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稻壳的工业利用

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点击次数:4327 更新时间:2018年07月06日09:08:22 打印此页 关闭

 稻壳是稻米加工过程中数量最大的副产品,按重量计约占稻谷的20%。 以目前世界稻谷年产量56800t计,那么年产稻壳约1136t。我国1996 1997年稻谷年产量为26000t,年产稻壳约为3200t,居世界首位。

  长期以来国内外对稻壳的综合利用进行了广泛的研究,获得了许多可供利用的途径。但真正能够形成规模生产的,能大量消耗稻壳的利用途径并不多,或是经济效益不显著增值不大;或是在工艺上、技术上、质量上、环境污染等方面还存在一些问题。因此,许多地方把稻壳作为废弃物,这不但是对资源的极大浪费,在经济上造成巨大损失,而且对环境也造成了很大污染。研究解诀稻壳的合理利用,变废为宝,是摆在我们面前的一项意义重大的任务。

  任何一种物质,要利用它就要了解它,对稻壳的利用也是一样。稻壳富含纤维素、木质素、二氧化硅;脂肪和蛋白质含量极低。稻壳最为显著的特点是高灰分(7%9%) 和高硅石含量(20%左右),具有良好的韧性、多孔性、低密度( 112144 kg/m3)以及质地粗糙等,从而决定了它在:工业上的一些特殊用途与应用范围。其应用方式有稻壳的直接利用以及稻壳和稻壳灰的利用。现将主要用途归纳如下:

  1稻壳作能源

  稻壳可燃物达70%以上,稻壳发热量12560-  -15070kJ/kg, 约为标准煤的一半。是一种既方便又廉价的能源,特别是在碾米厂,在获得了能源的同时又处理了稻壳。由于稻壳作为能量资源是可更新的,也就显得更有吸引力。而目前应用的石油、天燃气、煤炭等燃料则是一类不可再生的能量资源。对这一本质的种种考虑,促使联合国粮农组织在1971 年初就认识到:稻壳在可预见的将来,最实际的用途就是作为燃料提供能量。

  稻壳在碾米厂用作燃料提供热能或动力已有100多年历史,第- -次有纪录的稻壳作能源的运用是在1889年缅甸建造的稻壳燃烧炉。这一-应用一直没有取得商业地位,这主要是受到稻壳容积大,供应不稳定,运输困难等不利因素的制约。

  随着科学技术的进步,应用水平不断提高,当今世界上稻壳最大的用途是用在能源上。利用稻壳燃烧,作为产生动力的主要形式有三种:即稻壳煤气机、稻壳煤气发电机组和稻壳蒸汽发电机组。

  1.1  稻壳煤气

  稻壳煤气发生炉是在20世纪初投入使用的。然而直到20世纪20年代初出现一种经改进设计的小型煤气发生器,才使稻壳作为煤气发生炉燃料的应用具有商业价值。煤气发生炉用稻壳作燃料,碾米厂采用烧这种煤气的内燃机进行运转,以,上这些都是意大利在20世纪30年代和40年代的成就。第一次的普遍应用是在第二次世界大战期间。

  我国专业科研机构从20世纪60年代初就对稻壳煤气作为能源进行了深入地研究,使我国以稻壳煤气作为能源用于发电的技术在国际上处于领先地位。1982年和1983年联合国粮农组织召开了两次“亚太地区人造煤气技术专家讨论会”,还与我国粮食部门共同举办了国际性讲习班,我国煤气发电机组的成就得到了国际上公认和欢迎。

  1.2稻壳作为 锅炉燃料

  用稻壳作为锅炉的燃料,产生蒸汽,为发动机提供动力以至发电,这是稻壳作为能源的又一重要途径。燃烧1kg稻壳、可以产生2.4-2.7kg 蒸汽。平均15kg左右的稻壳就能生产加工100kg稻谷成为白米所需的动力。国外对采用不同燃料的锅炉进行比较表明:锅炉燃烧稻壳是最便宜的,原因在于原料成本低。产生蒸汽的成本,稻壳为1时,煤为1.08, 石油为1.5

  我国湖南岳阳城陵矶粮库米厂,建了一个功率为1500kW 的稻壳蒸汽发电站,每年可发电720kW*h,节约电费72万元。还可利用余汽、余热进行生产。可节约蒸汽费用57.6万元,节约标准煤4320 t不仅节约了能源,每年还可新增利润60万元。

  稻壳单独作为动力燃料,只有在大型设备上才能显示出其优点,世界上两座很好的发电站,一座在菲律宾,- -座在苏里南,前者1200kw, 后者1900kW。在泰国有很多碾米厂都燃烧稻壳以蒸汽为动力。

  2稻壳

  稻壳板是以稻壳粉为原料,采用合成树脂为胶粘剂,经混合热压形成的一种板材。利用稻壳压制板材是稻壳的又一重要用途。1951 年,英国曾用粉状热固性酚醛树脂松脂与稻壳混合制成了稻壳板。但由于板材性能差,且成本高未能引起人们的重视。直到60年代末70年初,加拿大、美国、日本、英国、德国、印度、泰国、马来西亚、萨尔瓦多等相继开发研制。加拿大较早获得了专利权,并于70年代生产出成套稻壳板制造设备向菲律宾转让。实际上由于工艺与设备还不够成熟,还存在不少问题有待解诀。

  我国的稻壳板研究起步较晚,70 年代末80年代初江西与上海相继研制成功。江西省建材科学研究设计院于1982 年完成研究并通过鉴定。哈尔滨林业机械厂为江西分宜建成一条年产5000m3稻壳板生产线,以后又在浙江桐乡县、江西横峰、新疆米泉等地建起了几个稻壳板厂。湖北省蒲圻市粮食局米面食品厂1988 6月在哈尔滨林业机械厂的协作下,建立了年产5000m3稻壳板生产车间。在工业性生产过程中,该厂首先对胶粘剂进行了研究,用多种胶粘剂进行试生产,并以稻壳为主加入其他纤维进行制板试验,取得了良好的效果。

  以日产150t的碾米厂为例,年加工稻谷量约为3t,  可产6000t稻壳,按利用率80%计算,可年产稻壳板5000m3。稻壳板生产设备(包括辅助设备)投资250万元。稻壳板实际生产成本780/m3,销售价约850-900 /m3,实际利润100/m3左右,年利润约50万元。

  稻壳板制造工艺简单,设备投资少,稻壳价格低廉,经济效益好,0.9t 稻壳原料生产1 m3板材。稻壳纤维虽短,但坚韧耐腐、抗虫蚀,导热性低、弹性强、耐压耐磨。稻壳板可制成

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