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秸稈顆粒制作


  秸稈

  秸稈是成熟農(nóng)作物莖葉(穗)部分的總稱。通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油菜、棉花、甘蔗和其它農(nóng)作物(通常為粗糧)在收獲籽實后的剩余部分。農(nóng)作物光合作用的產(chǎn)物有一半以上存在于秸稈中,秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機質(zhì)等,是一種具有多用途的可再生的生物資源,秸稈也是一種粗飼料。特點是粗纖維含量高(30%-40%),并含有木質(zhì)素等。木質(zhì)素纖維素雖不能為豬、雞所利用,但卻能被反芻動物牛、羊等牲畜吸收和利用。

  秸稈在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用

  在美國,有24個農(nóng)業(yè)州,每年能收集大約4500萬噸秸稈,被用作飼料,或者用來蓋房,將整捆的秸稈高強度擠壓后填充新房的墻壁;此外,美國還積極推動再生能源事業(yè),把秸稈作為新興的替代燃料特別是生物燃料。

  在歐洲,則開創(chuàng)了秸稈發(fā)電的新途徑。

  在日本,人們主要是把秸稈翻入土層中還田用作肥料,也把秸稈用作粗飼料喂養(yǎng)家畜。

  2017年中國秸桿理論資源總量已達10.2億噸,較20世紀90年代初增加了近4億噸。其中玉米、水稻、小麥秸桿量分別為4.3、2.4、1.8億噸,三大作物秸桿量占比達到 83.3%。中國秸桿可收集資源量為8.4億噸,已利用量約達到7億噸,秸桿綜合利用率(已利用量與可收集量的比例)超過83%,其中秸桿肥料化、飼料化、燃料化、基料化、原料化等利用率分別為47.3%、19.4%、12.7%、1.9%和2.3%,已經(jīng)形成了肥料化、飼料化等農(nóng)用為主的綜合利用格局。

  秸稈的主要特性:

  一般來說,秸稈由80-90%的細胞和10-20%的內(nèi)腔組成,內(nèi)部物質(zhì)由5-10%的二氧化硅和5-15%的提取物組成,其中大部分是水溶性的。 在分子方面,秸稈細胞壁就像木質(zhì)細胞壁,由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成。 纖維素聚集在被分子包圍的原纖維中。 木質(zhì)素是連接單個細胞形成植物組織和原纖維形成細胞壁的“膠水”。 秸稈在纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的含量方面與木材不同。 秸稈的纖維素和木質(zhì)素含量較低,但半纖維素含量較高。

  由于秸稈類似木質(zhì)的成分,秸稈可用于制造草漿或轉(zhuǎn)化為秸稈顆粒。 根據(jù)秸稈的特殊性,秸稈的造粒工藝可歸納如下:

  1、原料準備階段:

  秸稈通常具有很高的揚塵可能性,這受收割方式的影響。 因此,秸稈需要從污染物中篩選出來,例如可能影響秸稈顆粒質(zhì)量的灰塵和其他異物,例如石頭、金屬,以及在以下程序中可能損壞制粒機的那些。

  2、粉碎階段:

  秸稈生物質(zhì)為管狀材料,直徑為4~8mm,壁厚0.3~0.6mm左右。 采用管狀/管狀結(jié)構(gòu),秸稈可以很容易地加工并獲得所需的粒度。 通常,秸稈的研磨包括秸稈的切割和粉碎。3、烘干階段:通常,秸稈以風干包形式輸送,水分在15%左右,適合生產(chǎn)秸稈顆粒。 因此,秸稈顆粒的干燥過程會被省略。但如果秸稈水分較大,烘干步驟是必須的。

  4、調(diào)制:秸稈需要特殊調(diào)理才能達到理想的硬度。 秸稈調(diào)理包括應(yīng)用蒸汽(和/或水)和添加粘合劑或添加劑。 需要調(diào)節(jié)以達到必要的溫度和濕度以獲得延展性并熔化木質(zhì)素以充當粘合劑。 需要粘合劑來增強顆粒的硬度并減少造粒過程中的磨損。

  5、制粒:在造粒過程中,需要考慮物料水分、密度、粒度、纖維強度、天然粘合劑等因素對造粒質(zhì)量的影響。

  秸稈顆粒制粒過程中常見的問題是顆粒模具堵塞和破損,過熱,能源成本高或顆粒質(zhì)量差,制粒機維護率高。 為了避免上述問題,需要高質(zhì)量的制粒機。

  6、冷卻和篩分:新擠出的秸稈顆粒又熱又軟,需要冷卻以獲得理想的硬度,同時利用冷卻機上的篩網(wǎng)將成型效果不達標的顆粒篩分出來。

  7、成品包裝:冷卻后的顆粒需要通過專業(yè)的裙邊帶輸送機將顆粒送入成品顆粒倉,然后再從成品顆粒倉中卸料,用包裝秤來包裝。


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