohydrater, påvirker bindingen adfærd, når det udsættes for tryk ennd temperatur i fortætning udstyr 11. Nogle af de fælles sammensætning reaktioner der er påvirket af råmateriale fugt, die temperatur, og trykket er stivelse gelatinering, proteindenaturering, og lignin glasovergangstemperatur. Generelt ved temperaturer på 100 ° C eller derover og et indhold på mere end 30% råmateriale fugt, stivelse i fødevarer og dyrefoder bliver gelatiniseret og påvirkninger stoflige egenskaber som hårdhed 12. Typisk er stivelse reaktioner gelatinisering, indsætte, og retrogradation. Blandt disse reaktioner, gelatinisering har den største indflydelse på pellet egenskaber 13. Stivelse indgår ofte i fødevarer og non-food applikationer som et bindemiddel. For eksempel i den farmaceutiske tabletformulering stivelse anvendes som fyldstof 4,14. Protein i biomassen undergår denaturering og danner komplekse bindinger grund af den høje temperatur og tryk med erfaring i fortætning processen 11. Generelt højere enmounts protein i biomasse vil resultere i en mere holdbar pellet 15,16. For eksempel, lucerne, der har en større mængde af protein, resulterer i holdbare piller ved højere råmateriale fugtindhold. Fedtet i biomassen reducerer friktionskræfterne og ekstrudering energi under pelletering eller brikettering 11,17. I lignocellulose biomasse, tilstedeværelsen af lignin i plantematerialet med til at danne pellets uden at tilføje bindemidler 18. Træbiomasse har højere ligninindhold (29-33%) sammenlignet med en urteagtig biomasse, som typisk består af 12-16% lignin 4,19. Ved lavere råmateriale fugtindhold på omkring 10-12% (WB), glasovergangstemperatur af ligninen er større end 140 ° C 20; henviser, forøgelse af vandindholdet reducerer glasovergangstemperaturen 21. Ifølge Lehtikangas 22, glasovergangstemperaturen af lignin ved 8-15% (WB) vandindhold er ca. 100-135 ° C, but øge fugtindholdet til> 25% (WB) reducerer glasovergangstemperaturen til <90 ° C.
Urteagtige biomasse fås til højere fugtindhold afhængigt af høstmetode og høst tid. I tilfælde af enkelt passage høst metode vil det høstede materiale har et fugtighedsindhold> 30% (WB) 23. Biomasse tørres typisk til ca. 10% (WB) vandindhold for at gøre det aerobt stabil og forhindre tørstof tab under opbevaring. Lamers et al. 24 viste, at til preprocess biomasse på 30% fugtindhold de samlede omkostninger for både slibning (trin 1 & 2) og tørring er omkring $ 43,60 / tør ton, og omkring $ 15,00 / tør ton er lige til tørring af biomasse. Tørring biomasse tager omkring 65% af den samlede forbehandling energi og pelletering tager omkring 8-9% 24. Yancey et al. 25 har bekræftet, at tørringen er den største energiforbruger i biomasse preprocessing. Den eksperimentelle data og teknisk-økonomiske analyse viste, at en effektiv fugt ledelse er afgørende for at reducere biomassen til forbehandling omkostninger. En måde at reducere tørretiden omkostninger og styre råmaterialet fugt mere effektivt er at bruge en høj fugtighed pelleteringsprocessen kombineret med en lav tørretemperatur metode. I high-fugt pelletering proces udviklet på Idaho National Laboratory, er biomassen pelleteret ved fugtindhold større end 28% (wb); de delvist tørrede pellets produceret, som stadig højt i fugt, kan tørres i energieffektive tørretumblere, såsom korn eller bælte tørretumblere 21. En væsentlig fordel ved høj fugtighed pelletering er, at det hjælper med at reducere tørring kostpris, hvilket igen resulterer i reduceret totale pelletvægt produktionsomkostninger. Techno-økonomiske analyse viste, at energi- og produktionsomkostninger reduceres med ca. 40-50% ved hjælp af high-fugt foderpelleteringsmetoder sammenlignet med en konventionel pelletering metode 24,26. Den majeller årsag til reduceret pellet produktionsomkostninger skyldes udskiftning af en roterende tørrer, der fungerer ved høje temperaturer på 160 til 180 ° C med et gran tørretumbler, der fungerer ved lavere temperaturer på ca. 80 ° C eller mindre 21. De andre fordele ved at erstatte en roterende tørretumbler med et bælte eller korn tørretumbler er: 1) større effektivitet, 2) reduceret brandfare, 3) ikke har brug for høj varme kvalitet, 4) reducerede flygtige organiske forbindelser (VOC), 5) reduceres partikelemissioner, og 6) ikke klumpe høj ler eller klistret biomasse 27. Den energi-intensive dampkonditionering trin på konventionel pelletering, typisk til at tilføre fugt og aktiverer nogle af biomasser, er erstattet med en kort forvarmningstrin. Hermed reduceres råmaterialet vandindhold samt aktivere biomassekomponenter som lignin. Friktionsvarmen udviklet i pelleten matricen hjælper også reducere indholdet råmateriale fugt med ca. 5-8% (WB) 21,28. I high-moisture pelleteringsprocessen, pillepresseren ikke blot komprimerer biomassen, men også hjælper til at reducere fugtindholdet under kompression og ekstrudering. Mange forskere har gjort forsøg på pelletering af rå og kemisk forbehandlet biomasse på en bred vifte af fugtindhold (7-45%, wb) anvendes enkelt, laboratorium, pilotskala ring dø og kommercielle kontinuerlige foderpelleteringsforhold systemer 10,25,29-40, (Pace, D. 2015. Pelletering af kommunalt fast affald og ammoniak fiber eksplosion (AFEX) forbehandlet majsstængler i et pilotskala ring die pellet mill. Biobrændstoffer Department, Chief Engineer, biomasse National User Facility, Idaho National Laboratory (Ikke offentliggjorte data)) . Disse forskere justeret indhold af biomassen til forskellige ønskede niveauer råmateriale fugt at forstå virkningen af fugt indhold på kvalitetsegenskaber af pillerne.
Pillekvalitet attributter, vægtfylde og holdbarhed, er normative specifikationer ifølge det amerikanskeA baseret Pellet Fuel Institute (PFI). Men i henhold til den Europæiske Standardiseringsorganisation (CEN) holdbarhed er, er en normativ og rumvægt er en informativ specifikation 41. Pellets med holdbarhed værdier> 96,5% og rumvægt> 640 kg / m 3 er udpeget som super premium pellets baseret på PFI standarder, mens piller med holdbarhed værdier> 97,5% er udpeget som piller med den højeste karakter. Både CEN og PFI standarder anbefale piller med forskellige diametre. For eksempel PFI anbefaler en diameter i intervallet fra 6,35 til 7,25 mm, hvorimod CEN anbefaler en diameter i området fra 6-25 mm og en pellet længde på mindre end eller lig med 4 gange diameteren 41. Pellets med mindre diameter (6 mm) er foretrukne til transport længere afstande overvejer de har højere emballering densiteter 28. For konventionelle pelleteringsforsøg processer, anbefales det at bundfælde biomasse ved lave fugtindhold til at opfylde disse specifikationer densitet desirable til transport af pellets lange afstande 41. Både CEN og PFI har yderligere pellet kvaliteter 41. Tumuluru 28 og Tumuluru og Conner 40 viste, at høj fugtighed pilleringsmidler processer udviklet på Idaho National Laboratory hjælp til at producere majsstængler og træpiller med forskellige kvalitet attributter (bulk-tæthed og holdbarhed) og specifikke energiforbrug, hvilket gør dem egnet til forskellige transport og logistik scenarier.
De fleste af de pelletering undersøgelser af biomasse blev udført under anvendelse af et enkelt pelletering system. Pelletering data på biomasse ved hjælp af et kontinuerligt system i laboratorieskala er begrænset. Undersøgelser af kontinuerlige foderpelleteringsforhold systemer vil være nyttigt at forstå virkningen af pelleteringsprocessen variabler som die rotationshastighed, forhold mellem længde og diameter og dø diameter på kvalitetsattributter og specifikke energiforbrug. kan yderligere anvendes pelleteringen data om de kontinuerlige systemer til scale processen at pilot og skala systemer kommercielle. Generelt er en flad die pellet mill bruges til at udføre pilleringsmidler undersøgelser af woody og urteagtige biomasse i et laboratorium 4. Arbejdsgruppen princip i laboratorieskala flad dør, pilot, og kommercielle skala ring die pellet møller er ens. Alle disse pellets møller har en perforeret hårdt stål matrice med to eller tre valser. Ved at dreje dysen, rullerne udøver kraft på råvare og tvinge det gennem perforeringerne i matricen for at danne komprimerede pellets 4.
Vores tidligere undersøgelser om høj fugtighed pelletering af majsstængler på råvare fugtindhold på 28-38% (wb) uden bindemiddel tilføjelse resulteret i lavere holdbarhed værdier ved højere råvare fugtindhold 21,28. Forbedring af holdbarheden af høj fugtighed pellets efter afkøling og tørring er vigtigt, da det hjælper til at forhindre opløsningen af pillerne (tab af pellet kvalitet) under håndtering, stovrede og transport. Opløsningen af pellets typisk resulterer i bøder generation og tab af indtægter for pelletproducenter. Bindemidler anvendes typisk i pelleteringsprocessen at forbedre pellet kvalitet, især holdbarhed, og at nedsætte det specifikke energiforbrug. Almindeligt anvendte naturlige bindemidler i pelleteringsprocessen er proteiner og stivelse 4,28. Stivelse undergår gelatinering, hvorimod protein undergår denaturering i nærvær af varme, fugtighed og tryk. Begge disse reaktioner resulterer i bedre bindings- og mere holdbare piller ved lavere energiforbrug. Det overordnede formål med denne undersøgelse var at udvikle og demonstrere en høj fugtighed foderpelleteringsmetoder hjælp majsstængler med tilføjelse af et bindemiddel til at producere god kvalitet træpiller i form af grønne holdbarhed (efter afkøling) og hærdet holdbarhed (efter tørring) på et lavere specifikke energiforbrug. De specifikke mål for undersøgelsen var at 1) udføre høj fugtighed pelletering af majs stover på forskellige råmateriale fugtighedsindhold (33, 36, og 39%, WB) og stivelse bindemiddel indhold (0, 2, og 4%), 2) vurdere de fysiske egenskaber (pellet vandindhold pellet diameter, ekspansionsforhold, rumvægt og holdbarhed (grøn og saltede holdbarhed), og 3) at evaluere specifikke energiforbrug pelleteringsprocessen.
De kritiske trin i høj fugtighed pelletering metode til at producere pellets med den ønskede holdbarhed ved lavere specifikke energiforbrug er: 1) tørring af høj fugtighed majsstængler til de ønskede fugtniveauer (33-39%, WB), 2) procent bindemiddel tilsætning og 3) tilførsel høj fugtighed biomasse ensartet ind pillepresseren. Råvare fugt og procent bindemiddel er procesvariabler, der påvirkede de pellet egenskaber (tæthed og holdbarhed af pillerne før køling og efter tørring) og specifikke energiforbrug pelleteringsprocessen. Det anbefales at teste indholdet af råmaterialet fugt før det anvendes til pelletering studier. Fodring af høj fugtighed majsstængler på 33, 36 og 39% (wb) jævnt til pillepresseren har en indvirkning på kvalitet og energiforbrug. Ændring af pellet mølle feeder med en variabel frekvens drev var afgørende for at fodre biomassen ensartet på pillepresseren.
Resultater fraforeliggende undersøgelse viste, at tilsætning af bindemiddel og den høje fugtighed majsstængler gjorde reducere rumvægt pellets marginalt, men forbedret holdbarhed betydeligt. Tilføjelse af en stivelse bindemiddel øget fugtindholdet i pillerne efter kompression og ekstrudering, men stigningen blev fundet ikke at være statistisk signifikant i næsten alle de undersøgte tilfælde. Tabet af fugt under pelletering var omkring 3 til 4% ved tilsætning af 4% bindemiddel, mens det var højere (7-8%, WB) uden bindemidlet. Tilsætning af et bindemiddel til majsstængler kan have 1) reducerede opholdstid af materialet i matricen og 2) reducerede friktion modstande i matricen, derved reducere matricen temperatur, der kunne have resulteret i mindre fugttab under kompression og ekstrudering i pelleten dø.
Der var en stigning i pelleten diameter efter den blev ekstruderet fra pelleten matricen og tørret (figur 4). Denne stigning var storis to højere indhold råmateriale fugt og med stivelse bindemiddel tilsætning. Rumvægten af pillerne var i området fra 510-530 kg / m 3 ved 33% (WB) råmateriale fugtindhold med og uden et bindemiddel. Tidligere forskning har vist, at højere indhold råvare fugtighed på omkring 38% (wb) resulterer i lavere rumvægt, primært som følge af udvidelse af pillerne, da de ud gennem dør 21,28. Det er et almindeligt fænomen, at når høj fugtighed biomasse ekstruderes gennem matricen under tryk det resulterer i fugt afluftning 12,21. Fugten flash-off giver vej til en udvidelse af pillen, både i aksial og diametrale retning. Generelt er den diametrale ekspansion er mere fremtrædende i forhold til aksial ekspansion. En anden grund til udvidelse opførsel af biomasse efter kompression og ekstrudering gennem pelleten matrice kan være, at biomasse fibre slappe i nærvær af fugtindhold. Ndiema et al. 45 ogMani et al. 18 viste, at frigivelsen af det anvendte tryk i en dør resulterer i afslapning af den komprimerede biomasse. De afslapning egenskaber er afhængig af mange faktorer som partikelstørrelsen, råmateriale fugtindhold og påført tryk. Også i denne undersøgelse har vi observeret, at bulk-massefylde forøges efter tørring, som kunne skyldes færre inter-partikel flydende broer, der kunne have holdt partiklerne tættere og producerede en mindre åben struktur. Oginni 45 observeret, at rumvægten af jorden Loblolly fyrretræ faldt med forøget vandindhold.
Holdbarhed af pillerne blev målt til at forstå styrken af pelleterne. Generelt pellets er underlagt forskydning og påvirke modstande under opbevaring, transport og håndtering proces 4,46. Kaliyan og Morey 47 foreslog, at holdbarheden af piller produceret umiddelbart efter produktion (grøn styrke) er anderledes end duoperabilitet af pillerne, der er gemt i et par dage efter produktion (hærdet styrke). Pellets med lavere holdbarhed værdier bryde og øge risikoen for opbevaring spørgsmål, såsom off-gasning og selvantændelse som kan forårsage indtægtstab for pellet fabrikanter. Ifølge Den Europæiske Standardiseringsorganisation (CEN) og USA Pellet Fuels Institute (BFI) de anbefalede værdier for holdbarhed er> 96,5% for høj kvalitet eller premium kvalitet pellets 31. I denne undersøgelse holdbarhedsspecifikationer værdier steg til ca. 94-95%, når pelleteret med en stivelsesbinder ved 39% vandindhold i forhold til pellets fremstillet uden bindemiddel, der havde holdbarhed værdier i området fra 83-85% efter tørring. Pillerne produceres på 33% (wb) råvare fugtindhold havde holdbarhed værdier> 96,5% og opfylde de internationale standarder.
Fugt har forskellige funktioner under biomasse pelletering, herunder: 1) god brodannelse mellembiomassepartiklerne grund van der Waals kræfter, 2) aktivering naturlige bindemidler, såsom protein, stivelse og lignin til stede i biomassen, og 3) fremme af stivelse og protein baserede reaktioner som gelatinering og denaturering der har en stærk indflydelse på de stoflige egenskaber, såsom hårdhed 4-12. I tilfælde af lignocelluloseholdige biomasse, det vigtigste bindemiddel er lignin (træbiomasse: 27-33%, urteagtige biomasse: 12-16%) 4. Lignin indhold i majsstængler blev bestemt til i gennemsnit omkring 16% baseret på en gennemgang af sammensætningsdata, herunder litteratur kilder og råvare-databaser 48. Lignin molekyler, som har højere mobilitet ved højere vandindhold, fungerer som et klæbemiddel og resultere i stærkere binding; imidlertid ved meget høje niveauer fugten vil fungere mere som et smøremiddel resulterer i mindre binding. I den foreliggende undersøgelse på et meget højt indhold af ca. 39% fugt (WB) fugt kunne have handlet mere som et smøremiddel og resulterede i lav holdbarhed and mere bøder generation i pillen produktionsprocessen. Større holdbarhed værdier blev observeret ved tilsætning af et bindemiddel ved en højere råmateriale indhold af 36 og 39% (WB) fugt, som kunne være forårsaget af gelatinering af stivelse i nærvær af matricen temperatur og råmateriale vandindhold. Disse gelatinering reaktioner kan føre til dannelsen af tværbinding af stivelse med de andre biomassekomponenter.
Procenten bøder genereres under pelleteringsprocessen er en god indikator for, hvor godt biomasse vil danne pellets. Generation af fine partikler i løbet af pelletering resulterer i produkt og provenutab til pellet producent. Overdreven fine generation under pilleringsmidler processer kan også have en indvirkning på kvaliteten attributter såsom tæthed og holdbarhed. Den bøder generation under pellet produktionsprocessen påvirkes af biomasse sammensætning (dvs., stivelse, protein, lignin, og voks), pellet mill procesvariabler <em> dvs. forhold mellem længde og diameter (L / D-forhold), die rotationshastighed, damp tilstand, forvarmning), og råvarer variable (dvs. råmateriale vandindhold partikelstørrelse og tilspænding) 4. De foreliggende resultater viser, at tilsætningen af bindemidlet ikke kun reducerer procentdelen af fine partikler genereret, men også bidrager til at forbedre de fysiske egenskaber og samtidig reducere det specifikke energiforbrug. Lavere procent bøder genererede viser, at biomassen har en større pelletability.
Tumuluru et al. 4 i deres gennemgang på fortætning systemer er egnede til at gøre biomasse til en råvare produkt indikerede, at tilføje bindemiddel bidrager til at reducere ekstrudering energi, hvilket resulterer i at reducere det specifikke energiforbrug. Typisk længde til diameter (L / D) -forhold styrer opholdstiden af materialet i matricen og hjælper bindingen af biomassen. Også, L / D-forhold styrer ekstrudering energi og specific energiforbrug. Højere L / D-forhold forøger opholdstiden, som forbedrer de fysiske egenskaber af pillerne, men øger den nødvendige energi til ekstrudering. Tilføjelse af et bindemiddel til biomasse kan hjælpe binde biomassen ved lavere L / D-forhold og reducere ekstrudering energi. I denne undersøgelse blev en konstant længde til diameter (L / D) -forhold (2.6) valgt. Fremtidig forskning er rettet mod at forstå effekten af L / D-forhold på pillen dør og dens interaktion med råvare fugtindhold på attributter pellet kvalitet.
De eksperimentelle data om biomasse forbehandling (slibning, tørring og pelletering) opnået ved de Biomasse National User Facility (https://www.inl.gov/bfnuf/) placeret ved INL og tilhørende teknisk-økonomiske analyse viste, at tørring af biomasse fra 30- 10% (WB) forbruger en stor mængde energi (upublicerede data). Den høje fugtighed foderpelleteringsmetoder udviklet på INL kan reducere pellet produktionsomkostninger i forhold til en konventionel pelletproduktionsmetode 24. Den foreliggende undersøgelse viste, at tilføje en stivelsesbaseret binder til en høj fugtighed foderpelleteringsmetoder forbedret holdbarheden af pillerne til> 92% efter afkøling på råvare fugtindhold på 36 og 39% (wb), og det reducerede også den særlige energi forbrug af pelleteringsprocessen med omkring 20-40%. Større holdbarhed værdier af pellets fremstillet ved højere råmateriale fugtighed er vigtig, da de kan håndteres effektivt ved transportører. Typisk lave holdbarhed pellets smuldre bøder under håndtering og opbevaring, hvilket resulterer i indtægtstab for pelletproducenter. Desuden kan bøder genereret i processen opstå sikkerhedsmæssige problemer som selvantændelse og off-gasning 28,41. Den specifikke energi reduktion med ca. 20-40% under anvendelse af et bindemiddel overstiger omkostningerne ved at bindemidlet. Også, er baseret på denne undersøgelse kan vi konkludere, at nogle af biprodukter fra fødevareindustrien kunne bruges til biomasse pelleteringfor bioenergi applikationer. Øjeblikket, så er der høj fugtighed pelleteringsprocessen demonstreret under anvendelse laboratorieskala flad matrice pillepresseren. Den her beskrevne for laboratoriet skala pellet mølle-protokol vil være grundlaget for udviklingen af skala-up modeller og til test af processen i pilotskala og kommerciel skala pellet møller.
The authors have nothing to disclose.
The authors would like to acknowledge Matt Dee for supporting the experimental work, Matthew Anderson and Rod Shurtliff for instrumenting the pellet mill. This work was supported by the Department of Energy, Office of Energy Efficiency and Renewable Energy under the Department of Energy Idaho Operations Office Contract DE-AC07-05ID14517. Accordingly, the publisher, by accepting the article for publication, acknowledges that the U.S. government retains a nonexclusive, paid-up, irrevocable, worldwide license to publish or reproduce the published form of this manuscript, or allow others to do so, for U.S. government purposes.
Flat pellet mill | Colorado Mill Equipment, Canon City, CO, USA | ECO-10 pellet mill |
Heating tapes | BriskHeat, Columbus, OH, USA | Silicon Rubber Heater, Etched foil elements |
Thermocouples | Watlow, Burnaby, BC, Canada | J-type |
Variable frequency drive | Schneider Electric, Palatine, IL, USA | Altivar 71 |
Power meter | NK Technology, USA | Model No: APT‑48T‑MV‑220‑420 |
Pellet cooler | Colorado Mill Equipment, Canon City, CO, USA | CME ECO-HC6 |
Data logging software | National Instruments Corporation, Austin, TX, USA | Labview software |
Durability tester | Seedburo Equipment Co., Des Plaines, IL 60018, USA | Pellet durability tester |
Hammer mill | Bliss Industries | CME ECO-HC6 |
Grinder | Vermeer | HG200 |
Horizontal mixer | Colorado Mill Equipment, Canon City, CO, USA | ECO-RB 500 |
Blue Grit Utilty Cloth | 3M | Part No.05107-150J grade |
Insulation materail | McMaster Carr | Flexible Fiberglass Insulation |
Feeder controller | KB Electornics, INC | KBIC-DC-MTR Direct Current motor controller |
Dust exhaust system | Delta | Model No: 50-763, Serial No: 2010 11OI1415 |
Vernier Calipers | VWR® Digital Calipers | Part Number: 12777-830 |
Binder | ACH Food Companies Inc., Memphis, TN, USA | ARGO 100 % pure corn Starch, |
Corn stover | Harvested in Iowa and procurred in bale form |