生物质颗粒是一种由农林废弃物(如木屑、秸秆、稻壳等)经过加工制成的可再生燃料,具有高热值、低污染、便于运输等优点。它的生产工艺流程涉及多个环节,包括原料预处理、粉碎、干燥、成型、冷却和包装等。本文中将详细介绍生物质颗粒的完整生产工艺流程。
1. 原料收集与预处理
生物质颗粒的原料来源广泛,包括木材加工剩余物(如锯末、刨花)、农作物秸秆(如玉米秆、小麦秆)、果壳(如花生壳、椰子壳)等。不同原料的纤维结构、水分含量和热值各不相同,因此在生产前需要进行分类和预处理。
去杂:原料中可能含有石块、金属、塑料等杂质,需通过振动筛、磁选机等设备去除,以免损坏后续加工设备。
破碎:大块原料(如树枝、秸秆)需先经过粗破碎机处理,使其尺寸适合后续粉碎工序。
2. 原料粉碎
生物质颗粒的成型要求原料颗粒细小且均匀,因此需使用锤片式粉碎机或刀片式粉碎机对原料进行细粉碎。通常要求原料粒径在3-5mm以内,以确保后续压制成型时的密实度和燃烧效率。
木材类原料:木质纤维较硬,需采用高功率粉碎机。
秸秆类原料:纤维较软,粉碎相对容易,但需控制水分,防止堵塞机器。
3. 干燥处理
生物质原料通常含有较高的水分(20%-50%),而颗粒成型的最佳水分含量为8%-12%。因此,粉碎后的原料需进入干燥系统,一般采用滚筒式干燥机或气流干燥机,利用热风(100-200℃)蒸发水分。
温度控制:温度过高可能导致原料碳化,影响颗粒质量;温度过低则干燥效率低。
水分检测:干燥后需使用水分测定仪检测,确保符合成型要求。
4. 调质与混合
部分生物质原料(如纯木屑)黏结性较差,需添加少量黏结剂(如淀粉、木质素)以提高成型率。此外,不同原料(如木屑+秸秆)可按比例混合,以优化燃烧性能和成本。
5. 压制成型(造粒)
这是生物质颗粒生产的核心环节,主要使用环模颗粒机或平模颗粒机。原料在高压(50-100MPa)和高温(70-110℃)条件下,通过模具的挤压作用形成高密度颗粒。
环模颗粒机:适用于大规模生产,产能高(1-10吨/小时),颗粒密度均匀。
平模颗粒机:适合小型生产线,投资成本较低,但产量相对较小。
成型原理:生物质中的木质素在高温下软化,起到天然黏结作用,使颗粒保持稳定形状。
6. 冷却与筛分
刚压制出的颗粒温度较高(80-100℃),且较软,需通过冷却系统(逆流冷却器)降温并定型。冷却后的颗粒硬度提高,便于储存和运输。
筛分:冷却后的颗粒需经过振动筛,去除碎末和未成型的残渣,确保成品颗粒的均匀性。
7. 包装与储存
成品生物质颗粒通常采用吨袋(1吨/包)或小袋(15-25kg/包)包装,以适应不同客户需求。储存时需注意防潮,避免颗粒吸水松散。