生物質主要是由纖維素、半纖維素和木質素(木素)構成的。純纖維素呈白色,密度1. 50-1.56g/cm3,比熱0.32-0. 33。在水分存在時,纖維素可以結合成團狀,當含水率在30%wb左右時,較小的力即可使纖維素形成一定的形狀:當含水率在10%左右時,需對其施加較大的壓力,才能消除其應力和張力使其成型,但成型后結構牢固不反彈。
木素是具有芳香族特性的結構單體,是由苯基丙烷中元構成的一維空間聚合物。在闊葉木、針葉木中木素含量為27%-32%(干基),禾草類中木素含量為14%-25%。雖然在各種植物中都含有木素,但木素的結構非常復雜,各種植物的木素結構均不相同,即使在同一植物中,木素的結構因存在的部位不同而大不相同。木素屬非晶體,沒有熔點但有軟化點。木素在適當溫度下(130-200℃)會軟化,此時加以一定的扭力使其與纖維素緊密粘接并與相鄰顆粒互相膠接,生物質顆粒開始重新排列位置關系,內部相鄰生物質顆粒相互膠接,排解出分子結構中的空氣,并發生機械變形和塑性流變。在垂直于最大應力方向上,粒子主要以相互嚙合的形式結合,而在垂直于最小應力方向上,粒子主要以相互靠緊結合的形式結合。隨外力的增大,生物質體積大幅度減少,容積密度顯著增大,秸稈在壓模內部膠合豁結,在外部由于高溫引起部分木質素、纖維素裂解析出焦油或發生焦化,推出壓模冷卻后即可固化成型而不會散開,并具有一定的形狀和強度。正是由于秸稈中木質素具有這種特性,生物質熱壓成型工藝不需任何添加劑或粘結劑,既降低生產成本,又減小壓模壁擠壓摩擦阻力,節約生產能耗,提高生產能力,也符合環保的要求。生物質成型燃料就是利用這一原理擠壓制成的。使用螺旋擠壓式擠壓機,其特點是成型燃料的密度大,表面質量好,效率高。生物質固化成型的工藝過程如下:原料一預處理(削片或粉碎)—干燥一加熱一顆粒機壓縮成型,富通新能源生產銷售
木屑顆粒機、
秸稈壓塊機等生物質燃料成型機械設備,同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料出售。
本次試驗就是利用螺旋式擠壓成型機,改變原料的含水率、粒徑和成型過程中的加熱溫度,得出不同條件下的成型燃料,進而對它們進行物理特性和燃燒特性等方面的試驗研究,為降低成型燃料包裝、運輸和貯存成本,保證成型燃料進入鍋爐時的必要物理性狀,為成型燃料在現有鍋爐中的高效燃燒、研制適用燃燒設備,或成型燃料的進一步炭化加工,提供理論依據和基礎資料。