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Método para produzir peletes duráveis ​​em menor consumo de energia usando a alta umidade do milho Stover e Amido de Milho Binder em um apartamento Die Pellet Moinho

Published: June 15, 2016
doi:
10.3791/54092
, ,
1Biofuels and Renewable Energy Technology Department,Idaho National Laboratory

Summary

Neste estudo, foi desenvolvido um protocolo para a produção de peletes de boa qualidade, usando um moinho de pelete em matriz plana reduzida testes consumo específico de energia de alta humidade palha de milho e de um aglutinante base de amido. Os resultados indicaram que a adição de um ligante de amido de milho melhorada a durabilidade do pellet, reduzida por cento multas e diminuiu o consumo de energia específico.

Abstract

Um grande desafio na produção de peletes é o alto custo associado com a secagem da biomassa de 30 para 10% (WB) teor de humidade. No Idaho National Laboratory, um processo de granulação de alta humidade foi desenvolvido para reduzir o custo de secagem. Neste processo, os peletes de biomassa são produzidos com teores de humidade mais elevado de matérias-primas do que os métodos convencionais, e as pelotas de alta humidade produzidos são ainda seco em secadores de energia eficiente. Este processo contribui para reduzir o teor de matéria-prima de humidade de cerca de 5-10% durante a peletização, que é principalmente devido ao calor de atrito desenvolvido no molde. O objetivo deste trabalho foi explorar como adição aglutinante influencia a qualidade do pellet e consumo de energia do processo de granulação de alta umidade em um moinho da pelota matriz plana. No presente estudo, palha de milho em bruto foi sedimentado em humidade de 33, 36, e 39% (WB) pela adição de 0, 2, e 4% de amido de milho puro. Os peletes parcialmente secas foram produzidas ainda seco em alaboratory forno a 70 ° C durante 3-4 horas para reduzir a humidade da pelota para menos de 9% (WB). A elevada humidade e peletes secos foram avaliados quanto às suas propriedades físicas, tais como a densidade a granel e a durabilidade. Os resultados indicaram que o aumento da percentagem de aglutinante a 4% maior durabilidade sedimento e reduziu o consumo específico de energia em 20-40% em comparação com pastilhas sem ligante. Na maior adição ligante (4%), a redução da matéria-prima de humidade durante a peletização foi <4%, ao passo que a redução foi de cerca de 7-8% sem o ligante. Com 4% de agente ligante e 33% (WB) Teor de matéria-prima de humidade, os valores de densidade e de durabilidade a granel observados dos peletes secos foram> 510 kg / m 3 e> 98%, respectivamente, e a percentagem de partículas finas gerado foi reduzido para <3 %.

Introduction

A biomassa é uma das principais fontes de energia do mundo e é considerada neutra em carbono 1. densidade aparente de biomassa lenhosa embalado e biomassa agrícola chão e lascado é baixa. Densidades baixas de biomassa embalado (130-160 kg / m 3), a biomassa do solo (60-80 kg / m 3) e marcou biomassa lenhosa (200-250 kg / m 3) criam armazenamento, transporte e tratamento de problemas de 2, 3. Densificação ou comprimindo a biomassa do solo usando pressão e temperatura aumenta a densidade em massa de cerca de 5 a 7 vezes, e ajuda a ultrapassar as limitações de transporte e de armazenagem 4. Usinas de pelotização, prensas de briquetes e extrusoras são sistemas de densificação normalmente utilizados para a biomassa 4. Breakeven análise transporte à distância em matérias-primas de biomassa embalado e peletizada indicou que pelotas podem ser transportados 1,6 vezes mais longe do que fardos usando um caminhão para o mesmo custo 5. A efi transportedeficiências de pelotas de aumentar com outros modos de transporte, como o ferroviário, uma vez que é limitada a volume em comparação com caminhões que são limitadas por peso. Actualmente, na Europa, os aglomerados produzidos a partir de biomassa lenhosa são amplamente utilizados para a geração de bio-energia. O Canadá e os Estados Unidos são os principais produtores e fornecedores de aglomerados de madeira para a Europa 6. Os aglomerados produzidos a partir de ambos lenhosas e herbáceas biomassa pode ser utilizado tanto para termoquímico (cofiring, gaseificação, e pirólise) e conversão bioquímica (etanol) 7-9 aplicações.

As qualidades de peletes (densidade e durabilidade) e o consumo de energia específico do processo de granulação são dependentes das variáveis ​​de processo fábrica de aglomerados, tais como o diâmetro da fieira, die velocidade e comprimento em relação ao diâmetro das variáveis ​​de matriz e como matéria-prima, tais como o teor de matéria-prima de humidade e composição 4. Ambos moinho da pelota variáveis ​​de processo e variáveis ​​de matéria-prima influênciaa qualidade dos peletes e a energia específica usada no processo. As dimensões da matriz (isto é, comprimento em relação ao diâmetro) irá influenciar a pressão de compressão e extrusão, e a velocidade de rotação matriz controla o tempo de residência do material no interior da matriz. O teor de humidade é variável de uma matéria-prima que desempenha um papel importante ao interagir com os componentes da composição da biomassa (ou seja, proteína, amido e lenhina), devido à alta temperatura e pressão encontradas na matriz. A presença de humidade aumenta as forças de van der Waals, aumentando assim a atracção entre as partículas de biomassa 10. Em geral, a maior humidade nos impactos de biomassa a densidade a granel do produto comprimido devido à expansão diametral e lateral à medida que sai do moinho de pastilha ou briquete prima matriz 10. composição da biomassa, tais como amido, proteínas, lignina e outros hidratos de carbono solúveis em água, influencia o comportamento de ligação quando submetido à pressão de umtemperatura nd em equipamentos de densificação 11. Algumas das reacções composição comuns que são influenciadas pela matéria-prima de humidade, temperatura do molde, e a pressão são gelatinização do amido, desnaturação de proteínas, lignina e de transição de vidro. De um modo geral, a temperaturas de 100 ° C ou superior e um teor superior a 30% de matéria-prima de humidade, amido em alimentos e rações para animais fica gelatinizado e influencia as propriedades texturais como dureza 12. Normalmente, as reações de amido são gelatinização, colar e retrogradação. Entre essas reações, gelatinização tem a maior influência sobre as propriedades da pelota 13. O amido é frequentemente incluídos em aplicações alimentares e não alimentares como ligante. Por exemplo, na formulação de comprimido de amido farmacêutica é usado como material de enchimento de 4,14. A proteína na biomassa sofre desnaturação e forma ligações complexas devido à alta temperatura e pressão observada no processo de densificação 11. Em geral, uma maiormontagens de proteína em biomassa resultará numa pelete 15,16 mais durável. Por exemplo, a luzerna, que tem uma maior quantidade de proteína, resulta em peletes duráveis ​​com maior teor de humidade de matéria-prima. A gordura na biomassa reduz as forças de atrito e a energia de extrusão durante o revestimento ou de briquetagem 11,17. Em biomassa lignocelulósica, a presença de lignina dentro do material de planta ajuda a formar grânulos sem a adição de quaisquer ligantes 18. Woody biomassa tem maior teor de lignina (29-33%) quando comparado com uma biomassa herbácea, que tipicamente consiste em 12-16% de lignina 4,19. Na matéria-prima mais baixos conteúdos de humidade de cerca de 10-12% (BM), a temperatura de transição vítrea da lignina é superior a 140 ° C 20; Considerando que, aumentando o teor de humidade reduz a temperatura de transição de vidro 21. De acordo com Lehtikangas 22, a temperatura de transição vítrea de lignina em 8-15% (WB) teor de humidade é de cerca de 100-135 ° C, BUt aumentando o teor de humidade até> 25% (WB) reduz a temperatura de transição vítrea para <90 ° C.

biomassa herbácea está disponível ao maior teor de humidade, dependendo do tipo de colheita e colheita tempo. No caso do método de colheita de uma única passagem do material colhido terá um teor de humidade> 30% (WB) 23. A biomassa é tipicamente seco a cerca de 10% (WB) teor de humidade para torná-lo estável em condições aeróbias e para evitar a perda de matéria seca durante a armazenagem. Lamers et al. 24 indicaram que a biomassa pré-processamento no teor de umidade de 30% do custo total para ambos os moagem (fases 1 e 2) e secagem é cerca de US $ 43,60 / tonelada seca, e cerca de US $ 15,00 / tonelada seca é apenas para a secagem da biomassa. Secagem de biomassa demora cerca de 65% do total de energia pré-processamento, e peletização leva cerca de 8-9% 24. Yancey et al. 25 corroborou o fato de que a secagem é o maior consumidor de energia no preproce biomassassing. Os dados experimentais e análise técnico-económica indicou que a gestão da humidade eficiente é fundamental para reduzir os custos de biomassa de pré-processamento. Uma maneira de reduzir o custo de secagem e gerir a humidade matéria-prima mais eficiente é a utilização de um processo de granulação de alta humidade juntamente com um método de secagem de baixa temperatura. No processo de granulação de alta umidade desenvolvido no Idaho National Laboratory, a biomassa é sedimentado a teores de humidade superior a 28% (WB); os pellets parcialmente secas produzidas, que ainda estão em alta umidade, pode ser seco em secadores de energia eficiente, tais como grãos ou correia secadores 21. Uma grande vantagem da granulação de alta humidade é que ajuda a reduzir o custo de secagem, o que por sua vez resulta em custos totais de produção de aglomerados reduzida. Análise técnico-económica indicou que os custos de energia e de produção são reduzidos em cerca de 40-50% utilizando o processo de granulação de alta umidade em comparação com um 24,26 método de granulação convencional. o majou a razão para o custo de produção de aglomerados reduzida é devido à substituição de um secador rotativo que opera a elevadas temperaturas de 160 a 180 ° C com um secador de grãos que opera a temperaturas mais baixas de cerca de 80 ° C ou menos 21. As outras vantagens de substituir um secador rotativo com um cinto ou um secador de grãos são: 1) maior eficiência, 2) reduziu o risco de incêndio, 3) não precisa de calor de alta qualidade, 4) redução de compostos orgânicos voláteis (COV), 5) reduzida as emissões de partículas e 6) não se aglomera alta argila ou biomassa pegajosa 27. O vapor passo de condicionamento de energia intensiva na granulação convencional, tipicamente usado para adicionar humidade e activar alguns dos componentes da biomassa, é substituído por um passo de pré-aquecimento curto. Este passo ajuda a reduzir o teor de umidade de matéria-prima, bem como ativar os componentes da biomassa como lignina. O calor de fricção desenvolvida na matriz pellet também ajuda a reduzir o teor de matéria-prima de umidade em cerca de 5-8% (WB) 21,28. Na alta-moisture processo de peletização, o moinho de sedimento não apenas comprime a biomassa, mas também ajuda a reduzir o teor de humidade durante a compressão e extrusão. Muitos pesquisadores têm feito experiências com peletização da biomassa em bruto e quimicamente pré-tratados em uma ampla gama de conteúdos de umidade (7-45%, WB) usando single, laboratório, anel escala piloto morrer e sistemas de revestimento contínuos comerciais 10,25,29-40, (Pace, D. 2015. Pelleting de explosão fibra de resíduos e amônia sólidos urbanos (AFEX) pré-tratados palha de milho em escala piloto anel de morrer moinho da pelota. Departamento de Biocombustíveis, engenheiro-chefe, Biomassa National Facility usuário, Idaho National Laboratory (dados não publicados)) . Estes investigadores ajustado conteúdo da biomassa para diferentes níveis desejados matéria-prima umidade para compreender o efeito do teor de umidade em atributos das pelotas de qualidade.

atributos de qualidade de pelotas, densidade e durabilidade, são especificações normativas de acordo com os EUAUm Instituto com base Pellet combustível (PFI). No entanto, de acordo com o Comité Europeu de Normalização (CEN) durabilidade é uma densidade normativa e em massa é uma especificação informativa 41. Pellets com valores de durabilidade> 96,5% e densidade> 640 kg / m 3 são designadas como pastilhas super premium com base em normas PIF, enquanto pelotas com valores de durabilidade> 97,5% são designados como pellets com o mais alto grau. Ambas as normas CEN e PFI recomendar pelotas com diâmetros diferentes. Por exemplo, recomenda PFI um diâmetro na gama de 6,35-7,25 mm, enquanto CEN recomenda um diâmetro que varia 6-25 mm e um comprimento dos grânulos menor do que ou igual a 4 vezes o diâmetro 41. Peletes de menor diâmetro (6 mm) são preferidos para o transporte de distâncias mais longas, considerando que têm densidades de compactação mais elevadas 28. Para processos de revestimento convencionais, recomenda-se para sedimentar biomassa na baixos teores de umidade para atender a essas especificações de densidade desirable para transportar as pelotas longas distâncias 41. Ambos CEN e PFI têm graus de pelotas adicionais 41. Tumuluru 28 e Tumuluru e Conner 40 indicaram que os processos de peletização alta umidade desenvolvidas no Idaho National Laboratory ajuda para a produção de palha de milho e pellets de madeira com diferentes atributos de qualidade (densidade a granel e de durabilidade) e consumo específico de energia tornando-os adequados para diferentes cenários de transporte e logística.

A maioria dos estudos sobre a biomassa de revestimento foram feitas usando um único sistema de granulação. Granulação dados sobre a biomassa usando um sistema contínuo à escala laboratorial é limitada. Estudos em sistemas de revestimento contínuos irá ser útil para compreender o efeito das variáveis ​​do processo de granulação como a velocidade de rotação da matriz, proporção de comprimento para diâmetro e diâmetro da matriz sobre os atributos de qualidade e consumo específico de energia. Os dados de revestimento sobre os sistemas contínuos pode ser ainda utilizado para SCale-se o processo de pilotar e sistemas em escala comercial. Em geral, um moinho de morrer pellet plana é utilizado para a realização de estudos de revestimento sobre lenhoso e biomassa herbácea em um laboratório 4. O princípio de funcionamento da matriz de escala de laboratório plana, piloto, e as usinas de pelotização anel die escala comercial são semelhantes. Todos estes moinhos da pelota ter uma matriz de aço duro perfurada com dois ou três rolos. Através da rotação da fieira, os cilindros de exercer uma força sobre a matéria-prima e forçá-lo através das perfurações da matriz para formar pelotas densificadas 4.

Nossos estudos anteriores sobre a peletização de alta umidade da palha de milho no teor de umidade de matéria-prima de 28-38% (WB) sem qualquer adição aglutinante resultou em valores mais baixos de durabilidade com maior teor de umidade de matéria-prima 21,28. Melhorar a durabilidade de pelotas de alta umidade após o resfriamento e secagem é importante, pois ajuda a prevenir a desintegração das pelotas (perda de qualidade do pellet) durante o manuseio, storaiva e transporte. A desintegração de pelotas tipicamente resulta na geração de multas e perda de receita para os produtores de aglomerados. Ligantes são tipicamente utilizados no processo de granulação para melhorar a qualidade do pellet, especialmente durabilidade, e para reduzir o consumo específico de energia. Comumente utilizados ligantes naturais no processo de peletização são proteínas e amido 4,28. O amido é submetido a gelatinização, ao passo que a proteína sofre desnaturação em presença de calor, humidade e pressão. Ambas estas reacções resultar em melhores pelotas de ligação e mais duráveis ​​em menor consumo de energia. O objetivo geral deste estudo foi desenvolver e demonstrar um processo de granulação de alta umidade usando palha de milho com a adição de um aglutinante para produzir pelotas de boa qualidade em termos de durabilidade verde (após arrefecimento) e durabilidade curado (após a secagem) a um menor consumo específico de energia. Os objectivos específicos para o estudo foram a 1) realizar peletização do milho st-alta umidadesobre a diferentes conteúdos de matéria-prima de umidade (33, 36 e 39%, BM) e teores de amido para encadernação (0, 2, e 4%), 2) avaliar as propriedades físicas (teor de umidade da pelota, ao diâmetro das pastilhas, razão de expansão, densidade e durabilidade (verde e durabilidade curado), e 3) avaliar o consumo de energia específico do processo de granulação.

Protocol

NOTA: Balas de palha de milho foram obtidos sob a forma de fardos de fazendas agrícolas em Iowa, EUA. Os fardos adquiridos foram moídas sequencialmente em duas etapas. Na fase 1, os fardos de palha de milho foram moídos utilizando um moinho equipado com uma tela de 50,8 mm. Na fase 2, o material moído do passo 1 foi novamente trituradas utilizando um moinho de martelo Bliss equipado com um crivo de 4,8 mm. O material foi testado para o teor de umidade e densidade e armazenado em um recipiente hermético para mais testes de peletização. amido de milho puro foi obtido a partir de um mercado local e foi medido para o teor de umidade e densidade do solo. O teor de umidade e densidade de palha de milho moído e pasta de amido de milho são dadas Tabela 1. Tabela de conteúdo 1. umidade e densidade de palha de milho moído e pasta de amido de milho. 1. Pellet Moinho </ P> Use uma escala de laboratório matriz plana moinho da pelota equipado com um motor de HP 10 para a realização dos testes de granulação (Figura 1) 21,28,38. Figura 1. Esquema de uma matriz plana moinho da pelota escala de laboratório em Idaho National Laboratory (adaptado de Tumuluru 21). A fábrica de aglomerados matriz plana foi usado para realizar os testes de peletização alta umidade palha de milho com e sem adição de fichário. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Colocar fita de aquecimento flexível sobre a superfície do alimentador do funil e do parafuso, em seguida isolá-los com lã de vidro para evitar a perda de calor. Ligue a fita de aquecimento para um controlador de temperatura para pré-aquecer a biomassa até à temperatura desejada no RangE de 30-130 ° C. Equipar o moinho da pelota com uma unidade de freqüência variável (VFD). Ligue o VFD do moinho da pelota para o motor moinho da pelota. O controlador do motor do alimentador é um controlador de motor de corrente contínua para variar a taxa de alimentação de moinho da pelota. Conectar um medidor de energia para o motor moinho da pelota para gravar o consumo de energia. escolher manualmente um sedimento morrer com uma abertura de diâmetro de 8 mm e um comprimento para diâmetro (L / D) proporção de 2,6. Adicionar um refrigerador pellet horizontal para o moinho da pelota para arrefecer os grânulos quentes que saem da matriz de pellet. Ligue o refrigerador para um sistema de exaustão para circular o ar fresco. 2. Matéria-prima Preparação Tome 2-3 kg de solo palha de milho usando uma tela de 4,8 mm. Medir o teor de umidade palha de milho (veja o passo 4.1) e densidade (veja o passo 4.3) (ver Tabela 2). Medir o teor de humidade (ver passo 4.1) e densidade (veja o passo 4.3) do puro (100%) ligante de amido de milhoadquiridos no mercado local. Adicionar amido de milho aglutinante à palha de milho moído (ver Tabela 2% para a adição de ligante) Calcular a quantidade de água a ser adicionada para ajustar os níveis de palha de milho moído e amido de milho mix aglutinante de umidade a 33, 36 e 39% (bu) usando a equação 1. = (1) NOTA: Na equação 1, W w é o peso da água (g), W s é o peso da amostra de biomassa (g), m f: por cento teor de humidade final da amostra (BM), e m i: por cento de conteúdo de umidade inicial a amostra (WB%). Adicione a água calculada à palha de milho / amido de milho mistura aglutinante e misturá-la no liquidificador fita escala de laboratório. Armazenar a palha de milho / milho mistura de amido ajustado de umidade em um recipiente selado e colocá-lo no frigorífico fixado em4-5 ° C para permitir que a humidade se equilibre. Processo 3. alta umidade Pelleting Leve a mistura de amido de palha de milho / milho fora da geladeira e deixá-lo à temperatura ambiente durante cerca de 1-2 horas para trazê-lo à temperatura ambiente. Carregar o material para dentro da tremonha de alimentação da fábrica de aglomerados. Execute o moinho da pelota a 60 Hz (380 rpm) morrem velocidade. Alimentar o moinho de sedimento uniformemente através do ajuste da taxa de alimentação do moinho da pelota para produzir peletes numa condição de estado estacionário. Arrefecer as pelotas no refrigerador de pellet horizontal. multas separadas gerado no processo de granulação usando uma tela de 6,3 milímetros. NOTA: medir o teor de umidade e durabilidade dos peletes após o resfriamento 21. Secam-se os peletes de elevada humidade arrefecidos num forno de laboratório a 70 ° C durante 3-4 horas para reduzir o teor de humidade final dos grânulos para menos de 9% (WB). NOTA: Medir o teor da pelota de umidade, densidade, e durabilidade dos peletes secos 21. Registrar os dados de energia em um computador durante o processo de granulação. NOTA: Ver Tabela 2 para as condições de teste de peletização e Figura 2 para pelotas produzidas em 33, 36 e 39% de umidade e 4% de adição aglutinante amido de milho. Tabela 2. As condições de ensaio experimentais utilizadas no presente estudo. Figura 2. Fotografia das pelotas de palha de milho produzidas com 4% de pasta de amido de milho com diferentes teores de matéria-prima de umidade. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. 4. PelletPropriedades e Consumo Específico de Energia NOTA: normas ASABE 42 foram usados ​​para medir o teor de umidade, densidade, durabilidade e percentuais multas de matérias-primas e peletizadas. Coloque cerca de 25-50 g de amostras de solo e palha de milho granulado num forno de laboratório ajustado a 105 ° C durante 24 h. Pesa-se a amostra antes e após a secagem. Calcular o teor de umidade usando a equação 2. Realizar as experiências em triplicado. (2) Tome um único pellet e suave ambas as extremidades com Grit Utility pano. Medir o diâmetro da pelota com paquímetro Vernier. Calcula-se a razão de expansão do sedimento usando a equação 3 28. Medir o diâmetro dos dez aglomerados. = coeficiente de expansão (3) NOTA: Na equação 3, D é o diâmetro do extrudido pelete (mm) e d é a Diâmetro da fieira (mm). Usar um cilindro de plexi vidro com uma altura de 155 mm e um diâmetro de 120 mm. Despeje as pelotas no cilindro até que transborde e nivelar a superfície superior com uma borda em linha reta. Pesa-se o cilindro com o material. Dividir o peso do cilindro por o volume do cilindro para calcular a densidade a granel. Repita a experiência três vezes. Mão peneira o material peletizado utilizando uma tela de 6,3 milímetros. Pesa-se o material que passou através do crivo. Calcular as coimas por cento usando a equação 4. multas por cento = × 100 (4) Colocar aproximadamente 500 g dos granulados sem multas para cada compartimento do aparelho de teste a durabilidade do pellet. Secar os peletes a 50 rev / min durante 10 min. Peneirar o material caído usando uma tela de 6,3 mm. Use equação 5 para calcular a percentagem de durabilidade dos grãos. durabilidade =tp_upload / 54092 / 54092eq6.jpg "/> x 100 (5) Nota: durabilidade verde é a durabilidade dos peletes medidos após arrefecimento, e a durabilidade é curado a durabilidade medida após secagem dos peletes a 70 ° C durante 3 h. Registrar o consumo de energia moinho da pelota usando um software de registro de dados. Gravar os dados de nenhum poder de carga (kW) do moinho da pelota, executando o moinho da pelota vazio a 60 Hz velocidade de morrer. Use equação 6 para calcular o consumo de energia específica (SEC). (6)

Representative Results

Pellet Moisture Content O teor de humidade da biomassa foi reduzida em cerca de 5-8% (WB) após a peletização. Esta redução é atribuído principalmente ao calor de atrito desenvolvido no molde, e da temperatura de pré-aquecimento e de arrefecimento das pelotas de alta humidade. Além disso, ligantes teve um impacto sobre a quantidade de umidade perdida. Em 0% aglutinante, a perda de umidade foi de cerca de 7-8%, o que está de acordo com os nossos estudos anteriores 21,28; Considerando que, a 4% de agente ligante, a perda de humidade no material de partida durante a granulação foi de cerca de 3-5% (Figura 3). O ligante adicionado à biomassa pode ter agido como um agente lubrificante. Isto pode ter reduzido as resistências de atrito e reduziu o tempo de residência do material no canal matriz fazendo com que a diminuição da perda de humidade. Em estudos anteriores morrer temperatura medida imediatamente após a peletização utilizando uma ligação por infravermelhos armometer (Fluke, Modelo 561, Fluke Corporation, Everett, WA, EUA) chegou a cerca de 100-110 ° C 21. O aumento da percentagem de aglutinante reduziu a perda de humidade como a humidade poderia ter sido estreitamente relacionada com os grânulos de amido. Os peletes de humidade elevados que foram adicionalmente secos num forno de laboratório a 70 ° C durante 3-4 horas tinham teores de humidade <9% (BM), e os pellets foram usadas para medir outras propriedades físicas, como sedimento de diâmetro, a relação de expansão, a densidade a granel e durabilidade. A análise estatística dos dados de conteúdo de humidade sedimento indicaram que houve um efeito interactivo de conteúdo de humidade e de matérias-primas além ligante sobre o teor de humidade da pelota (Tabela 3). Para sedimentos sem aglutinante e 2% de agente ligante, um aumento do teor de matéria-prima de humidade causou um aumento no teor de sedimento de humidade (de Tukey p <0,05), mas esta tendência não tenha sido estatisticamente significativa em 4% de ligante (p≥0.05 de Tukey; Figura 3) . <pclass = "jove_content" fo: manter-together.within-page = "1"> Figura 3. Efeito do conteúdo de matéria-prima de umidade (FMC) e da pasta de amido no conteúdo pellet umidade após o arrefecimento (média ± 1DP; n = 3). Testes de peletização conduzidas sem ligante resultou em maior perda do conteúdo de matéria-prima de umidade em comparação com testes realizados com a pasta. Letras diferentes indicam diferenças significativas usando hoc testes post Tukey HSD (p <0,05). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Diâmetro pellet O diâmetro dos grânulos com um teor de humidade de 33% com e sem a adição de ligante estava na gama de 8.4-8.7 mm após arrefecimento (dados não mostrados). Aumentando as alimentaçõestac teor de humidade de 36 e 39% (WB) com ligante adicionado aumentada o diâmetro das pastilhas para um valor máximo de 9,3 mm (dados não mostrados). Estes grânulos foram adicionalmente seco num forno de laboratório a 70 ° C durante cerca de 3-4 h. A secagem resultou em um decréscimo no diâmetro da pelete de cerca de 0,3-0,4 mm. A principal razão para a diminuição do diâmetro depois da secagem era devido à contracção dos peletes. Houve um efeito estatisticamente significativo da interacção entre o teor de humidade e de matérias-primas além ligante em diâmetro sedimento após secagem (Tabela 3). Na matéria-prima de conteúdo de humidade de 33% do diâmetro das pastilhas após a secagem era na gama de 8,3 a 8,5 milímetros, enquanto que o aumento do teor de humidade de matéria-prima a 36% ou 39% de aumento do diâmetro das pastilhas de cerca de 8,7 mm (Figura 4). Este aumento foi estatisticamente significativa apenas entre 33% e 39% quando nenhuma pasta foi usada (Tukey p <0,05), provavelmente por causa dos altos desvios nas medições. </p> Figura 4. Efeito do conteúdo de humidade de matéria-prima (FMC) e ligante de amido de milho em diâmetro sedimento após secagem (média ± 1SD; n = 10) ao diâmetro das pastilhas aumentou com o aumento do teor de humidade e de matérias-primas adição de amido.. Letras diferentes indicam diferenças significativas usando hoc testes post Tukey HSD (p <0,05). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Proporção de expansão índice de expansão é calculado usando o diâmetro das pastilhas (equação 3). Os valores de coeficiente de expansão foram maiores para os grânulos após arrefecimento em comparação com, após secagem (dados não mostrados). No teor de umidade de 33% sem e comAlém ligante, os valores de coeficiente de expansão após arrefecimento estavam na gama de 1,16-1,20. Aumentando ainda mais o teor de umidade a 36 e 39% sem adição de aglutinante aumentou os valores de índice de expansão para 1,35. Os peletes secos tinham razões de expansão mais baixas, o que era devido principalmente a contracção dos peletes tanto diametralmente e lateralmente. Na matéria-prima de conteúdo de humidade de 33% dos valores de razão de expansão, com e sem adição de aglutinante estavam na gama de 1,11-1,07 (Figura 5). Aumentando o teor de matéria-prima de humidade a 36 e 39% aumentou ainda mais os valores da relação de expansão 1,10-1,18 (Figura 5); no entanto, isso só foi estatisticamente significativa para 33% em relação ao teor de umidade de 39%, sem adição ligante (de Tukey p <0,05; Tabela 3). No caso do diâmetro das pastilhas e razão de expansão, a adição de um aglutinante à base de amido aumentado estes valores para todos os conteúdos de humidade de matéria-prima, mas essas diferenças não foram estatisticamentesignificativa (p≥0.05 de Tukey). Os resultados razão de expansão após a secagem corroboram os achados de estudos anteriores, onde o aumento da umidade matéria-prima aumentaram o índice de expansão e ainda diminuiu a densidade valores 28. Figura 5. Efeito do conteúdo de humidade de matéria-prima (FMC) e aglutinante à base de amido no coeficiente de expansão de grânulos, após secagem (n = 10). Coeficiente de expansão de grânulos aumenta com o aumento em conteúdo de matéria-prima, sem humidade e com a adição de ligante. Letras diferentes indicam diferenças significativas usando hoc testes post Tukey HSD (p <0,05). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Den massasidade A densidade a granel dos grânulos feitos com um teor de matéria-prima de humidade de 33% com e sem ligante e medidos após arrefecimento estava na gama de 464-514 kg / m 3 (dados não mostrados). Na matéria-prima de conteúdo de humidade de 36 e 39% sem aglutinante os valores de densidade a granel foram na gama de 437-442 kg / m 3. Adicionando pasta no esses conteúdos de matéria-prima de umidade reduzida densidade de <400 kg / m 3. A secagem dos peletes de elevada humidade num forno de laboratório a 70 ° C durante cerca de 3 horas reduziram o conteúdo de humidade para os grânulos inferior a 9% (WB). Houve um ligeiro aumento nos valores de densidade a granel de cerca de 50 kg / m 3, após a secagem. O aumento da densidade a granel após a secagem pode ser devida ao menor número de pontes líquidas inter-partículas, o que poderia ter mantido as partículas mais estreita com estrutura menos aberta. Oginni 44 observaram que a densidade de solo de Pinus taedavincado com um aumento no teor de umidade. Para as pelotas feitas com um teor de matéria-prima de humidade de 33% com e sem a adição ligante, a densidade a granel dos aglomerados estava na gama de 520-530 kg / m 3 (Figura 6). Na maior teor de 36 e 39% (WB) de matéria-prima de humidade, a densidade a granel dos grânulos secos diminuiu significativamente a <434 kg / m 3 e <437 kg / m 3, respectivamente. Houve um efeito estatisticamente significativo da interacção entre o teor de humidade e de matérias-primas além aglutinante sobre a densidade a granel (Tabela 3). Em geral, a densidade diminuiu com o aumento da matéria-prima a partir do conteúdo de humidade. Além disso, existe alguma indicação que a densidade diminuiu com o aumento do teor de amido (Figura 6). Figura 6. Effect conteúdo de matéria-prima de humidade (FMC) e ligante de amido sobre a densidade a granel de peletes após secagem (média ± 1SD; n = 3) mais baixo teor de humidade de 33% de matéria-prima (WB) e nenhum aglutinante resultou na densidade a granel mais elevada.. Adição de 2% e 4 aglutinante em diferentes teores de matéria-prima de humidade resultou em valores de densidade inferiores. Letras diferentes indicam diferenças significativas usando hoc testes post Tukey HSD (p <0,05). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Durabilidade (%) após arrefecimento Durabilidade verde A Figura 7 mostra a durabilidade dos peletes após arrefecimento (gforça reen) e após secagem num forno a 70 ° C durante 3-4 horas (força curada). Os valores mais elevados de durabilidade de pelotas de alta umidade são desejáveis, pois resultará em menos quebra durante o manuseio e armazenamento devido a resistências de cisalhamento e de impacto. Para a análise de variância, a interação foi significativa entre o teor de humidade de matéria-prima, por cento ligante, e secagem (Tabela 3). Os valores durabilidade dos peletes após arrefecimento aumenta com o aumento em conteúdo de ligante (Tabela 3; p de Tukey <0,05). Em 33% (bu) o conteúdo de matéria-prima de umidade, os valores de durabilidade sem ligante foram cerca de 87,2%; enquanto que, com a adição de um ligante de amido de 2 e 4%, os valores de durabilidade aumentada para 93,2 e 96,1% (Figura 7). A tendência foi semelhante para os outros conteúdos de 36 e 39% (bu) matéria-prima de umidade. Sem aglutinante os valores de durabilidade foram cerca de 80%; No entanto, a adição de ligante para a biomassa aumentou os valores de durabilidade. A incr durabilidadediminuiu para cerca de 90% quando peletes foram feitas com um teor de matéria-prima de humidade de 36% e 4% de agente ligante de amido. Pelo ainda maior teor de umidade de matéria-prima de 39% (WB) a tendência foi semelhante, mas os valores globais de durabilidade diminuiu em comparação com os outros conteúdos de matéria-prima de umidade. Figura 7. Efeito do conteúdo de matéria-prima de umidade (FMC) e da pasta de amido na durabilidade após o arrefecimento e depois da secagem. (Média ± 1DP; n = 3) valores de durabilidade de alta umidade pelotas palha de milho produzidos em 33, 36 e 39% (WB) conteúdo de matéria-prima humidade aumentou com a adição aglutinante, tanto após o arrefecimento e após a secagem. Letras diferentes indicam diferenças significativas usando testes post hoc Tukey HSD (p <0,05). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. </ P> depois de secar Durabilidade curado A secagem dos peletes de elevada humidade num forno de laboratório a 70 ° C durante 3-4 horas resultou na cura dos peletes, aumentando assim a durabilidade dos peletes. Os valores de durabilidade das pastilhas feitas em 33, 36 e 39% (bu) teor de umidade de matéria-prima aumentou para> 92% (Figura 7). Os valores de durabilidade no conteúdo de matéria-prima 33% de humidade aumentado para cerca de 98%, após secagem (Figura 7). Estes resultados coincidem com com trabalhos anteriores 21,28. Os valores durabilidade dos peletes feitos utilizando um ligante aumenta após a secagem (P de Tukey <0,05). Na matéria-prima de conteúdo de humidade de 33% e 4% de agente ligante, os valores de durabilidade finais observados foram cerca de 98%. A tendência foi semelhante aos 36 e 39% de matéria-primateor de umidade, onde o ligante teve um impacto positivo sobre os valores de durabilidade (p de Tukey <0,05). Em 39% teor de humidade de matéria-prima com uma adição de agente ligante de 2 e 4%, os valores de durabilidade aumentada para cerca de 94-95%. Multas por cento No presente estudo, as multas por cento gerados durante peletização foram superiores a 36 e 39% (BM) em comparação com 33% de umidade (BM) de matéria-prima. Adição de ligantes resultou na redução das multas por cento gerado em todos os teores de humidade da matéria-prima, quando comparado com os testes sem adição de ligante (Figura 8). testes de peletização realizados sem ligante apresentaram os maiores percentuais multas de cerca de 11% a 39% (bu) matéria-prima teor de umidade. Adição de 2% e 4 aglutinante para a palha de milho, diminuiu os finos gerados por cento durante a peletização de 33% e 36% (WB) em comparação com pastilhas sem ligante adicionado. Tele percentagem mais baixa de multas observados neste estudo foram a 4% de adição ligante e 33% (bu) o conteúdo de matéria-prima de humidade (aproximadamente 3%). Figura 8. Efeito do conteúdo de matéria-prima umidade e aglutinante de amido nas multas por cento produzidos a partir do material sedimentado. Na matéria-prima conteúdo de 33, 36 e 39% (bu) adição de aglutinante de umidade reduziu as multas por cento no material sedimentado. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Consumo Específico de Energia O consumo específico de energia foi influenciado pela adição de agente ligante (Figura 9). Sem ligante, en o específicoergy no conteúdo de matéria-prima humidade 33, 36, e 39% foi entre 118-126 kWhr / ton. A adição de um aglutinante 2% reduziu o consumo específico de energia para cerca de 75-94 kWhr / ton. Aumentando ainda mais o percentual aglutinante para 4% reduziu ainda mais o consumo específico de energia para cerca de 68-75 kWhr / ton para todos os conteúdos de matéria-prima de umidade que foram testados. A adição do ligante em 2 e 4% de redução do consumo específico de energia em cerca de 20-40%. Figura 9. Efeito do conteúdo de humidade de matéria-prima e o ligante de amido sobre o consumo de energia específico do processo de granulação de alta humidade. O consumo de energia específico do processo de granulação a palha de milho alta humidade foi reduzido em cerca de 20-40% com a adição de amido de 2 e 4% aglutinante à base. Por favor clique aqui para ver uma versio maior n desta figura. Analise estatistica A análise estatística foi concluída em JMP 10 43. A two-way ANOVA foi utilizada para determinar os efeitos do conteúdo de matéria-prima de umidade (33, 36, 39%) e milho pasta de amido (0, 2, 4%) no índice de umidade pellet (n = 3), o diâmetro da pelota (n = 10), razão de expansão (n = 10), e a densidade a granel (n = 3). Um três-way ANOVA foi utilizado para determinar os efeitos do teor de humidade (33, 36, 39%), milho ligante de amido (0, 2, 4%), e secar (antes da secagem, após a secagem) em durabilidade (n = 3 ). Residuais reunidas as premissas da ANOVA para normalidade e homogeneidade de variância. Para responder a estes pressupostos, o teor de humidade sedimento foi transformada através do aumento dos dados para o 4 th potência. Se os fatores testados na ANOVA foram significativos para p <0,05, foram utilizados os testes de Tukey HSD para comparações post hoc de pares. tenda "fo: manter-together.within-page =" 1 "> Tabela 3. A significância estatística das variáveis ​​de processo com base na análise de variância (ANOVA).

Discussion

As etapas críticas do método de alta granulação umidade para produzir pelotas com a durabilidade desejada no menor consumo de energia específica são: 1) a secagem da palha de milho de alta umidade para os níveis de umidade desejados (33-39%, BM), 2) adição cento aglutinante e 3) de alimentação de alta biomassa humidade uniformemente no moinho da pelota. humidade matéria-prima e cento ligante são variáveis ​​de processo que influenciaram as propriedades da pelota (densidade e durabilidade das pastilhas antes de arrefecimento e depois da secagem) e consumo específico de energia do processo de peletização. Recomenda-se para testar o teor de humidade da matéria-prima antes de ser utilizado para estudos de revestimento. Alimentação de alta umidade palha de milho em 33, 36 e 39% (bu) uniformemente ao moinho da pelota tem um impacto sobre a qualidade eo consumo de energia. Modificando o alimentador moinho da pelota com um inversor de frequência foi essencial para alimentar os biomassa uniformemente ao moinho da pelota.

Os resultados dopresente estudo indicam que a adição de ligante à palha de milho alta humidade fez reduzir a densidade a granel dos aglomerados de forma marginal, mas melhorou significativamente a durabilidade. Adicionando um amido aglutinante à base aumentou o teor de umidade nas pelotas após a compressão e extrusão, mas o aumento não foi considerado estatisticamente significativo em quase todos os casos estudados. A perda de humidade durante a peletização foi cerca de 3 a 4% na adição de 4% de agente ligante, ao passo que era mais elevada (7-8%, WB) sem ligante. A adição de um aglutinante para a palha de milho podem ter 1) reduziu o tempo de residência do material no molde e 2) reduziu as resistências de atrito na matriz, reduzindo assim a temperatura da matriz, que pode ter resultado em menos perda de humidade durante a compressão e extrusão da pelete morrer.

Houve um aumento do diâmetro das pastilhas depois de ter sido extrudido a partir da matriz sedimento e secou-se (Figura 4). Este aumento foi ótimoer em maior teor de matéria-prima umidade e com adição de amido aglutinante. A densidade a granel dos aglomerados estava na gama de 510-530 kg / m 3 a 33% (WB) Teor de humidade de matéria-prima com e sem um ligante. Pesquisas anteriores indicaram que a maior teor de matéria-prima de humidade de cerca de 38% (WB) resulta numa densidade mais baixa, principalmente devido à expansão dos grânulos à medida que saem através da matriz de 21,28. É um fenômeno comum que, quando material de biomassa de alta umidade é extrudido através do molde sob pressão que resulta em umidade flash-off 12,21. A humidade de evaporação dá lugar à expansão do grânulo, tanto na direcção axial e diametral. Em geral, a dilatação diametral é mais proeminente em relação à expansão axial. Outra razão para o comportamento de expansão da biomassa após a compressão e extrusão através da matriz de pellet pode ser que as fibras de biomassa relaxar na presença de teor de humidade. Ndiema et al. 45 eMani et al. 18, indicado que a libertação da pressão aplicada num molde produz um relaxamento da biomassa comprimida. As características de relaxamento são dependentes de muitos fatores como tamanho de partícula, teor de umidade de matéria-prima e da pressão aplicada. Além disso, no presente estudo observou-se que a densidade aumenta após a secagem, o que pode ser devido a um menor número de pontes líquidas inter-partículas que poderia ter mantido as partículas mais estreita e produziu uma estrutura menos aberta. Oginni 45 observaram que a densidade de solo Pinus taeda diminuiu com o aumento do teor de humidade.

A durabilidade dos peletes foi medida para compreender a resistência dos peletes. Geralmente, pelotas estão sujeitos ao cisalhamento e impacto resistências durante o armazenamento, transporte e processo de manipulação 4,46. Kaliyan e Morey 47 sugeriu que a durabilidade das pelotas produzidas imediatamente após a produção (resistência em verde) é diferente do durability das pelotas que são armazenados por alguns dias após a produção (força curado). Pellets com valores mais baixos de durabilidade quebrar e aumentar o risco de problemas de armazenamento, como fora-gasificação e combustão espontânea que poderia causar perda de receita para os fabricantes de pelotização. De acordo com o Comité Europeu de Normalização (CEN) e os Estados Pellet Combustíveis Instituto United (PFI) os valores recomendados da durabilidade são> 96,5% de alta qualidade ou pelotas de qualidade premium 31. Neste estudo, os valores de durabilidade aumentada para cerca de 94-95% quando sedimentadas com um agente ligante de amido com um teor de humidade de 39% em comparação com pelotas feitas sem ligante que tinham valores de durabilidade na gama de 83-85% após a secagem. As pelotas produzidas em 33% (bu) o conteúdo de matéria-prima de umidade apresentaram valores de durabilidade> 96,5% e cumprir as normas internacionais.

A umidade tem funções diferentes durante peletização da biomassa, incluindo: 1) formação de ponte sólida entreos Waals partículas de biomassa, devido van der, 2) activar aglutinantes naturais, como proteína, amido e lenhina presente na biomassa, e 3) a promoção de amido e proteína reacções baseadas como gelatinização e desnaturação que têm um forte impacto sobre as propriedades de textura, tal como dureza 4-12. No caso da biomassa lignocelulósica, o principal agente de ligação é lignina (biomassa lenhosa: 27-33%, a biomassa herbácea: 12-16%) 4. Teor de lignina em palha de milho foi determinada a média em torno de 16%, com base em uma revisão de dados de composição, incluindo fontes de literatura e bases de dados de matéria-prima 48. moléculas de lignina, que têm maior mobilidade a maior teor de umidade, atuam como um adesivo e resultar em forte ligação; no entanto, em níveis muito elevados a umidade vai agir mais como um lubrificante, resultando em menos vinculativo. No presente estudo, com um teor muito elevado de humidade de cerca de 39% (bu) de umidade pode ter agido mais como um lubrificante e resultou em baixa durabilidade umand maior geração de multas no processo de produção de pelotas. Os valores mais elevados foram observados durabilidade através da adição de um ligante a um maior teor de humidade da matéria-prima 36 e 39% (WB), o qual poderia ser causado pela gelatinização de amido na presença de temperatura da fieira e o conteúdo de matéria-prima de humidade. Estas reacções de gelatinização pode levar à formação de reticulação de amido com os outros componentes de biomassa.

As multas por cento gerados durante o processo de peletização é um bom indicador de quão bem biomassa irá formar pelotas. Geração de partículas finas durante os resultados do processo de peletização em produto e perda de receita para o produtor de pelotas. geração fina excessiva durante os processos de revestimento também pode ter um impacto na qualidade de atributos, tais como a densidade e durabilidade. A geração de finos durante o processo de produção de aglomerados é influenciado pela composição da biomassa (isto é, amido, proteína, lignina, e ceras), as variáveis ​​do processo moinho da pelota <em> ou seja, comprimento em relação ao diâmetro (L / D igual), morrem velocidade de rotação, a condição de vapor, o pré-aquecimento), e as variáveis ​​de matéria-prima (ou seja, teor de umidade de matéria-prima, tamanho de partícula e taxa de alimentação) 4. Os presentes resultados indicam que a adição de ligante não só reduz a percentagem de partículas finas geradas, mas também ajuda a melhorar as propriedades físicas, enquanto reduz o consumo específico de energia. multas por cento menor geradas indicam que a biomassa tem um maior pelletability.

Tumuluru et al. 4 na sua revisão em sistemas de densificação adequados para fazer a biomassa em um produto de tipo mercadoria indicou que a adição de ligante ajuda a reduzir a energia de extrusão, o que resulta na redução do consumo específico de energia. Tipicamente, o comprimento e o diâmetro (L / D) Relação controla o tempo de residência do material no molde e ajuda a ligação da biomassa. Além disso, a relação L / D controla a energia de extrusão e a especificidadeo consumo de energia fic. Maior proporção L / D aumenta o tempo de residência, o que melhora as propriedades físicas dos grânulos, mas aumenta a energia necessária para a extrusão. A adição de um aglutinante para a biomassa pode ajudar a vincular a biomassa no L proporção inferior / D e reduzir a energia de extrusão. Neste estudo, um comprimento constante de diâmetro (L / D) proporção de (2,6) foi seleccionado. A pesquisa futura é destinado a compreender o efeito da relação L / D da matriz de pellet e sua interação com o conteúdo de matéria-prima de umidade em atributos de qualidade do pellet.

Os dados experimentais sobre o pré-processamento de biomassa (moagem, secagem e peletização) obtida a partir da biomassa National Facility usuário (https://www.inl.gov/bfnuf/) localizado na INL e associado análise técnico-econômica indicaram que a secagem de biomassa a partir de 30- 10% (WB) consome uma grande quantidade de energia (dados não publicados). O processo de peletização alta umidade desenvolvido pelo INL pode ajudar a reduzir o custo de produção de pelotas em comparação com uma pelota convencionalmétodo de produção 24. O presente estudo indica que a adição de um aglomerante à base de amido para um processo de granulação de alta humidade melhorada a durabilidade dos peletes a> 92% depois de se arrefecer o conteúdo de 36 e 39% (WB) de matéria-prima de humidade, e também reduziu a energia específica consumo do processo de granulação por cerca de 20-40%. valores maior durabilidade das pastilhas feitas em maior umidade matéria-prima é importante como eles podem ser tratados de forma eficiente pelos transportadores. Normalmente pelotas baixa durabilidade desintegrar-se a multas durante o manuseio e armazenamento, o que resulta em perda de receita para os produtores de aglomerados. Além disso, os finos gerados no processo pode resultar em riscos de segurança como de combustão espontânea e desgaseificação 28,41. A redução da energia específica de cerca de 20-40%, utilizando um ligante supera o custo do ligante. Além disso, com base neste estudo, podemos concluir que alguns dos subprodutos das indústrias de processamento de alimentos poderia ser usado para peletização da biomassapara aplicações de bioenergia. Atualmente, o processo de granulação de alta umidade foi demonstrada usando uma escala de laboratório matriz plana moinho da pelota. O protocolo descrito aqui para o moinho da pelota em escala de laboratório será a base para o desenvolvimento de modelos em escala-up e para testar o processo em usinas-piloto em escala e pelotas em escala comercial.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors would like to acknowledge Matt Dee for supporting the experimental work, Matthew Anderson and Rod Shurtliff for instrumenting the pellet mill. This work was supported by the Department of Energy, Office of Energy Efficiency and Renewable Energy under the Department of Energy Idaho Operations Office Contract DE-AC07-05ID14517. Accordingly, the publisher, by accepting the article for publication, acknowledges that the U.S. government retains a nonexclusive, paid-up, irrevocable, worldwide license to publish or reproduce the published form of this manuscript, or allow others to do so, for U.S. government purposes.

Materials

Flat pellet mill  Colorado Mill Equipment, Canon City, CO, USA ECO-10 pellet mill
Heating tapes BriskHeat, Columbus, OH, USA Silicon Rubber Heater, Etched foil elements
Thermocouples Watlow, Burnaby, BC, Canada J-type
Variable frequency drive Schneider Electric, Palatine, IL, USA Altivar 71
Power meter NK Technology, USA Model No: APT‑48T‑MV‑220‑420
Pellet cooler Colorado Mill Equipment, Canon City, CO, USA CME ECO-HC6 
Data logging software National Instruments Corporation, Austin, TX, USA Labview software
Durability tester Seedburo Equipment Co., Des Plaines, IL 60018, USA Pellet durability tester
Hammer mill  Bliss Industries  CME ECO-HC6 
Grinder Vermeer HG200
Horizontal mixer Colorado Mill Equipment, Canon City, CO, USA ECO-RB 500
Blue Grit Utilty Cloth 3M Part No.05107-150J grade
Insulation materail  McMaster Carr Flexible Fiberglass Insulation
Feeder controller KB Electornics, INC KBIC-DC-MTR Direct Current motor controller
Dust exhaust system Delta  Model No: 50-763, Serial No: 2010 11OI1415
Vernier Calipers VWR® Digital Calipers Part Number: 12777-830
Binder ACH Food Companies Inc., Memphis, TN, USA ARGO 100 % pure corn Starch, 
Corn stover  Harvested in Iowa and procurred in bale form
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Tumuluru, J. S., Conner, C. C., Hoover, A. N. Method to Produce Durable Pellets at Lower Energy Consumption Using High Moisture Corn Stover and a Corn Starch Binder in a Flat Die Pellet Mill. J. Vis. Exp. (112), e54092, doi:10.3791/54092 (2016).
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