[发明专利]生物质块粒成型方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及生物质原料的成型技术和机械设计，具体的说，是将有粘结特性的生物质原料加碱性物质，再与普通干性生物质原料，经合理的配比混合后，极易成型的方法，以及与之配套的冷压成型的机械设备。

背景技术

近年来，新能源及再生能源颇受重视，物丰价廉的生物质再生能源也倍受青睐，具有深远的发展前景，相继出现了众多设备厂商研发和生产出了不同种类的加工成型设备，如：生物质燃料压块机、制粒机等，成型原理有液压法、冲压法、环模或平模挤压法等，这些方法存在的突出问题是能耗太大，一是配用动力功率过大，如：产量在1-3吨/小时的设备，一般都在百千瓦上下；二是现有设备在成型过程中，需要水蒸气或电加热才能达到良好的成型效果，原料还需要预烘干，既增加了设备投资又增加了能耗；仅此两项能耗就占去产品成本相当高的比例，甚至与原料成本相接近，这是制约生物质能源普及发展的主要瓶颈，另外，由于实际产量较低，额外的能耗和用工工资等费用也增加了单位产量成本，诸多因素导致产品销售价格较高，能价比没有优势，因此，生物质能源的加工再利用受到了限制。

现有设备还存在的不足是，液压和冲压法由于设备复杂、功耗大、产量低、不够经济实用而无法普及应用，现在环模和平模设备较普遍，因其压轮太小，且与模具的间距是限定的固定的也较小，这也是配备动力功率过大的原因，因此，生物质原料进料的厚度不均时，就会对设备造成冲击性的破坏，易损不耐用而造成设备维护成本高等问题，同时，电机负荷也会因此而产生较大的波动，出现超负荷时，电机过热，甚至烧机现象。

另外，现有设备生产出的生物质块粒，由于原料的粘结性差，在装卸储运过程中，破碎、渣粒等问题较为突出。

发明内容

1.为了克服现有设备及产品的突出问题与不足，本发明提供了生物质块粒成型方法，以及生物质块粒成型设备，具有突破性创新。

A.生物质块粒成型方法，解决了由于普通生物质原料粘结性差，需要预烘干、水蒸气或电加热所带来的额外能耗和设备投入，以及产品易碎、粉粒较多等问题。具体技术方案是，采用具有粘结特性的生物质原料，与普通生物质原料进行配比混合，具体的说，就是利用某些厂家的下角渣料和废弃汁液作为粘性配料，由于其含糖、淀粉、蛋白、胶质等粘液成分一般湿度较大，因此，根据湿度的大小，向其内添加适量的活性碱，如：生石灰或烧碱粉，搅拌均匀，使其吸收粘性生物质里的水分，达到易成型的含水标准，同时，使活性碱乳化为胶状，其产生的热和碾压过程产生的热使淀粉等成分糊化，增强了内在粘结力，然后，再向普通生物质原料中添加适当的比例，再次混合搅拌均匀，使其达到合适的粘度和湿度，配料可以是两种或两种以上。在专用的成型设备上经过高强度碾压，使胶体与生物纤维交融，浑然一体，坚硬牢固。利用活性碱的吸水和乳化功能，省去了烘干、水蒸气或电加热设备，并增加了产品的强度。

B.生物质块粒成型设备，解决了现有设备动力功率过大能耗太高，对设备破坏性冲击较大，易损易坏维护费用高等实际问题，节能降耗是其突出特点。具体技术方案是，外形设计为立式圆柱筒体结构，座架上部的筒体内是巨大碾轮和进料斗，碾轮由轴承成对安装于横轴两端；中心立轴顶端是十字拨叉，横轴安装于十字拨叉内；进料斗上口呈圆形，中心是整流罩，底端边侧是下料口，每个下料口处有两个带齿的滚轮，构成给料均料装置，整个进料斗固定在碾轮之间的横轴上；座架的扇形平面上安装有多块扇形模具组合而成的环形模盘，碾轮在环形模盘上的模孔区域的正上方；环形模盘下面有夹固在中心立轴上的拨杆和毛刷，以及固定在壳体上的环形接盘；底座上的电动机、减速机、齿轮和中心立轴依次相互连接；在筒体的外壳上装有密封的弧形门；筒体顶端装有传送带。

2.以上1.B所述的巨型碾轮，直径较大，厚度略大于环形模盘上模孔的总宽度，具有巨大的重量，外侧面有较深的环形凹槽，用于增加配重轮，滚动着力的弧面有凹凸纹理。

3.以上1.B所述的十字拨叉，与立轴顶端连为一体，成正方形，比立轴粗的多，顶端向下开有十字凹槽，槽口较深，宽度与横轴粗细相吻合。

4.以上1.B所述的进料斗，顶部是大圆口，底端周边处是下料口，位于碾轮的滚动轨迹上，并与模孔上下对应，下料口的数量与碾轮数相同，下料口处前后各有一个带齿的滚轮，前面一个是可以调节移动的悬空轮，后一个是可以上下活动的紧压轮，与模盘接触，两滚轮之间是可调节的下料口，形成自动给料均料装置。整个进料斗安装于碾轮之间的横轴上，横轴的中上方是顺势构筑的锥体整流罩。