甘蔗渣是制糖生产的主要副产品之一,是一种高纤维含量的可再生资源,其产量巨大、价格低廉、来源集中,用途十分广泛。我国糖厂的大部分蔗渣主要作为燃料入炉燃烧,剩余的蔗渣打包出厂,多用于纸浆造纸,故多数糖厂选择先对蔗渣进行除髓处理,将蔗髓作为入炉燃料,不足部分用压榨蔗渣补充,除髓蔗渣则打包出售。随着我国糖厂节能减排技术的不断进步,制糖生产标煤耗的先进水平已降到4%以下,蔗渣打包率超过111%,故糖厂只需燃烧蔗髓便可满足制糖生产的动力需求。蔗渣含水分约为50%,经除髓处理后得到的蔗髓含水率也仍较高,入炉燃烧会影响锅炉的热效率,并且不利于长期保存,由此可见,对蔗髓进行脱水处理十分有必要。脱水方式可分为热力干燥和机械脱水。长期以来,人们对利用烟道气干燥蔗渣技术进行了深入研究,并取得了一定成果,但蔗渣的机械脱水仍鲜有研究。压缩脱水是在常温条件下,通过机械压缩的方式迫使蔗髓中所含水分以液态形式排出。这种脱水工艺能基本保持物料本身性质,脱水效果较好,且能耗较少。本文开展采用压缩脱水工艺对蔗髓进行脱水实验研究,首先对蔗髓的颗粒特性、压缩特性以及渗透流动阻力特性进行实验研究,以评估蔗髓机械压缩脱水的可行性,再开展蔗髓压缩脱水实验,探究蔗髓压缩脱水过程所呈现的规律,以为蔗髓机械脱水实施的技术方案、工艺方法等提供重要参考,为其工业应用奠定基础。具体研究内容和结果如下：1.对除髓蔗渣和蔗髓进行工业分析,分析结果：蔗髓的空气干燥基水分是除髓蔗渣的2.4倍,蔗髓的灰分是除髓蔗渣的2.0倍,挥发分和固定碳的含量均略低于除髓蔗渣。对蔗渣和蔗髓进行进行颗粒分析得出,蔗渣和蔗髓颗粒的形状各异,大小不一,多为细长条状。蔗髓颗粒比蔗渣小得多,蔗渣中粒径在1.5-4.0cm之间的颗粒占71.9%,而蔗髓中粒径在0.3～3.2mm之间的颗粒占多数,质量百分数在84%以上,粒径大于3.2mm的颗粒仅占蔗髓的5.3%。2.利用改装后的蔗髓压缩装置分别对入炉蔗髓和不同粒径蔗髓进行压缩实验,研究压力和粒径对蔗髓压缩密度的影响,考察蔗髓的压缩特性。实验结果表明,在实验压力范围内,蔗髓的压缩密度随着蔗髓所受压力的增加呈指数关系增大；在相同压力下,蔗髓的压缩密度随着粒径的增大而减小；入炉蔗髓的压缩密度df随压力P的变化规律为：df=1173.9P0.0303;不同粒径d蔗髓的压缩密度df随压力P的变化规律为：df=1177.7d0.012p0.0361。3.利用自行设计组装的蔗髓流动阻力测定装置进行蔗髓渗透流动阻力特性实验研究,通过测定流体通过不同粒径和孔隙率蔗髓的流速,研究流体通过蔗髓介质的流动阻力特性,结果表明：其他条件一定时,流体通过蔗髓的流速随着水压的增大而增大；在相同的水压和蔗髓孔隙率下,蔗髓的粒径越小,流体的流速越小,即流体流动阻力越大；在水压和蔗髓粒径一定时,蔗髓的孔隙率越大,流体的流动阻力越小,流动速度越大；流体在不同压力降△P/L下通过不同粒径d和孔隙率ε蔗髓介质的渗流方程为：u=0.000282dd0.474ε3.315 ΔP。4.以活塞压力和蔗髓粒径为因素进行蔗髓压缩脱水实验,考察二者对蔗髓脱水效果的影响,蔗髓的脱水效果通过最终含水率和脱水速率两方面表现。实验结果表明,在实验压力范围内,随着活塞压力的增加,蔗髓的最终含水率呈降低趋势,压力小于6MPa时,含水率随着压力的增加显著降低,6～10MPa之间,含水率降低的趋势相对平缓,10MPa之后,含水率又出现明显的下降趋势；在压力一定时,蔗髓的最终含水率随着蔗髓粒径的增大而增大,粒径小于1.125mm时,含水率随着粒径的增大呈快速增大的趋势,粒度大于1.125mm后,含水率的增大趋势相对减缓；在压缩脱水过程中,不同粒径d蔗髓的最终含水率W随压力P变化的拟合方程为：一定压力下,蔗髓的脱水速率随着时间的增加而降低,可分为快速下降和缓慢下降两个阶段,分界点在50s左右,在小于50s时,脱水速率几近垂直下降,50s之后,脱水速率下降趋势逐渐平缓,200s后,接近水平；相同时间内,压力越大蔗髓的脱水速率越大,且随着时间的延长,差异逐渐减小；蔗髓的粒径越小,相同时间内的脱水速率越小。