หลักการทำงานของเครื่องถ่านขี้เลื่อยคืออะไร?

เครื่องถ่านขี้เลื่อยจะเปลี่ยนเศษไม้ให้เป็นถ่านในกระบวนการควบคุมความร้อน และมักจะจับคู่กับเครื่องทำถ่านก้อนเพื่อเตรียมวัตถุดิบ การทำความเข้าใจหลักการทำงานของเครื่องจักรทั้งสองช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานเดินสายได้อย่างถูกต้องและผลิตถ่านที่สม่ำเสมอ บทความนี้จะอธิบายกลไกไพโรไลซิสหลัก ขั้นตอนกระบวนการสี่ขั้นตอน เหตุใดจึงต้องทำให้วัตถุดิบมีความหนาแน่นก่อน และวิธีที่เครื่องจักรทั้งสองทำงานร่วมกันเป็นระบบ

หลักการสำคัญ: ออกซิเจนอุณหภูมิสูง-สูง-เมื่อขาดไพโรไลซิส

เครื่องทำถ่านขี้เลื่อยทำงานบนหลักการของ-ออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง-โดยขาดไพโรไลซิส อุปกรณ์ทำความร้อนจะเพิ่มอุณหภูมิเตาเผาเป็น 400 ถึง 600 องศาเซลเซียส ในขณะที่ระบบแยกเศษไม้ไปพร้อมๆ กันโดยการควบคุมปริมาณออกซิเจนที่หรือต่ำกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ ภายใต้สภาวะเหล่านี้ ความชื้นและส่วนประกอบที่ระเหยง่ายในเศษไม้ เช่น น้ำมันดินและมีเทน จะค่อยๆ สลายตัวและถูกปล่อยออกมาเป็นก๊าซ ในขณะที่ส่วนประกอบของคาร์บอนคงที่ยังคงอยู่ในวัสดุ ผลลัพธ์ที่ได้คือผงถ่านหลวมหรือบล็อกถ่านหนาแน่น ขึ้นอยู่กับรูปแบบของวัตถุดิบตั้งต้น กระบวนการทั้งหมดไม่มีการเผาไหม้ด้วยเปลวไฟเปิด- ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญของวิธีนี้: หากไม่มีออกซิเจน เศษไม้จะไม่สามารถออกซิไดซ์เป็นเถ้าได้อย่างสมบูรณ์

สี่ขั้นตอนของกระบวนการถ่าน

กระบวนการคาร์บอไนเซชันภายในเครื่องดำเนินการผ่านสี่ขั้นตอน: การอบแห้ง ไพโรไลซิส คาร์บอไนเซชัน และการทำให้เย็นลง ในขั้นตอนการอบแห้ง ความชื้นที่เหลืออยู่ในเศษไม้จะระเหยไป ในขั้นตอนไพโรไลซิส อุณหภูมิจะสูงขึ้นและส่วนประกอบที่ระเหยได้จะเริ่มสลายตัวและหลุดออกไป ในขั้นตอนการทำให้เป็นคาร์บอน คาร์บอนคงที่จะถูกรวมเข้าด้วยกัน และโครงสร้างของวัสดุจะมีเสถียรภาพ ในขั้นตอนการทำความเย็น ถ่านที่เสร็จแล้วจะถูกทำให้เย็นลงก่อนที่จะระบายออก เพื่อให้สามารถจัดการและจัดเก็บได้อย่างปลอดภัย เนื่องจากแต่ละขั้นตอนมีอุณหภูมิและสภาวะของก๊าซเป็นของตัวเอง กระบวนการจึงต้องได้รับการควบคุมเป็นลำดับแทนที่จะเป็นขั้นตอนการให้ความร้อนขั้นตอนเดียว

เหตุใดวัตถุดิบจึงต้องมีความหนาแน่นก่อนการทำให้เป็นคาร์บอน

ในสายการผลิตถ่านที่สมบูรณ์ เครื่องทำถ่านขี้เลื่อยทำงานร่วมกับเครื่องทำถ่านอัดก้อน เครื่องอัดก้อนใช้การอัดขึ้นรูปเป็นเกลียวและให้ความร้อนแบบเสียดทานที่อุณหภูมิ 160 ถึง 200 องศาเซลเซียส เพื่ออัดเศษไม้ที่หลุดออกมาให้เป็นแท่งทรงกระบอกที่มีความหนาแน่นสูง- เรียกว่าแท่งเศษไม้ วัสดุนี้อาศัยพันธะลิกนินในตัว- ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้สารยึดเกาะ รูปแบบที่มีความหนาแน่นนี้ช่วยป้องกันไม่ให้ขี้เลื่อยที่หลุดออกมาจับตัวกันเป็นก้อนและจับตัวเป็นก้อนในระหว่างการทำให้เป็นคาร์บอน แท่งคาร์บอเนตที่มีความหนาแน่นสม่ำเสมอ ซึ่งช่วยลดการสูญเสียและปรับปรุงคุณภาพของถ่านสำเร็จรูป แท่งอัดแน่นของคาร์บอไนซ์มีประสิทธิภาพมากกว่าการอัดขี้เลื่อยแบบคาร์บอไนซ์โดยตรงมากกว่า 30 เปอร์เซ็นต์

เครื่องจักรทั้งสองทำงานเป็นวงปิดอย่างไร

เครื่องอัดรีดถ่านเศษไม้และเครื่องอัดคาร์บอนเศษไม้ก่อให้เกิดวงจรการประมวลผลที่สมบูรณ์ เครื่องอัดก้อนจะเปลี่ยนขี้เลื่อยสดเป็นก้อนเศษไม้หนาแน่นในขั้นแรก แก้ปัญหาการเกิดคาร์บอนที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งเป็นสาเหตุให้วัตถุดิบหลวม เครื่องคาร์บอไนเซชันจะทำให้ถ่านอัดก้อนที่อุณหภูมิสูง สลายสิ่งเจือปนและคงส่วนประกอบของคาร์บอนไว้ ในบางสถานการณ์ บล็อกถ่านที่เติมคาร์บอนสามารถป้อนกลับเข้าไปในเครื่องอัดก้อนได้โดยเติมสารยึดเกาะจำนวนเล็กน้อยแล้วกดลงในถ่านที่มีรูปร่าง การไหลที่สมบูรณ์คือขี้เลื่อย เศษไม้อัดก้อน ผงถ่านหรือบล็อกถ่าน และสุดท้ายคือถ่านที่มีรูปร่าง เครื่องจักรทั้งสองเครื่องเสริมซึ่งกันและกัน และไม่สามารถถอดออกจากสายการผลิตได้โดยไม่เปลี่ยนแปลงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

พารามิเตอร์การทำงานหลักโดยสรุป

ตารางด้านล่างสรุปพารามิเตอร์การทำงานหลักของเครื่องทำถ่านขี้เลื่อยและเครื่องอัดก้อนที่ใช้ร่วมกัน ดังที่อธิบายไว้ในบทความนี้

คำถามที่พบบ่อย

ไตรมาสที่ 1 ภายในเครื่องถ่านขี้เลื่อยใช้อุณหภูมิเท่าไร?

อุปกรณ์ทำความร้อนจะเพิ่มอุณหภูมิเตาเผาเป็น 400 ถึง 600 องศาเซลเซียสสำหรับกระบวนการคาร์บอไนเซชัน

ไตรมาสที่ 2 เหตุใดจึงต้องจำกัดปริมาณออกซิเจนระหว่างการทำให้เป็นคาร์บอน

การรักษาปริมาณออกซิเจนไว้ที่หรือต่ำกว่า 5 เปอร์เซ็นต์จะช่วยป้องกัน-การเผาไหม้ของเปลวไฟแบบเปิด ดังนั้นเศษไม้จึงสลายตัวเป็นคาร์บอนคงที่และสารระเหยได้ แทนที่จะถูกออกซิไดซ์จนกลายเป็นเถ้าอย่างสมบูรณ์

ไตรมาสที่ 3 กระบวนการคาร์บอไนเซชันมีสี่ขั้นตอนอะไรบ้าง?

กระบวนการดำเนินการผ่านการทำให้แห้ง ไพโรไลซิส คาร์บอไนเซชัน และการทำความเย็น และขั้นตอนต่างๆ จะถูกควบคุมตามลำดับ

ไตรมาสที่ 4 เหตุใดจึงต้องอัดขี้เลื่อยเป็นแท่งก่อนที่จะทำให้เป็นคาร์บอน?

ขี้เลื่อยจับตัวเป็นก้อนและเกิดคาร์บอนไม่สม่ำเสมอ ในขณะที่แท่งคาร์บอเนตหนาแน่นสม่ำเสมอ การสร้างแท่งมีประสิทธิภาพมากกว่าการทำให้เป็นถ่านโดยตรงของขี้เลื่อยหลวมมากกว่า 30 เปอร์เซ็นต์

คำถามที่ 5 จำเป็นต้องใช้สารยึดเกาะเมื่อทำแท่งเศษไม้หรือไม่?

ไม่ แท่งนั้นอาศัยลิกนินเชื่อมติดกันเอง-ระหว่างการอัดขึ้นรูปเป็นเกลียวและการให้ความร้อนแบบเสียดทาน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้สารยึดเกาะ

คำถามที่ 6 ถ่านคาร์บอนสามารถแปรรูปเป็นถ่านรูปทรงต่อไปได้หรือไม่?

ใช่. บล็อกถ่านคาร์บอนสามารถป้อนกลับเข้าไปในเครื่องอัดก้อนโดยใช้สารยึดเกาะจำนวนเล็กน้อยแล้วกดให้เป็นถ่านรูปทรง