首页 > 心得体会 > 学习材料 / 正文
玉米秸秆与牛粪混合制粒工艺与设备
2023-03-05 08:10:08 ℃○黑龙江省农业机械工程科学研究院牡丹江分院 李 岩 戚雪微
玉米是我国广大农村的传统种植品种,黑龙江省2021年种植面积为8221万亩,总产量3500万吨,年产玉米秸秆4000多万吨。随着国家禁烧政策的落实,玉米秸秆的处理引起越来越多的关注,目前东北地区玉米秸秆利用主要采取三种方式:一是玉米秸秆粉碎还田。由于气温原因,东北地区秸秆当年不能腐熟,且有病虫害存在,影响来年的播种作业。二是作为牲畜饲料。根据问卷调查,目前用作饲料的玉米秸秆仅为总量的三分之一左右。三是作为农户的烧柴。由于不易存放,不卫生,用于烧柴的也越来越少。除上述用处之外,尚有近一半的玉米秸秆被浪费了。如何合理利用这部分资源,就成为迫切解决的问题。
据调查,黑龙江省目前奶牛和肉牛养殖存栏规模为600万—650万头,每头牛一年将产生6吨左右的牛粪,而这些牛粪除了一小部分用作有机肥料外,还有大部分需作无害化处理,尚需一些费用。若能将这部分牛粪晾晒风干后,混入玉米秸秆粉末中,一起制成颗粒,既降低了玉米秸秆的制粒难度,又减少了牛粪对环境的压力,是一件利国利民的好事。
玉米秸秆与牛粪混合制粒有两个技术难点。一是先要将秸秆粉碎成粉末状,但玉米秸秆的粉碎工艺效率很低。据试验,一台30瓩的粉碎机,一天的作业量仅有2—4吨。秸秆内部空虚、密度过小,机器喂入困难是决定因素。二是对玉米秸秆还有较严格的含水量要求。含水量过大,制粒冷却后,颗粒变散,又恢复成为粉末状。
因此,在制粒前,还要将其烘干,烘干过程不但消耗能量和人工,而且秸秆粉末极易自然引起火灾。若采用自然干燥又要受到天气状况的制约,而且还需要较大的晾晒场地和保管厂房。
为了彻底解决这一难题,我们在深入调研的基础上,研发设计了以牛粪作为粘合剂,将其和玉米秸秆混合制粒的新工艺,充分利用牛粪有机成份含量较高的特性,从而降低制粒要求,降低生产成本,达到提高经济效益的目的。玉米秸秆和牛粪有效成份见表1、表2。
表1 玉米秸秆有效成份含量表(部分)
表2 风干牛粪有效成份含量表(部分)
1.工艺设计要点。
1)将玉米秸秆自然晾晒至水份为20%左右;
2)将玉米秸秆直接用铡草机切成10—25mm短节,并将秸秆粉碎成条状薄片状。铡切过程效率较高,30瓩的铡草机每小时可铡切2—3吨,是粉碎工艺效率的5—8倍。
3)将牛粪自然晾晒风干,使其水份达到25%以下;
4)把风干后的牛粪粉碎至颗粒度小于5mm;
5)把玉米秸秆和风干牛粪分别送入制粒机的料箱当中,比例为玉米秸秆占总重量的85%—90%,风干牛粪占总重量的10%—15%,进行搅拌制粒作业,出粒后,须经冷却过程,再分装成袋入库。
2.混合后颗粒特点。牛粪和玉米秸秆混合后制成的颗粒,较纯玉米秸秆颗粒有如下特点:发热量大、热值高,经测定可达到3500—3800卡/公斤,大约提高10%左右;
颗粒整齐度好,产品光亮整齐,均匀一致,质地坚硬;
不存在散粒的现象,耐储存;
制粒效率明显提高,经测定效率提高15%—25%,每小时可生产2吨左右;
生产成本显著下降,每吨产品可降低数百元,使玉米秸秆颗粒具备市场竞争力。
以牛粪作为粘结剂与玉米秸秆混合制粒技术工艺流程如图1所示。所需要的主要设施与设备有晾晒场地、牛粪与玉米秸秆的保管厂房、玉米秸秆的铡切机械、牛粪的粉碎机械、混合制粒机械以及分袋、包装设备、成品储存和转场运输设备等。
图1 玉米秸秆和牛粪混合制粒工艺流程
玉米秸秆的晾晒和牛粪的风干场地,应具有较大的面积和较完备的防雨设施,东北地区冬季气温低,夏季晾晒作业需要防雨设施和晒场硬化。玉米秸秆的铡切工艺设备,可选用市场上使用的大中型铡草机就可满足要求,功率在20瓩左右最为合适,每天的作业效率15—20吨,铡切后玉米秸秆成10—20mm的片状最为合适。牛粪的粉碎机械亦可选用通用的锤片粉碎机,选用7—10瓩机型就可满足要求。中间输送设备选用螺旋输送器就可,为防止堵塞其外径应在φ200以上较为合适,但是输送速度应可调整,无级变速最好,以适应玉米秸秆和牛粪的不同混合比例。至于产品的分类、玉米秸秆和牛粪去石、磁选去铁杂等工艺亦可选用现有设备,无须另行研制。在这一项目中,我们重点研究的核心设备就是混合制粘设备。
生物质颗粒燃料在我国只有十多年的发展历程,主要是以木材生产中的边角废料、锯末及树木的枝桠为加工原料,经过粉碎后压制成木质颗粒作为生物质燃料,代替煤炭。近几年,随着木材砍伐数量的减少,木质颗粒原料短缺就成了难题,因此玉米秸秆的离田处理呼声越来越高,特别是国家禁烧政策的落实,玉米秸秆颗粒化燃料就成为木质颗粒燃料理想的替代产品。针对这种情况我们研究设计了混合制粒机。
制粒技术在我国起步较晚,最初的制粒机多以平模为主,主要用于鱼虾、牲畜的粮食饲料加工,由于效率较低,后续发展为环模方式,用于木质颗粒燃料的加工生产。当时的环模制粒机全部采用卧式配置,也即压辊架不作转动,压辊只作自转,不作公转,环形模具转动,这种方式料仓内没有较大的运动部件,对物料搅动较少,容易发生堵塞和架空,而且压辊的抓取能力不强,喂入速度较低,整机效率不高,比重大的木质材料尚可作业,对于秸秆类原料就不太适应。根据这一情况,设计了新的结构:压辊架在动力的驱动下转动,压辊除了随压辊架公转之外,还可自转,环形模具固定在机架上不动。这种方案布局合理,传动链简化,性能可靠。另外压辊付在料室内部转动,每分钟100转左右,具有很强的搅拌作用,可有效地避免物料的架空现象,完全满足生产要求,还省去了专门的混合搅拌工艺及设备。再者,压辊除了随着驱动架公转之外,在与环模的摩擦时,产生自转,使其抓取能力增强,物料的喂入性能大幅度提升,因此使机器的生产率提高,这是一个主要原因。该结构满足生产要求,整机效率高,生产成本低。
玉米是我国重要的粮食作物,其秸秆合理地开发利用,可提高农业生产的经济效益,我们研究的以牛粪为粘结剂与玉米秸秆混合制粒技术,可有效地降低玉米秸秆的制粒难度,降低制粒工艺的生产成本,提高产品的市场竞争力,使玉米秸秆颗粒的燃料产生成为可能。在研究过程中,探讨了玉米秸秆的铡切工艺,牛粪的风干程度,两者的混合比例,合理的含水量等关键参数,为规模化生产奠定了技术基础。
猜你喜欢 压辊制粒风干 配加生石灰的两段式圆筒铁矿制粒行为研究中南大学学报(自然科学版)(2022年8期)2022-09-21一种橡胶压延机压辊清理装置橡塑技术与装备(2022年5期)2022-05-17纤维铺放压辊变形建模与分析西北工业大学学报(2021年5期)2021-11-13被风干的飞天(2020年4期)2020-04-17基于树脂基复合材料自动铺丝成型的铺放压力控制技术研究科技与创新(2018年23期)2018-12-18日粮制粒温度和添加益生素对肉鸡生长性能和免疫性能的影响中国饲料(2018年22期)2018-12-13关于半钢子午线轮胎成型机二段后压辊介绍汽车与驾驶维修(维修版)(2018年5期)2018-12-05青蒿鳖甲颗粒一步制粒工艺的优化中成药(2018年4期)2018-04-26头孢氨苄片剂生产工艺的研究科学与财富(2017年2期)2017-03-15额敏风干肉新疆人文地理(2015年2期)2015-08-03猜你喜欢
- 2024-01-20 有关于第五次全国经济普查统计重点业务综合培训大会上讲话(完整文档)
- 2024-01-20 “严纪律、转作风、保安全、树形象”专题学习教育活动通知(完整文档)
- 2024-01-20 2024XX区住房城乡建设工作情况汇报
- 2024-01-20 2024高校思政教育交流材料:善用反腐败斗争这堂“大思政课”(精选文档)
- 2024-01-20 2024年主题教育专题党课辅导报告,(4)
- 2024-01-20 关于赴某地学习考察地方立法工作情况报告(范文推荐)
- 2024-01-20 2024年度关于增强党建带团建工作实效对策与建议(精选文档)
- 2024-01-20 教师演讲稿:春风化雨育桃李,,潜心耕耘满芬芳(全文)
- 2024-01-20 主题教育第二阶段来了
- 2024-01-20 2024年度关于到信访局实践锻炼个人总结【完整版】
- 搜索
-
- 打赌输了任人处理作文1000字7篇 05-12
- 当代大学生在全面建设社会主义现代化强 05-12
- 全面建成社会主义现代化强国的战略安排 03-10
- 个人廉洁自律方面存在的问题及整改措施 05-12
- 谈谈青年大学生在中国式现代化征程上的 05-12
- 2022年党支部第一议题会议记录(全文完 11-02
- 作为青年大学生如何肩负时代责任6篇 05-12
- 村党组织建设现状及工作亮点存在问题与 05-12
- 全面从严治党,自我革命重要论述研讨会 05-12
- 产业工人队伍建设改革(全文完整) 10-31
- 11-25国庆70周年庆典晚会 庆典晚会串词
- 11-25办公室礼仪的十大原则 浅谈办公室的电话礼仪
- 01-17用心灵轻轻地歌唱_心灵的歌唱
- 01-17也许你不是我一生的唯一|也许不是我
- 01-17爱了,请珍惜;不爱,趁早放手|爱就珍惜不爱就放手
- 01-17岁月带走的是记忆,但回忆会越来越清晰|有趣又有深意的句子
- 01-17曾经的美好只是曾经,我只想珍惜身边的人|我只想珍惜你
- 01-18从容不惊 [学会笑眼去看世界,不惊不乍,淡定从容]
- 02-03当代大学生学习态度调查报告
- 02-03常用护患英语会话
- 标签列表