生物質(zhì)燃料成型技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀研究

張二虎

摘 ?要：生物質(zhì)燃料成型技術(shù)在現(xiàn)階段的發(fā)展還受到技術(shù)、設(shè)備以及管理理念的制約，政府部門、科研機構(gòu)、生產(chǎn)單位、用戶應(yīng)當(dāng)緊密聯(lián)系，結(jié)合當(dāng)前生物質(zhì)燃料市場的實際發(fā)展狀況，對相關(guān)技術(shù)進行定向化的研究和改造，優(yōu)化現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率，本文對生物質(zhì)燃料成型技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進行分析探討，并且給出相應(yīng)的見解。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)燃料;成型技術(shù);發(fā)展;現(xiàn)狀

引言：在當(dāng)今生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)和諧發(fā)展的態(tài)勢下，大力開發(fā)生物質(zhì)燃料成型技術(shù)具備較大的作用。在此過程中，政府應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)相關(guān)行業(yè)形成全新的發(fā)展管控格局，從多個維度、多個層面對相關(guān)技術(shù)進行優(yōu)化、改善，對現(xiàn)有的成型技術(shù)理論進行研發(fā)創(chuàng)新，促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)更加長遠穩(wěn)定的發(fā)展。

一、生物質(zhì)成型設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀

生物質(zhì)成型設(shè)備往往具備廣泛的應(yīng)用途徑，其技術(shù)成本相對較低，相應(yīng)的生物質(zhì)成型技術(shù)主要是通過結(jié)合相應(yīng)的成型裝備將粉碎后的秸稈進行定向化地加工，通過增加其密度，改變其原有的形狀，將其生產(chǎn)為具備具體形狀的燃料產(chǎn)品。當(dāng)前相關(guān)技術(shù)涉及螺旋擠壓、活塞沖壓以及壓錕式等三類成型技術(shù)，相關(guān)技術(shù)具備不同的使用方式，同時也會涉及到對不同設(shè)備的使用，比如螺旋擠壓技術(shù)以及活塞沖壓技術(shù)都需要對相關(guān)成型機設(shè)備進行使用，但是其生產(chǎn)效率低下，關(guān)鍵零部件的使用壽命短，從而導(dǎo)致其相應(yīng)的應(yīng)用市場逐漸縮小。相比較于前兩者，壓錕式成型機則具備更高的生產(chǎn)效率，其相應(yīng)的工藝流程也更加成熟完善，其使用面相對較為廣泛。

當(dāng)前國內(nèi)科研機構(gòu)以及相關(guān)企業(yè)也加大了對生物質(zhì)成型技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新，使得相關(guān)成型技術(shù)得到了進一步地優(yōu)化改善，相關(guān)機器設(shè)備的應(yīng)用范圍變得更加寬廣，但是在實際的生產(chǎn)管理過程中，相關(guān)設(shè)備的使用效率仍然相對較為低下，設(shè)備的能耗較高，關(guān)鍵零部件的使用壽命也存在相應(yīng)的問題?，F(xiàn)階段市場上常使用到臥式環(huán)模成型機，相關(guān)設(shè)備在使用過程中雖然具備較高的生產(chǎn)效率，但是也會存在環(huán)模磨損失效的狀況，若存在環(huán)模磨損失效的問題，則會導(dǎo)致壓制出的原材料顆粒的質(zhì)量進一步降低。但是不可否認的是臥式環(huán)模成型設(shè)備具備更高的成型效率，同時也具備較大的剪切力，因此在大規(guī)模生產(chǎn)制造過程中，結(jié)合相關(guān)設(shè)備的使用具備更大的優(yōu)勢，但是相關(guān)工作人員需要對環(huán)模的質(zhì)量進行整體性分析，并且階段性對其進行更換處理。此類維修管控方式會增加管控成本。因此，為了進一步提高生產(chǎn)管理的質(zhì)量和效率，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)考量如何進一步提高環(huán)模的壽命，減少磨損，提高設(shè)備運行效率。

二、生物質(zhì)燃料成型機理研究現(xiàn)狀

生物質(zhì)成型機理主要涉及多個方面的內(nèi)容，首先在生物質(zhì)成型期間，其內(nèi)部的分子的結(jié)合方式以及粘接機理也會發(fā)生相應(yīng)的改變，除此之外，研究人員還需要嘗試對其中各項原材料的含水率進行分析、管控，適當(dāng)?shù)奶砑酉鄳?yīng)的膠粘劑，測量木質(zhì)素含量，分析各顆粒之間的粘接貼合效果。通過分析、研究，當(dāng)前顆粒之間的組合方式主要涉及以下幾種類型，第一種是分子之間的相互作用力，即通過分子相互的吸引力，將原材料進一步粘接在一起;其次是通過分子之間的交叉融合，使得原材料能夠以“固體橋”的結(jié)構(gòu)形式進行有效連接，實現(xiàn)纖維之間的折疊交互。在對相關(guān)燃料成型管控的作業(yè)過程中，工作人員需要考量多個方面的因素，首先，學(xué)術(shù)界通常認為木質(zhì)素含量的高低對燃料內(nèi)部顆粒結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生較大的影響，當(dāng)相關(guān)含量處于臨界值以下時，則內(nèi)部顆粒的含量越高，則分子之間的作用力將會更加明顯，從而使得顆粒之間的粘接程度也更高，確保相關(guān)顆粒具備良好的物理特性。通過研究、實驗可以看出，在對相關(guān)生物質(zhì)原料經(jīng)過粉碎處理之后，其內(nèi)部的木質(zhì)素以及基礎(chǔ)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)均具備相應(yīng)的塑性，相應(yīng)的塑性會快速填補顆粒之間的縫隙，并且將其有效地結(jié)合成為較為完整的結(jié)構(gòu)體。除此之外，由于生物質(zhì)通常不具備較高的含水量，其缺乏膠粘劑，若對相關(guān)生物質(zhì)原材料不添加膠粘劑則很難實現(xiàn)成型，因此可以看出秸稈粒子之間的相互作用與其中的膠粘劑含量存在較為密切的關(guān)聯(lián)，此時可以適當(dāng)?shù)乩媚z粘劑來降低或消除在原料顆粒內(nèi)部所存在的負電勢，以此來幫助燃料快速成型。因此，在生物質(zhì)燃料生產(chǎn)制造成型的過程中，需要適當(dāng)?shù)剡x用膠粘劑，以此提高其整體性能。

三、生物質(zhì)成型技術(shù)發(fā)展建議

（一）實現(xiàn)設(shè)備轉(zhuǎn)型升級

通過對上文的分析、探討可以看出，生物質(zhì)成型設(shè)備通常需要應(yīng)對復(fù)雜多變的工作環(huán)境，其工作負荷相對較大，針對不同的生產(chǎn)管理需求，工作人員需要實現(xiàn)對設(shè)備配置多樣化的改造，因此相關(guān)設(shè)備往往具備復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部所包含的零部件數(shù)量相對較多，從而導(dǎo)致對相關(guān)設(shè)備的設(shè)計存在設(shè)計對象多變、復(fù)雜的特征。同時對相關(guān)設(shè)備進行生產(chǎn)、制造、研發(fā)，也需要高度協(xié)同，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場的實際狀況來調(diào)整設(shè)備的各項參數(shù)以及各項理化特性。當(dāng)前相關(guān)設(shè)備的信息化、智能化程度還相對較為低下，為了實現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)制造的發(fā)展轉(zhuǎn)型，設(shè)備生產(chǎn)商必須要對現(xiàn)有的設(shè)備生產(chǎn)類型以及產(chǎn)品品種進行確認，對現(xiàn)有的設(shè)計方式進行創(chuàng)新、優(yōu)化、改善，以此來更加高效地完成對相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計管控。

（二）提升成型工藝，優(yōu)化原材料

生物質(zhì)成型燃料主要是結(jié)合廢棄農(nóng)作物作為主要的原材料，在此過程中涉及到對農(nóng)作物的切割管理，去除農(nóng)作物中的雜質(zhì)，對農(nóng)作物進行粉碎處理、篩選、混合，之后再適當(dāng)?shù)耐ㄟ^調(diào)制擠壓，最終完成對生物質(zhì)燃料的成型處理，緊接著還需要實施必要的干燥管控、冷卻處理，實施質(zhì)量檢驗，最后完成對相關(guān)原材料以及生物燃料的包裝管控。

相關(guān)燃料具備較高的燃燒效率、較高的熱值，由于燃料內(nèi)部大部分是纖維所構(gòu)成，因此相關(guān)燃料的燃燒相對較為充分，在燃燒過程中也不會產(chǎn)生較多的有害物質(zhì)。但是相關(guān)生物成型燃料的生產(chǎn)制造工藝卻相對較為復(fù)雜，且不同的原材料也具備不同的適應(yīng)性，不同的生物質(zhì)粉碎物的粒度以及其內(nèi)部的含水量也存在相應(yīng)的差異，因此不同原材料的處理工藝也會存在較大的差異，導(dǎo)致其成型效率相對較低，除此之外，在生產(chǎn)制造過程中還會消耗大量的能量。因此，相關(guān)行業(yè)在后續(xù)發(fā)展過程中應(yīng)當(dāng)考量如何簡化生產(chǎn)工藝，制定標準化、規(guī)范化的生產(chǎn)模具以及生產(chǎn)設(shè)備，提高生產(chǎn)效率。

（三）加強相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)宏觀調(diào)控

生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)長遠穩(wěn)定的發(fā)展對于實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的保護具備較大的現(xiàn)實意義，整個產(chǎn)業(yè)鏈所包含的內(nèi)容相對較多，如原料、技術(shù)、研發(fā)、設(shè)備生產(chǎn)、制造、交通運輸、消費等多個流程、多個環(huán)節(jié)，并且在原材料生產(chǎn)加工過程中所涉及到的技術(shù)也復(fù)雜多樣，在相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)之間也具備較大的競爭。針對當(dāng)前生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)面向多領(lǐng)域發(fā)展的態(tài)勢，政府主管部門應(yīng)當(dāng)加強行業(yè)管控，構(gòu)建科學(xué)合理的產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系，搭建相應(yīng)的合作競爭平臺，實現(xiàn)對相關(guān)產(chǎn)業(yè)的宏觀管控，最大限度地調(diào)動相關(guān)企業(yè)參與到相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)、研發(fā)過程中，促進生物質(zhì)能源企業(yè)更加長遠穩(wěn)定的發(fā)展，并且實現(xiàn)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)與其他行業(yè)相互融合、相互促進的發(fā)展格局。

四、結(jié)束語

總體來說，生物質(zhì)燃料成型技術(shù)的發(fā)展應(yīng)當(dāng)緊貼時代以及行業(yè)的發(fā)展特征，對現(xiàn)有的工藝、設(shè)備進行優(yōu)化、改善，以此來進一步提高生物質(zhì)燃料生產(chǎn)制造的效率。在此過程中，相關(guān)行業(yè)協(xié)會以及政府部門應(yīng)當(dāng)加強合作，采取頂層設(shè)計，制定行業(yè)發(fā)展規(guī)范，明確行業(yè)發(fā)展需求，實現(xiàn)對相關(guān)技術(shù)定向化地研發(fā)，以此來促進相關(guān)行業(yè)進一步發(fā)展壯大。

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