木素是具有芳香族特性的結(jié)構(gòu)單體,是由苯基丙烷中元構(gòu)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(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,各種植物的木素結(jié)構(gòu)均不相同,即使在同一植物中,木素的結(jié)構(gòu)因存在的部位不同而大不相同。木素屬非晶體,沒(méi)有熔點(diǎn)但有軟化點(diǎn)。木素在適當(dāng)溫度下(130-200℃)會(huì)軟化,此時(shí)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(zhì)顆粒開(kāi)始重新排列位置關(guān)系,內(nèi)部相鄰生物質(zhì)顆粒相互膠接,排解出分子結(jié)構(gòu)中的空氣,并發(fā)生機(jī)械變形和塑性流變。在垂直于最大應(yīng)力方向上,粒子主要以相互嚙合的形式結(jié)合,而在垂直于最小應(yīng)力方向上,粒子主要以相互靠緊結(jié)合的形式結(jié)合。隨外力的增大,生物質(zhì)體積大幅度減少,容積密度顯著增大,秸稈在壓模內(nèi)部膠合豁結(jié),在外部由于高溫引起部分木質(zhì)素、纖維素裂解析出焦油或發(fā)生焦化,推出壓模冷卻后即可固化成型而不會(huì)散開(kāi),并具有一定的形狀和強(qiáng)度。正是由于秸稈中木質(zhì)素具有這種特性,生物質(zhì)熱壓成型工藝不需任何添加劑或粘結(jié)劑,既降低生產(chǎn)成本,又減小壓模壁擠壓摩擦阻力,節(jié)約生產(chǎn)能耗,提高生產(chǎn)能力,也符合環(huán)保的要求。生物質(zhì)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(jī),其特點(diǎn)是成型燃料的密度大,表面質(zhì)量好,效率高。生物質(zhì)固化成型的工藝過(guò)程如下:原料一預(yù)處理(削片或粉碎)—干燥一加熱一顆粒機(jī)壓縮成型,富通新能源生產(chǎn)銷售木屑顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)等生物質(zhì)燃料成型機(jī)械設(shè)備,同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料出售。
本次試驗(yàn)就是利用螺旋式擠壓成型機(jī),改變?cè)系暮省⒘胶统尚瓦^(guò)程中的加熱溫度,得出不同條件下的成型燃料,進(jìn)而對(duì)它們進(jìn)行物理特性和燃燒特性等方面的試驗(yàn)研究,為降低成型燃料包裝、運(yùn)輸和貯存成本,保證成型燃料進(jìn)入鍋爐時(shí)的必要物理性狀,為成型燃料在現(xiàn)有鍋爐中的高效燃燒、研制適用燃燒設(shè)備,或成型燃料的進(jìn)一步炭化加工,提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)資料。