Энергия, потраченная на измельчение проса прутьевидного для улучшения сыпучести, может быть сэкономлена

Исследование Университета Пердью показывает, что переработчики биотоплива, измельчающие просо прутьевидное (switchgrass) для улучшения его сыпучести, могут сэкономить время, энергию и деньги, отказавшись от чрезмерного измельчения.

Просо прутьевидное используется в различных областях биоэнергетики, но его транспортировка, особенно подача в котлы, может быть проблематичной. В отличие от круглых и сферических частиц кукурузы и сои, частицы проса имеют форму, похожую на спички, что приводит к их сцеплению и нарушению сыпучести. Эти заторы стоят времени и могут быть опасны для персонала.

Клейн Илеледжи сравнил округлость и соотношение сторон (aspect ratio) кукурузы, сои и проса, измельченного молотковой дробилкой до трех разных размеров. Соотношение сторон (длина к ширине частицы) оказывает наибольшее влияние на способность проса к течению.

Общепринятое мнение предполагало, что измельчение проса на более мелкие части приблизит его соотношение сторон к показателям кукурузы и сои (~1), у которых нет проблем с сыпучестью. Однако испытания показали, что молотковое измельчение — один из самых распространенных методов — разрушает просо таким образом, что его соотношение сторон остается примерно одинаковым независимо от размера частиц. Если только просо не измельчено в порошок, высокое соотношение сторон будет по-прежнему вызывать сцепление и заторы.

Это означает, что переработчики могут сэкономить, прекращая измельчение проса, когда оно проходит через сито с размером ячеи 6.4 мм (наибольший из протестированных).

«Измельчение потребляет много энергии. Это одна из самых высоких энергетических статей расходов на перерабатывающем предприятии», — сказал Илеледжи. — «Лучше измельчать просо через сито 6.4 мм, чем тратить больше энергии на измельчение через меньшее сито в ожидании, что его транспортные характеристики значительно улучшатся».

Исследование опубликовано в журнале Transactions of the ASABE. Дальнейшая работа будет посвящена изучению поведения потока проса в бункерах. Исследование финансировалось Duke Energy и Purdue Energy Center.