اصل کار ماشین زغال چوب خاک اره چیست؟

دستگاه زغال چوب خاک اره در یک فرآیند حرارتی کنترل شده، تراشه های چوب را به زغال چوب تبدیل می کند و معمولاً با دستگاه بریکت سازی که مواد اولیه را آماده می کند، جفت می شود. درک اصل کار هر دو ماشین به اپراتورها کمک می کند خط را به درستی اجرا کنند و زغال چوب یکنواخت تولید کنند. این مقاله مکانیسم اصلی تجزیه در اثر حرارت، چهار مرحله فرآیند، چرایی مواد اولیه باید ابتدا متراکم شود و چگونه این دو ماشین با هم به عنوان یک سیستم کار می کنند، توضیح می دهد.

اصل اصلی:-اکسیژن در دمای بالا-کمبود پیرولیز

دستگاه زغال چوب خاک اره بر اساس اصل-اکسیژن در دمای بالا- پیرولیز با کمبود کار می کند. یک دستگاه گرمایش دمای کوره را به 400 تا 600 درجه سانتیگراد افزایش می دهد، در حالی که سیستم به طور همزمان خرده های چوب را با کنترل محتوای اکسیژن در 5 درصد یا کمتر از آن جدا می کند. در این شرایط، رطوبت و اجزای فرار موجود در تراشه‌های چوب، مانند قطران و متان، به تدریج تجزیه می‌شوند و به صورت گاز آزاد می‌شوند، در حالی که جزء کربن ثابت در مواد باقی می‌ماند. نتیجه، پودر زغال چوب شل یا بلوک های زغال چوب متراکم، بسته به شکل ماده اولیه است. کل فرآیند فاقد احتراق شعله باز است، که کلید روش است: بدون اکسیژن، خرده‌های چوب نمی‌توانند به طور کامل به خاکستر اکسید شوند.

چهار مرحله فرآیند کربن سازی

فرآیند کربن سازی در داخل دستگاه از چهار مرحله انجام می شود: خشک کردن، تجزیه در اثر حرارت، کربنیزاسیون و خنک سازی. در مرحله خشک شدن، رطوبت باقی مانده در خرده های چوب تبخیر می شود. در مرحله پیرولیز، دما افزایش می یابد و اجزای فرار شروع به شکستن و فرار می کنند. در مرحله کربنیزاسیون، کربن ثابت یکپارچه می شود و ساختار مواد پایدار می شود. در مرحله خنک‌سازی، زغال‌سنگ تمام‌شده قبل از تخلیه سرد می‌شود تا بتوان آن را با خیال راحت نگهداری کرد. از آنجایی که هر مرحله شرایط دمایی و گازی خاص خود را دارد، فرآیند باید به‌عنوان یک توالی کنترل شود تا به صورت یک مرحله گرمایش.

چرا مواد خام باید قبل از کربن شدن متراکم شوند؟

در خط تولید کامل زغال، دستگاه زغال سازی خاک اره همراه با دستگاه بریکت سازی کار می کند. دستگاه بریکت از اکستروژن مارپیچ و گرمایش اصطکاکی در دمای 160 تا 200 درجه سانتیگراد برای فشرده کردن خرده‌های چوب شل به میله‌های استوانه‌ای با چگالی بالا، به نام میله‌های تراشه چوب، استفاده می‌کند. این ماده به خود پیوندی لیگنین{5}}تکیه دارد، بنابراین نیازی به چسبنده نیست. این فرم متراکم شده از جمع شدن و انباشته شدن خاک اره در حین کربن سازی جلوگیری می کند. میله های متراکم به طور یکنواخت کربناته می شوند که باعث کاهش تلفات و بهبود کیفیت زغال سنگ تمام شده می شود. کربن کردن میله های متراکم بیش از 30 درصد کارآمدتر از کربن کردن مستقیم خاک اره شل است.

نحوه عملکرد دو ماشین به عنوان یک حلقه بسته

اکسترودر زغال چوب خرده چوب و دستگاه کربنیزاسیون تراشه چوب یک حلقه پردازش کامل را تشکیل می دهند. دستگاه بریکت ابتدا خاک اره تازه را به بریکت های تراشه چوب متراکم تبدیل می کند و مشکل کربنیزاسیون ناهموار که باعث سست شدن مواد خام می شود را حل می کند. سپس دستگاه کربن‌سازی، بریکت‌ها را در دمای بالا کربن می‌کند، ناخالصی‌ها را تجزیه می‌کند و جزء کربن را حفظ می‌کند. در برخی سناریوها، بلوک‌های زغال‌سنگ کربنی شده را می‌توان با افزودن مقدار کمی چسب به دستگاه بریکت برگرداند و به زغال‌های شکل‌دار فشار داد. جریان کامل خاک اره، بریکت های تراشه چوب، پودر زغال یا بلوک های زغال چوب و در نهایت زغال چوب شکل است. این دو ماشین مکمل یکدیگر هستند و هیچ کدام را نمی توان بدون تغییر کیفیت محصول نهایی از خط خارج کرد.

پارامترهای عملیاتی کلیدی در یک نگاه

جدول زیر پارامترهای اصلی عملکرد دستگاه زغال چوب خاک اره و دستگاه بریکت همراه آن را که در این مقاله توضیح داده شده است، خلاصه می کند.

سوالات متداول

Q1. در داخل دستگاه زغال خاک اره چه دمایی استفاده می شود؟

دستگاه گرمایش دمای کوره را به 400 تا 600 درجه سانتیگراد برای فرآیند کربنیزاسیون افزایش می دهد.

Q2. چرا باید محتوای اکسیژن در طول کربنیزاسیون محدود شود؟

نگه داشتن محتوای اکسیژن در سطح یا کمتر از 5 درصد از احتراق با شعله باز جلوگیری می کند، بنابراین تراشه های چوب به جای اکسید شدن کامل به خاکستر، به کربن ثابت و مواد فرار تجزیه می شوند.

Q3. چهار مرحله فرآیند کربن سازی چیست؟

این فرآیند از طریق خشک کردن، پیرولیز، کربن‌سازی و خنک‌سازی انجام می‌شود و مراحل به‌صورت توالی کنترل می‌شوند.

Q4. چرا باید قبل از کربونیزاسیون خاک اره به میله ها فشار داده شود؟

خاک اره شل به صورت توده ای و کربنیزه می شود، در حالی که میله های متراکم به طور یکنواخت کربناته می شوند. تشکیل میله بیش از 30 درصد کارآمدتر از کربن کردن مستقیم خاک اره شل است.

Q5. آیا هنگام ساخت میله های تراشه چوب به کلاسور نیاز است؟

خیر. میله‌ها در طول اکستروژن مارپیچی و گرمایش اصطکاکی به خود پیوندی لیگنین-تکیه دارند، بنابراین نیازی به چسبنده نیست.

Q6. آیا می توان زغال چوب کربنی شده را بیشتر به زغال چوب تبدیل کرد؟

بله. بلوک‌های زغال‌سنگ کربنی شده را می‌توان با مقدار کمی بایندر به دستگاه بریکت برگرداند و به زغال‌های شکلی فشار داد.