Factores que influyen en la formación de pellets de materia prima.

Las principales formas de materiales que constituyen el moldeo de partículas de biomasa son partículas de diferentes tamaños de partículas, y las características de llenado, características de flujo y características de compresión de las partículas durante el proceso de compresión tienen una gran influencia en el moldeo por compresión de biomasa.

El moldeo por compresión de pellets de biomasa se divide en dos etapas.

En la primera etapa, en la etapa inicial de compresión, la presión más baja se transfiere a la materia prima de biomasa, de modo que la estructura original de disposición de la materia prima suelta comienza a cambiar y la proporción de vacíos internos de la biomasa disminuye.

En la segunda etapa, cuando la presión aumenta gradualmente, el rodillo de presión de la máquina de pellets de biomasa rompe las materias primas de grano grande bajo la acción de la presión, convirtiéndose en partículas más finas, y se produce una deformación o flujo plástico, las partículas comienzan a llenar el huecos y las partículas son más compactas. Se entrelazan entre sí cuando están en contacto con el suelo, y una parte de la tensión residual se almacena dentro de las partículas formadas, lo que fortalece la unión entre las partículas.

Cuanto más finas sean las materias primas que componen las partículas moldeadas, mayor será el grado de llenado entre las partículas y más estrecho será el contacto; cuando el tamaño de las partículas es pequeño hasta cierto punto (cientos a varios micrones), la fuerza de enlace dentro de las partículas moldeadas y las primarias y secundarias también cambiarán. Se producen cambios y la atracción molecular, la atracción electrostática y la adhesión de la fase líquida (fuerza capilar) entre partículas comienzan a dominar.
Los estudios han demostrado que la impermeabilidad y la higroscopicidad de las partículas moldeadas están estrechamente relacionadas con el tamaño de las partículas. Las partículas con un tamaño de partícula pequeño tienen una superficie específica grande y las partículas moldeadas son fáciles de absorber la humedad y recuperarla. Pequeños, los huecos entre las partículas son fáciles de llenar y la compresibilidad aumenta, de modo que la tensión interna residual dentro de las partículas moldeadas se vuelve más pequeña, debilitando así la hidrofilicidad de las partículas moldeadas y mejorando la impermeabilidad del agua.

En el estudio de la deformación de las partículas y la forma de unión durante el moldeo por compresión de materiales vegetales, el ingeniero mecánico de partículas llevó a cabo observaciones microscópicas y mediciones bidimensionales del diámetro promedio de las partículas dentro del bloque de moldeo, y estableció un modelo de unión microscópica de partículas. En la dirección de la tensión principal máxima, las partículas se extienden hacia el entorno y se combinan en forma de malla mutua; en la dirección a lo largo de la tensión principal máxima, las partículas se vuelven más delgadas y se convierten en escamas, y las capas de partículas se combinan en forma de enlace mutuo.

Según este modelo de combinación, se puede explicar que cuanto más blandas son las partículas de la materia prima de biomasa, más fácilmente aumenta el diámetro medio bidimensional de las partículas y más fácil es comprimir y moldear la biomasa. Cuando el contenido de agua en el material vegetal es demasiado bajo, las partículas no pueden extenderse completamente y las partículas circundantes no están estrechamente combinadas, por lo que no pueden formarse; cuando el contenido de agua es demasiado alto, aunque las partículas están completamente extendidas en la dirección perpendicular a la tensión principal máxima, las partículas pueden entrelazarse entre sí, pero dado que una gran cantidad de agua en la materia prima se extruye y se distribuye entre las capas de partículas, las capas de partículas no pueden estar estrechamente unidas, por lo que no se puede formar.

Según los datos de la experiencia, el ingeniero especialmente designado llegó a la conclusión de que es mejor controlar el tamaño de las partículas de la materia prima dentro de un tercio del diámetro de la matriz, y que el contenido de polvo fino no debe ser superior a 5%.

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Hora de publicación: 08-jun-2022

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