De belangrijkste bestanddelen van kokosnootschalen zijn cellulose en lignine. Het hoge ligninegehalte zorgt ervoor dat de vezels extreem stevig met elkaar verbonden zijn, wat de fundamentele reden is waarom kokosnootschalen hard van structuur en zeer taai zijn. Deze eigenschap maakt kokosnootschalen ongeschikt voor natuurlijke afbraak, maar geeft ze tegelijkertijd een unieke waarde als industriële grondstof.
Momenteel zijn er voor kokosnootschalen hoofdzakelijk drie richtingen voor nuttige toepassing: na carbonisatie en activering worden kokosnootschalen verwerkt tot actieve kool met goed ontwikkelde microporiën, gebruikt voor waterzuivering, goudterugwinning en elektrodematerialen voor supercondensatoren; via pyrolyse of directe verbranding worden kokosnootschalen omgezet in biokool, bio-olie en brandbaar gas, of direct gebruikt als alternatieve brandstof voor biomassacentrales; na behandeling kunnen kokosnootschalen worden gebruikt als vezelmateriaal en composietmateriaal, voor de productie van matrassen, bouwplaten, teeltsubstraten voor de tuinbouw en als vul- en versterkingsmateriaal voor biologisch afbreekbare kunststoffen.
Ongeacht welke route wordt gekozen, kampen kokosnootschalen met hetzelfde probleem voordat zij de kernverwerkingsapparatuur ingaan: ruwe kokosnootschalen zijn groot van formaat, onregelmatig van vorm en zeer hard; directe toevoer leidt tot ongelijkmatige verhitting, verstopping of verhoogde slijtage van de navolgende apparatuur. Daarom is de voorbehandeling een onmisbare eerste stap in het volledige recyclingproces.
Kernvereisten van de voorbehandeling: tot welke specificatie moeten kokosnootschalen worden verkleind?
Verschillende downstreamprocessen stellen duidelijke eisen aan de deeltjesgrootte waartoe kokosnootschalen worden verkleind:
Carbonisatie voor actieve kool: kokosnootschalen moeten worden vermalen tot deeltjes van 3–10 mm of vlokken van 2–3 cm
Biomassabrandstof/energieopwekking: kokosnootschalen moeten worden verkleind tot 10–30 mm
Vezelextractie: kokosnootschalen moeten eerst worden verzacht, versnipperd en verkleind, met specifieke eisen aan de uiteindelijke vorm
Bodemverbetering/tuinbouwsubstraat: kokosnootschalen moeten worden verkleind tot 20–50 mm
Een ongelijkmatige deeltjesgrootte is het meest voorkomende probleem bij de voorbehandeling. Als de grootte van de verkleinde kokosnootschalen te sterk uiteenloopt, raken de fijne deeltjes in de carbonisatieoven overgecarboniseerd, terwijl de grote deeltjes ondergecarboniseerd blijven, wat rechtstreeks van invloed is op het jodiumgetal en de sterkte van de afgewerkte actieve kool. Daarom is de kerntaak van de versnipperingsapparatuur het leveren van een gelijkmatige en beheersbare uitvoerdeeltjesgrootte.
Oplossing van GEP ECOTECH voor de voorbehandeling van kokosnootschalen: primaire versnippering met een dubbelschachtige versnipperaar + fijne verkleining met een hamermolen
Hele kokosnootschalen hebben een hoge hardheid. Het direct inzetten van een hogesnelheidshamermolen leidt tot snelle slijtage van de hamers, en doordat kokosnootschalen een onregelmatige vorm hebben, zorgt een instabiele toevoer bovendien gemakkelijk voor materiaalverstopping. Gezien de materiaaleigenschappen van kokosnootschalen biedt GEP ECOTECH een complete apparatuurcombinatie, van voorversnippering tot fijne verkleining.
Eerste fase: voorversnippering met de dubbelschachtige versnipperaar. De GD Series Double-Shaft Shredder maakt gebruik van een versnipperingsmethode met lage snelheid en hoog koppel. Via twee sets tegengesteld roterende messenassen worden de kokosnootschalen gescheurd, samengeperst en afgeschuifd. Deze versnipperingsmethode past zich goed aan hele kokosnootschalen, halve schalen en kokosnootschalen die met een kleine hoeveelheid verontreinigingen zijn gemengd. De uitvoergrootte wordt doorgaans geregeld op 50–200 mm, wat een gelijkmatig tussenmateriaal oplevert voor de daaropvolgende fijne verkleining of directe carbonisatie. Vanwege de hardheid en taaiheid van kokosnootschalen is de dubbelschachtige versnipperaar van de GD-serie voorzien van messen uit geïmporteerd gelegeerd staal, die een goede slijt- en slagvastheid hebben en door oplassen hersteld kunnen worden voor herhaald gebruik, met lage onderhoudskosten en gemakkelijk onderhoud.
Tweede fase: de kokosnootdeeltjes uit de voorversnippering gaan naar de hamermolen van de GXB-serie om verder te worden verwerkt tot de gewenste deeltjesgrootte. De GXB Series Hammer Mill is uitgerust met een rotor met hoge traagheid en een zeef met groot oppervlak. Door de zeefopening te wijzigen kan de uitvoergrootte worden aangepast (10 mm, 20 mm, 30 mm enz.), zodat aan uiteenlopende downstreamvereisten zoals carbonisatie en brandstofbereiding wordt voldaan, en de molen geschikt is voor verschillende toepassingsscenario's met relatief strenge eisen aan de deeltjesgrootte.
Het voordeel van dit gecombineerde proces van GEP ECOTECH is het volgende: in de voorversnipperingsfase vervangt afschuiving op lage snelheid de inslag op hoge snelheid, waardoor slijtage van de messen en stofvorming aanzienlijk worden verminderd; de fase van de fijne verkleining vindt plaats op basis van materiaal dat al gehomogeniseerd is, wat resulteert in een hoge verkleiningsefficiëntie en een gelijkmatige uitvoer. Tegelijkertijd is de versnipperingsapparatuur van GEP ECOTECH uitgerust met een intelligent besturingssysteem dat monitoring en diagnose op afstand ondersteunt en de bedrijfsstatus van de apparatuur in realtime kan bewaken, waarmee foutwaarschuwingen en gekoppelde besturing worden gerealiseerd, ongeplande stilstand wordt verminderd en de impact van onderhoudsstops op de continue productie wordt verlaagd.
Bent u van plan een project voor de recycling en nuttige toepassing van kokosnootschalen op te zetten en moet u de voorbehandelingsapparatuur selecteren op basis van specifieke grondstofeigenschappen en beoogde producten? Neem dan gerust contact op met het technische team van GEP ECOTECH voor op maat gemaakte versnipperingsoplossingen en aanbevelingen voor de apparatuurkeuze. Wij kunnen ook een proefdraaiing met uw materiaal organiseren om op de werkelijke apparatuur te verifiëren of het verkleiningseffect en de uitvoerdeeltjesgrootte aan uw proceseisen voldoen.
