棉稈作為一種可再生的資源，在新疆年產量十分巨大，但絕大部分被廢棄，未得到充分利用。如何將棉稈轉化為高級能源，替代部分石油、煤炭等化學燃料，緩解農村資源緊張，值得探討。
1、棉稈壓縮成型過程
棉稈壓縮成型技術就是將松散、無固定形狀的原料壓縮成具有規則形狀、密度較大的固體成型燃料和碳化產品。經過粉碎、干燥、混合、擠壓成型、包裝等一系列工藝。
1.1壓縮成型原理
植物細胞中除含有纖維素、半纖維素，還含有木質素（木素），木素是具有芳香族特性的結構單體，為丙烷型的立體結構高分子化合物。木素屬非晶體，沒有熔點但有軟化點，當溫度為70℃～110℃時，開始軟化，粘合力增加，在溫度達到200℃～30℃時熔融。因此，松散的物料在一定的壓力和溫度下，就以熔融的木質素為粘合劑與纖維素緊密粘接并與相鄰顆粒互相膠接，冷卻后即固化為棉稈壓塊，富通新能源生產銷售的
秸稈壓塊機專業壓制塊狀
顆粒燃料。
2、壓縮成型條件
2.1 原料的含水率
當原料水分過高時，加熱過程中產生的蒸汽不能順利地從燃料中心孔排出，造成表面開裂，嚴重時產生爆鳴，但含水率太低成型也很困難，這是因為微量水份對木素的軟化、塑化有促進作用。
從表1可以得到這樣的結論，棉稈成型的適宜含水率范圍為6%~10%，
2.2成型溫度
過低的溫度(<200C)傳入出料筒內的熱量很少，不足以使原料中木素塑化，加大原料與出料筒之間的磨擦，造成出料筒堵塞，無法成型；過高的溫度(>280℃)原料分解嚴重，輸送過快，不能形成有效的壓力，也無法成型。總之，成型溫度一般控制在240℃～260℃之間．
3、壓縮成型的工藝
棉稈燃料壓縮成型工藝從廣義上，可以劃分為常溫壓縮成型，熱壓成型，碳化成型三種主要形式。
3.1 常溫壓縮成型
也叫濕壓成型。利用簡單的杠桿和木模，將部分降解后棉稈原料的水分擠出，即可形成低密度的壓縮成型燃料塊，熱值為29.3MJ/kg-33.5MJ/kg，被稱為“綠色碳”。
3.2 熱壓成型
其工藝過程一般可分為：原料粉碎_干燥混合_擠壓成型_冷卻_包裝等幾個環節。
3.3 碳化成型
碳化成型工藝包括先碳化后成型和先成型后碳化兩種。現分別介紹：
先碳化后成型
先將棉稈原料碳化為粉粒狀木炭，然后再添加一定量的粘合劑，用壓縮成型機擠壓成一定規格和形狀的成型木炭。其工藝流程如下：原料_粉碎除雜_炭化_添加粘合劑_擠壓成型_成品干燥_包裝。由于原料纖維結構在擠壓過程中受到破壞，高分子組分受熱裂解轉換成炭并且釋放出揮發份（包括可燃氣體、木醋素和焦油等），使其擠壓成型特性得到改善。
先成型后碳化
用壓縮成型機將松散破細的棉稈壓縮成具有一定密度和形狀的燃料棒，然后用碳化爐將燃料棒碳化為機制木炭。其工藝流程為：原料→粉碎→干燥→成型→碳化→冷卻→包裝。
3.4各種壓縮成型工藝的比較
加熱可增加原料的塑性。棉稈在壓縮時，采用加熱方法更容易使原料成型。溫度增加，原料的流動性明顯增加。因而，熱壓成型工藝是目前得到最普遍應用的工藝形式。碳化雖不是生物質固化成型技術不可或缺的，但在很多情況下卻是主要的輔助手段。
4、壓縮成型裝置
壓縮成型裝置包括干燥設備、固化成型設備和碳化設備。
4.1干燥設備
因為生物質壓縮成型要求原料的含水率低于10%，所以原料干燥是必不可少的步驟。干燥方式一般采用氣流式干燥，其熱源為生物質燃燒產生的煙道氣，在煙道氣溫度最高處加熱，干燥管路的長度不少于30m。
4.2熱壓成型工藝機組主要有螺桿擠壓式成型機、沖壓成型機和壓輥式成型機等幾種形式。
4.2.1 螺桿擠壓式成型機
利用螺桿擠壓棉稈，靠外部加熱，維持成型溫度150℃～300℃，使木質素、纖維素軟化，擠壓成棉稈壓塊。啟動時，成型部件和物料溫度低于成型溫度，因此，需要電熱元件加熱成型部件。運行中，根據成型部件溫度變化，由溫度控制器自動控制溫度于設定溫度。為避免成型過程中原料水分快速汽化造成成型塊的快速開裂和“放炮”現象發生，一般將原料的含水率控制在8%~12%之間，成型壓力的大小隨原料和所要求成型塊密度的不同而異.一般在4900Pa～12740Pa之間，成型燃料形狀通常為50mm～60mm的空心燃料棒。
4.2.2 沖壓式成型機
沖壓式成型機分為機械式和液壓式兩種。機械式沖壓式成型機是利用飛輪存儲的能量通過曲柄連桿機構，帶動活塞壓塊，將松散的棉稈沖壓成棉稈壓塊。液壓式沖壓成型機是利用液壓油缸所提供的壓力，帶動沖壓活塞把棉稈沖壓成型。沖壓式成型機通常用于生產實心燃料棒或燃料塊。其中液壓式沖壓成型機對原料的含水率要求不高，允許原料的含水率高達20%左右。
4.2.3壓輥式成型機
壓輥式成型機的基本工作部件由壓輥和壓模組成。其中，壓輥可以繞自己的軸轉動。壓輥的外周加工有齒或槽，用于壓緊原料而不至于打滑。壓模有圓盤形和圓環形兩種，壓模上加工有成型孔，原料進入壓輥和壓模之間，在壓輥的作用下被壓入成型孔內。從成型孔內壓出的原料就變成圓柱形或棱柱形，最后用切斷刀切成顆粒狀成型燃料。用壓輥式成型機生產顆粒狀成型燃料一般不需要外部加熱，可根據原料狀況添加少量的粘結劑。
5、結束語
以棉稈為原料進行燃料壓縮成型，原料來源廣泛，所需機組并不復雜，可以減少空氣污染，有顯著的生態環保效益。根據目前能源的利用現狀及未來可再生資源的趨勢，棉稈從收集、粉碎、成型到燃燒在中國農村、城鎮中實行產業化有著廣闊的應用前景。
