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利用机械设备取代人工烧制木炭的应用分析
澳门金沙9159官方网站 加入时间:2015/5/9 12:47:36 浏览:990次

  2005年5月,农业部在郑州召开了全国秸秆固化成型技术研讨会,会议分析了秸秆固化成型燃料的应用远景。在一次机能源日益枯竭的今天,促进农作物秸秆的资源化利用,加大农村可再生能源的开发利用,具有十分显著的环保和经济意义。

利用机械设备取代人工烧制木炭的应用分析

  1、农村生物质资源丰硕

  我国生物质资源非常丰硕,农林产品加工产生的废弃物数目十分可观,但往往没有被充分利用,造成资源极大铺张。中国80%人口糊口在农村,秸秆和薪柴等生物质能源是农村的主要糊口燃料。1998年我国农村糊口用能总量3.65亿t标煤,其中秸秆和薪柴为2.07亿t标煤,占56.7%。因此发展生物质能技术,为农村地区提供糊口和出产用能,是匡助这些地区脱贫致富,实现小康目标的一项重要任务。

  据测算,我国农作物秸秆年产量在6.6亿t以上,约折算煤3亿t,是一笔巨大的能源贮备。同时,在我国泛博自然林区及果树种植地区,每年有大量的林业采伐修剪废弃物,如枝桠、小径木、板片、木屑等,一般占木材采伐量的30%左右。但其目前转化利用量仅占10%。可以说,农村生物质资源十分丰硕,为从事机制木炭的出产和开发提供了便利的资源前提。
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  2、生物质固化成型(木炭)技术趋于成熟

  国外从20世纪40年代开始生物质的成型技术研究,按成型物外形可分为三大类:日本的螺旋挤压出产棒状成型物技术:欧洲的活塞式挤压制得圆柱块状成型技术:美国的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。

  我国生物质的固化技术在20世纪80年代中期开始研制,现已达到产业化规模出产。据悉,海内目前有数十家工厂开发出产有单头和双头的棒状螺旋挤压成型机、内压滚筒式颗粒成型机。这些设备可将锯末、稻谷壳、甘蔗渣、秸秆、花生壳、杂树枝等含炭物质,经由高压高温挤压、塑化、成型、炭化等工艺流程,制造成圆、方等棒状成型物木炭。其发烧量显著高于等量的煤及自然木炭。螺旋挤压成型机单头机出产能力为120 kg/h,双头机出产能力达200 kg/h,内压滚筒式颗粒成型机的出产能力为250~300 kg/h。

  3、成型原理和工艺过程

  3.1 成型原理

  在树枝、秸秆、木屑、稻壳、麦秸等生物质中含有木素,木素在适当温度下(200~300℃)会软化、液化,此时加以一定的压力,使其与纤维素粘接,并与邻近颗粒互相胶接,冷却后即固化成型。

  3.2工艺过程

  原料_÷预处理_干燥_固化成型(机制棒)_炭化_木炭
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  3.3机械设备

  生物质固化成型的设备包括破碎摧毁机、干燥设备、固化成型设备、炭化设备等。

  固化成型设备是将干燥后疏松的原料挤压成密度较大的机制棒的设备。设备由传动、电控、螺杆、成型套筒等主要部门组成。该设备特点是采用高精度仪表能自动控温,操纵简便。螺杆采用高耐磨材料堆焊制成,使用寿命长,可修复,连续化出产能力强。成型的式有多种,但目前使用最多的仍是以螺杆为输送和压缩物料的连续挤出,其特点是成型燃料的密度大,表面质量好,最主要的是成型燃料炭化后所得木炭的质量好。

  炭化设备是把机制棒制成机制木炭的装置。炭化的方式有连续内热式干馏法、外热间歇式干馏法和烧炭法。连续内热式适于大规模连续化出产,烧炭法适于小规模经营,外热间歇式则适于各种情况。木屑、刨花等原料出产的成型燃料适合炭化,秸秆、稻壳等原料因为灰分大,一般不炭化。

  3.4 生物质固化成型机组发展建议

  因为木屑、秸秆等均为疏松物质,长途运输用度较大,所以出产木炭或成型燃料规模不宜太大,一般以天天出产1~2 t木炭为宜。炭化装置可土法上马。建议开发相宜农户使用的实用化、小型化、简朴化的成套设备要以中小型为主。

  售后服务必需跟上。生物质固化成型技术看似简朴,实则比较难以把握,尤其是成型所受影响因素良多且缺少规律性,必需做好售后服务。
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  4、产品特点及用途

  4.1 机制木炭的特点

  机制木炭是机制棒在炭化装置中隔氧或少量通氧的前提下,加热分解而得的,其热值在30000 kj/kg左右,燃烧时排放的SO,很少,可做到没有烟尘,是一种清洁燃料,其理化特性见表1。

  4.2机制木炭的用途

  冶金:用作铜、镁等金属冶炼时的还原剂、均温剂、抗结剂,钢铁热处理的渗炭剂。

  化工:是制造二硫化碳、碳化钙、四氯化碳及木煤气的主要原料,也可用作油漆、涂料的添加剂,橡胶的加固剂等。

  环保:作活性炭的原料、除雪剂和干燥剂。

  民用:可作取暖、野炊、烧烤燃料和冰箱除味剂。

  5、机制木炭的市场分析

  跟着国家的禁伐禁烧法令的贯彻实行,全国已有不少省市颁布了地方法规,因此土窑烧木炭基本上受到遏制。但工农业、环保、冶炼、民用糊口等领域所需的木炭有增无减,木炭的需求量逐年增多。据专家估计,目前海内仅化工、冶金行业产业木炭年需求量就达1 000万t,食操行业的火锅烧烤用木炭年需求量约500万t。国际市场对机制木炭的需求量也极大。每年都有大批韩国、日本、东南亚、美国等国家和地区,还有我国台湾省的客商来寻找木炭资源,以当前的出产能力根本知足不了市场需求。机制木炭价格十分坚挺,海内市场一般为1600~2 000元/t,国际市场一为2400~4 000元/t,而且往往有价无货。利用机械设备取代人工烧制木炭,不仅能获得良好的经济效益,还能创造良好的社会效益。

  6、小结

  机制木炭可利用锯末、刨花、玉米芯、树枝、竹屑、花生壳、甘蔗渣、酒糟渣等70多类300多种材料作为原料。广义上讲,凡是能燃烧的各种植物料均可制炭。

  国家政策支撑、成熟的技术和良好的经济性,是利用机械设备取代人工烧制木炭的动力,机制木炭的设备出产和木炭出产规模当前以中小型为主,以当地出产糊口需求为主。同时要实行团体化、工业化经营,以解决产业用木炭和国际市场的需求。发展机制木炭出产具有良好的经济、社会和生态效益。

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