Содержание
Как сделать пеллеты из опилок?
Опилки – это побочный продукт, образующийся в процессе распиловки.. Это своего рода трата для многих людей, который бесполезен и занимает много места на заводе. Многие люди хотят превратить опилки в древесные гранулы для сжигания, но не знают, как это сделать, или много раз терпели неудачу.. Здесь мы подробно покажем вам, как сделать древесные пеллеты из опилок., продолжай читать.
Как сделать пеллеты из опилок?
Сделать пеллеты из опилок, Вы должны хорошо подготовить опилки, это означает, что опилки одинакового размера 3-5 мм, и влажность 10-15%. Затем подайте опилки в гранулятор опилок с помощью винтового конвейера.. Опилки будут спрессованы в комнате для гранулирования и выдавлены из кольцевой матрицы машины в результате древесных гранул..
Шаг 1 :Подготовьте свои опилки
Сделать пеллеты из опилок, необходимо использовать опилки единого стандарта, что означает, что размер опилок должен быть на уровне 3-5 мм, а влажность 8-12%. Если ваши опилки не соответствуют этому стандарту, вам необходимо предварительно обработать сырье для опилок. Если ваши опилки слишком большие по размеру, вам нужно будет использовать молотковая дробилка; молотковая мельница уменьшить размер. Если ваши опилки имеют высокое содержание влаги, вам нужно будет использовать сушилка сначала их высушить. Пока опилки не будут соответствовать требованиям, вы можете перейти к следующему шагу, тогда вы сможете производить высококачественные пеллеты из опилок.
Шаг 2. Подайте готовые опилки на гранулятор опилок для гранулирования.
Теперь, когда у вас есть готовые опилки, пора начинать делать пеллеты. Процесс прост: Подайте опилки в древесину машина для производства опилок винтовым конвейером. Гранулятор для опилок будет прессовать опилки в комнате для гранулирования., опилки будут преобразованы в гранулы в процессе непрерывного прессования. Затем гранулы из опилок выдавливаются из пресс-формы машины для производства древесных опилок. . На рынке продаются два вида машин для производства пеллет из опилок.. Коммерческая машина для производства пеллет из опилок и самодельная машина для производства пеллет из опилок. Вы можете выбрать исходя из ваших потребностей.
Этап 3—Охлаждение пеллет из опилок, Упаковка и хранение
После гранулятора опилок, вы получите пеллеты из опилок, температура 70-90 градусов, Вам нужна машина-холодильник, чтобы охладить гранулы опилок до 30 градусов., и отделить дробленые гранулы опилок от гранул высокого качества, с помощью вибросита.
После того, как температура пеллет из опилок упала, вам нужна автоматическая упаковочная машина для упаковки пеллет из опилок в мешки, 50кг/мешок или 1 т/мешок можно установить заранее для хранение и транспортировка.
Можно ли сделать пеллеты из опилок?
да, конечно, опилки являются важным источником материал для изготовления древесных гранул, превращение опилок в древесные гранулы может не только увеличить прибыль бизнеса, но также поможет вам сэкономить много места на вашем заводе.
Что такое пеллеты из опилок?
Пеллеты из опилок — это гранулы, изготовленные из опилок на машинах для производства опилок.. Он широко используется для сжигания для выработки тепла и используется в котлах электростанций и промышленности..
Пеллеты из опилок — это экологически чистая форма топлива из биомассы., возобновляемый, и экономический. Пеллеты из опилок производят мало выбросов, превращая их в альтернативу экологически чистой энергии.
Для чего используются пеллеты из опилок?
Гранулы из опилок можно использовать для отопления и приготовления пищи.. Они обычно используются крупными электростанциями., котлы на биомассе, и централизовать паровые котлы, а также домохозяйствами.
Преимущества пеллет из опилок
Пеллеты из опилок когда-то считались отходами, которые выбрасывали лесопромышленники.. Теперь эти отходы превращаются в ценный ресурс, который можно использовать в качестве альтернативы ископаемому топливу, такому как уголь или нефть. . Гранулы из опилок производятся на лесопилках, которые перерабатывают деревья в пиломатериалы, такие как мебель., полы и шкафы. Эти заводы обычно имеют большое количество опилок, оставшихся после переработки древесины в пиломатериалы, и им необходимо найти место для утилизации этих остатков..
К преимуществам использования гранул из опилок относятся::
Пеллеты из опилок производят мало золы при сгорании, что означает меньшее загрязнение воздуха.;
Древесные пеллеты из опилок имеют высокую теплотворную способность, что означает, что они производят больше тепла на единицу, чем другие виды биомассы.;
Пеллеты из опилок имеют низкое содержание влаги, что облегчает их хранение и транспортировку.;
Заключение
Изготовление пеллет из опилок совсем не сложная работа, Выбор правильной машины для производства пеллет для опилок очень важен., и всегда помните о проблемах на каждом этапе для полного руководства, каждый может бесплатно использовать ценный ресурс природы.
Также читайте:
Сколько опилок дает тонну пеллет?
Как успешно начать бизнес по производству пеллет 2022
Поговорите с экспертом
Имя
Эл. адрес
Сообщение
ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ ЗАПИСЬЮ
Твиттер
Пред.ПредыдущийСколько опилок получается из тонны пеллет
СледующийКак производятся древесные гранулы?Следующий
Как сделать пеллеты из опилок?
Поговорите с экспертом
Секреты производства пеллет — ТехноМашСтрой
Сегодня идет речь о полной и глубокой переработке древесины, и особенно актуальным является вопрос по утилизации отходов деревообработки. Мы считаем, что одной из самых наилучших технологий переработки древесных отходов является – производство пеллет. Вот несколько критериев по которым данная технология переработки отходов превосходит другие:
- Технология довольно проста.
- Для обслуживания работы оборудования необходимо минимальное количество персонала.
- Себестоимость производства довольно небольшая, а вот отдача от бизнеса высокая.<
- Возможность переработки отходов различных размеров. Но как мы уже знаем, чтобы эффективно работать, необходимо знать технологию производства продукции от А до Я. И здесь к технологии производства относится:
- Сырье, с его размерами и влажностью.
- Процесс работы оборудования и режимы работы.
- Качество получаемых пеллет.
- Правильная упаковка пеллет.
При этом в интернете имеется достаточно большое количество информации про оборудования различных фирм. Но вот как работать на таком оборудовании никто не говорит, какое сырье предпочтительнее, какие нормы расхода сырья, как увеличить ресурс работы линии.
Сырье для производства пеллет
Сырьем для пеллет является измельченная древесина размером около 1 мм толщиной и до 3-4 мм длиной. Преимуществом производства пеллет является тот факт, что здесь не требуется специально подготовленная стружка как к примеру для дсп. В сырье не допускается наличие минеральных примесей и металлических включений. Сырье для производства пеллет оказывает влияние на цвет готовых гранул:
- Черные пеллеты получают из древесины с наличием коры, и возможным наличием гнили несоблюдением технологии…
- Серые пеллеты получают из неокоренной древесины. На фото видно что пеллеты имеют включения коры. При уменьшении размера стружки включения могут быть и не видны, но пеллет будет иметь темноватый оттенок.
- Светлый пеллет получают из качественной окоренной древесины. Светлый пеллет обладает большей теплоотдачей, меньше крошится и соответственно дороже стоит чем серые и черные гранулы.
Кроме цвета пеллет, от сырья зависит и качество склеивания пеллет. Дело в том что связующим веществом в процессе прессования пеллет является природный лигнин, который содержится в древесине. Но содержание лигнина в каждой породе разное, и соответственно чем больше лигнина содержится в древесине тем качественнее пеллет.
Еще одним важным технологическим фактором при производстве гранул является такой параметр древесины как твердость. Дело в том что чем жестче древесина, тем больший износ режущего инструмента, матрицы и пуансона пресса.
Как влияет сырье на получение пеллет
Сегодня рассмотрим сырье для пеллет получаемых из опилок. Мы знаем что опилки могут быть разными и различаться по породе, по размерам, по влажности… Также мы рассмотрим какие параметры и как влияют на производство пеллет и это особо важно как нам кажется при производстве пеллет своими руками, так как промышленное оборудование не столь чувствительно как небольшой станок с малой мощностью.
Влияние породы древесины на склеиваемость пеллет из опилок
Теперь переходим к основной теме этой статьи. Пеллеты могут производиться из разных пород древесины, я же хочу рассказать из какой древесины пеллеты будут получаться лучше, какая древесина подходит оптимально, в общем рассмотрим некоторые критерии сырья для пеллет…
Как всем известно связующим в производстве пеллет выступает лигнин из древесины. Так вот чем больше природного лигнина в древесине, тем проще получить качественные пеллеты из опилок. Итак нам необходима табличка на содержание лигнина в древесине:
Сосна–27,05%.
Ель–27,00%.
Пихта–29,89%.
Бук–27,72%.
Береза–19,10%.
Осина–21,67%.
В среднем в древесине хвойных пород лигнин содержится в пределах 26-30%, в лиственных породах 19-28 % от общей абсолютно сухой массы древесины. Ну и конечно чем ниже содержание лигнина, тем большее количество отсевов мы получаем, а это большие затраты электроэнергии и незначительные снижения производительности.
Влияние твердости дерева на получение пеллета
Еще одним интересным фактором в производстве пеллет является твердость древесины, чем тверже древесина, тем более сложно ее переработать в стружку, сложнее спрессовать в пеллет.
Повышается расход электроэнергии, увеличиваются нагрузки и соответственно расход инструмента (ножи, матрица, ролики). Предлагаю вам сравнить твердость некоторых пород.древесины:
Сосна–260кГ/см2.
Ель–235кГ/см2.
Пихта–255кГ/см2.
Бук–555кГ/см2.
Береза–425кГ/см2.
Осина – 240 кГ/см2.
Опять же один кубометр пеллет из опилок более плотных пород будет обладать большей насыпной плотностью и большей теплотой сгорания. К примеру один кубометр пеллет из березы выделит больше тепла чем один кубометр пеллет из опилок сосны.
Работа линии по производству пеллет
Итак, прессование осуществляется за счет продавливания через матрицу мелких опилок. Опилки просыпаются на матрицу и затем вдавливаются в отверстия роликами катающимися по матрице. износ роликов пуансона и матрицы огромное влияние оказывает очень интересная технология запуска пресса
Пресс пеллет – подготовка к работе
В свое время когда я только начал изучать изготовление гранул, я и не думал что это производство именно с таким количеством нюансов, и технология производства пеллет так чувствительно к настройке пресса. Очень часто можно встретить такую ситуацию что пеллет не идет или вообще пресс для пеллет невозможно запустить, иначе говоря он запускается, но матрица сразу забивается. Но сначала про запуск пресса (при условии что матрица уже притерта).
Пресс для изготовления пеллет запускается в следующем порядке:
- Включатся основной двигатель вращения пуансона, стружка не подается
- Подается первичная смесь. Под первичной смесью мы понимаем состав масло и опилки. Дело в том что для более мягкого запуска и остановки пресса, а также для увеличения работы матрицы, подается смесь пеллетов или опилок с маслом. Если остановить пресс пеллет с обычной стружкой без масла (в матрице опилки стандартной влажности без масла), то уплотненная стружка как бы прикипает к стенкам матрицы и потом при запуске необходимо очень большое усилие чтобы продавить эту стружку, при этом данного усилия во многих случаях как правило не хватает и пресс просто забивается, в это время идет повышенная нагрузка и соответственно повышенный износ двигателя и передающих механизмов пресса. Теперь более подробно про смесь, как вы понимаете ее функция более мягкий запуск пресса и меньший износ пресса. Специалисты производящие матрицы и пресса, рекомендуют смешивать опилки с чистым дизельным, автомобильным маслом, дабы снизить силу трения между смесью и стенками быстроизнашивающейся матрицы, и конечно же образовавшийся пеллет с маслом потом выкидывать, приготавливая новый раствор на новые остановки и запуски. Народные умельцы или по другому наши русские специалисты приспособились вместо чистого и относительно дорогого масла смешивать стружку с дешевой отработкой от автомобилей, от редукторов или других механизмов, при этом получившийся пеллет с маслом после запуска, убирают до остановки и вместо новой смеси используют много много раз, засыпая данную смесь и на остановку пеллет, и на запуск, при необходимости добавляя в смесь немного отработанного масла. При этом засыпая первый раз стружку с маслом мы получаем пеллет с маслом, затем уже используем при запусках и остановках пеллет с маслом. Плюсом такого “усовершенствования” является значительная экономия на масле, минусом может служит более быстрый износ матрицы, так как отработка и еже с ней содержит большое количество металлических примесей.
- Ждем когда пойдет пеллет, при этом пеллет с маслом мы убираем или выкидываем (в зависимости от того будете ли вы использовать повторно данную смесь).
- После того как начал продавливаться пеллет через матрицу, включается минимальная подача стружки в пресс, при этом подача стружки с маслом прекращается. Стружка убирается до тех пор пока не появится только пеллет без масла.
- После появления только чистых пеллет без масла скорость подачи опилок в пресс для изготовления пеллет увеличивается, пресс выводится на проектную мощность.
Почему забивается пресс для изготовления гранул
Если пеллет не идет, вы не смогли продавить матрицу, не стоит крутить и мучить пресс, необходимо останавливать всю систему и пробивать или просверливать отверстия матрицы.
Пресс для производства пеллет очень часто забивается опилками, предлагаю вам рассмотреть основные причины его забивания, когда через матрицу не продавливаются гранулы. Будем считать что все технологические параметры в норме:
- Давление пуансона на матрицу в норме
- Влажность стружки 12-15%
- Фракционный состав в норме
Это случается довольно часто, когда пресс для пеллет работал, работал и вдруг нагрузка на двигатель полезла, двигатель выбивает и весь пресс завален опилками. Оператор все очищает, подготавливает матрицу, запускает пресс и после двух трех часов все повторяется снова, пресс останавливается, оператор очищает, при этом все нормально, замечаний по технологии как бы нет. На самом деле когда начинают разбираться выявляются казалось бы незначительные причины, но именно они так негативно влияют на работу пресса:
- Если один из роликов немного болтается или подклинивает – пресс работать не будет
- Если давление пуансона хотя бы немного не стабильно, то есть случается так что по какой то причине (пропускает клапан) с пуансона уходит давление, в таком случае датчик может и не показывать сразу падение давления, так как в это время сила прижима пуансона уменьшается и на матрицу начинает накатываться слой опилок. Пуансон поднимается над матрицей и давление остается на прежнем уровне.
Немаловажную роль в оптимизации производства древесных гранул играет автоматизация и визуализация производственного процесса. Конечно же для контроля процесса в настоящее время просто необходимо каждую смену отслеживать какое количество отсева, после сортировки готового пеллета на сите, уходит в повторную переработку, какой коэффициент получается после работы каждой смены (для этого устанавливаются весы измеряющие массу подаваемой стружки на пресс). Необходимо видеть какие скорости пресса были в процессе смены. Очень полезно следить за временем остановки и запуска линии, количеством простоев за смену, стоит понимать что на производстве пеллет каждый запуск и остановка пресса это критические нагрузки и максимальные износы матрицы и роликов, поэтому их просто необходимо отслеживать и сводить к минимуму. Предлагаю вам ознакомиться с ориентировочными нормами расхода при производстве пеллет. При установке новой матрицы и новых роликов для изготовления высококачественных гранул требуется какое то время для притирки рабочих механизмов, поэтому часто на новых механизмах можно не получить желаемое качество. Также существует искусственный вариант выхода из строя матрицы и роликов – попадание твердых инородных частиц (камней, металла), на рабочих механизмах образуются впадины и прессование на данных участках не происходит. Качественное прессование это когда гранулы выдавливаются из всей поверхности матрицы, а не частями. Выдавливание гранул только из некоторых частей матрицы говорит о том что пресс настроен неправильно, причин может быть множество это и выход из строя матрицы или роликов, колебания матрицы в посадочном месте, выход из строя подшипников на роликах и т.д..
Все качественные показатели гранул между собой взаимосвязаны. И как правило при несоблюдении каких то технологических параметров (влажность, давление, фракционный состав) сразу снижаются все качественные показатели окатышей (так ласково их называют в Европе).
Качество пеллет зависит от:
- Правильно выбранной влажности сырья (окатыши со стружки повышенной влажности будут иметь больший объем чем гранулы со стружки пониженной и средней влажности при одинаковой массе)
- От фракционного состава сырья (чем крупнее стружка тем труднее ее спрессовать, при этом готовый окатыш с крупной стружкой может рассыпаться из за восстановления формы спрессованной стружки)
- От породы сырья (хвойные пеллеты получаются более качественные чем из пород лиственной древесины)
- От износа матрицы и роликов (при износе стружка не прессуется а накатывается на матрицу)
- От правильно настроенных зазоров между роликами и матрицей.
- От диаметра прессуемых пеллет (чем меньше диаметр пеллет тем лучше качество пеллет при одинаковых условиях прессования)
ТЕХНОЛОГИЯ ПЕЛЛЕТ ДУМАЮ ТЕПЕРЬ МНОГИМ СТАЛА БОЛЕЕ ПОНЯТНА.
Изготовление древесных гранул — Как сделать древесные гранулы
Как сделать древесные гранулы
Как изготавливаются древесные гранулы
Эта короткая статья познакомит вас с тем, как изготавливаются древесные гранулы. Если вам просто интересно, как сделать древесные гранулы, или вы хотите сделать свои собственные древесные гранулы, это хорошее место для начала.
Пеллеты могут быть изготовлены из многих органических материалов, таких как древесина, бумага, картонная солома, зерно, люцерна, шелуха и стебли кукурузы, скошенная трава, дворовые отходы и многие лесные и сельскохозяйственные отходы. В этой статье мы сосредоточимся на производстве пеллет из дерева, но процесс использования других материалов в основном такой же.
Для изготовления пеллет древесину или другое сырье измельчают на мелкие кусочки, такие как опилки. Затем этот материал вдавливается в отверстие в форме воронки, называемое матрицей. По мере того как материал вдавливается глубже в матрицу, он сжимается по мере того, как диаметр матрицы становится меньше. Это сжимает материал в плотные гранулы.
Сжатие и трение в этом процессе создают тепло, которое плавит соединения, называемые лигнинами, которые естественным образом встречаются в волокнистых материалах, таких как древесина. Когда гранула выходит из другого конца матрицы, ей дают остыть. Когда лигнины остывают, они действуют как клей, который связывает материал вместе и образует твердые и прочные гранулы.
Большая часть гранул производится на крупных грануляторах, но в последние годы малые грануляторы становятся все более популярными среди владельцев домов и небольших предприятий по производству гранул. Если вы планируете производить пеллеты самостоятельно, следующая информация поможет вам научиться делать древесные пеллеты и будет лучше информировать вас, чтобы вы знали, как выбрать гранулятор.
Этапы изготовления древесных гранул
- Уменьшение размера
- Транспортировка материалов
- Сушка
- Смешивание
- Кондиционирование
- Производство пеллет
- Просеивание
- Охлаждение
- Транспортировка пеллет
- Упаковка и хранение
Уменьшение размера
Материал, который вы превращаете в древесные гранулы, должен быть измельчен до небольшого размера. Обычно достаточно маленький, чтобы поместиться в штампы. Если сырье имеет размер более дюйма, его обычно сначала измельчают или измельчают. Если используется мелкий материал, такой как опилки, этот процесс можно пропустить.
Стружку или другие мелкие частицы можно еще больше измельчить с помощью молотковой дробилки. Если материал небольшой, молотковая дробилка может быть единственным необходимым этапом измельчения.
Транспортировка материала
После измельчения материала его необходимо транспортировать в сушилку. В зависимости от мельницы существует несколько способов транспортировки материала. Наиболее распространены шнековые шнеки, ленточные конвейеры и вакуумные системы. Шнековые шнеки являются наиболее распространенным способом перемещения сырья в процессе производства гранул, прежде чем оно попадет на гранулятор.
Сушка
Перед изготовлением гранул материал необходимо высушить. В зависимости от используемого материала влажность должна быть в пределах 10-20%. Чтобы процесс производства пеллет работал правильно, в материале должна быть некоторая влажность, но только в надлежащем количестве. Сушка материала до надлежащего содержания влаги имеет решающее значение для производства качественных гранул.
Сушка теплом является наиболее энергоемкой и дорогостоящей частью процесса изготовления пеллет. Как правило, более экономично сжигать пеллеты для получения тепла. Сушилка также служит для нагрева сырья, что делает его более измельчаемым.
Смешивание
Для производства гранул постоянного качества важно иметь постоянную партию материала. Некоторые материалы уже соответствуют влажности и плотности, и их не нужно смешивать. Другие материалы могут выходить из сушилки с непостоянным размером или плотностью влаги. Если в материале есть неоднородность, его следует подавать через смеситель периодического действия, как правило, с вращающимся барабаном или мешалкой.
Кондиционирование
Перед производством пеллет сырье должно обладать нужными свойствами. Многие материалы содержат достаточно природного лигнина, чтобы связать гранулы вместе. Для других материалов может потребоваться добавление дополнительных связующих веществ, таких как растительное масло.
Если содержание влаги слишком низкое, когда материал выходит из сушилки, можно добавить влагу или смешать материал с более высоким содержанием влаги. предварительно нагреваются. В некоторых случаях сушилка достаточно нагревает материал. В некоторых крупных грануляторах материал нагревается сухим паром.
Производство пеллет
Процесс производства пеллет состоит из матрицы и ролика. Плашка представляет собой кусок металла с просверленными в нем отверстиями. Ролик прокатывается по матрице и продавливает материал через отверстия размером с готовые гранулы. Отверстия отверстий сужаются, как воронка, поэтому материал сжимается, когда он сжимается во все меньшее и меньшее отверстие. Сжатие создает плотную гранулу, а также создает достаточно тепла, чтобы расплавить связующие вещества в материале, которые будут действовать как клей, скрепляющий гранулы.
Существует два основных типа грануляторов. Плоская матрица и круглая матрица.
В грануляторах с плоской матрицей материал падает на верхнюю часть плоской поверхности матрицы, и ролик катится по материалу, прижимая материал между роликом и матрицей.
Гранулятор с круглой матрицей имеет круглую кольцевую матрицу. Ролики находятся внутри кольца и прижимают материал к внутренней части матрицы. Затем гранулы выдавливаются из отверстий на внешней стороне кольца.
Просеивание
Не все гранулы формируются должным образом. Некоторые развалятся на мелкие кусочки. Эти кусочки просеиваются через сито. В зависимости от качества и консистенции гранул, которые вы производите, гранулы могут быть просеяны по размеру.
Охлаждение
Когда готовые гранулы покидают мельницу, они будут горячими и будут выделять пары влаги, поэтому их необходимо охладить и высушить. Самый распространенный способ — разложить их и дать им остыть и высохнуть естественным путем. Иногда воздух циркулирует через них с помощью воздуходувок или вентиляторов. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не высушить их слишком быстро, иначе на них могут образоваться трещины от напряжения.
Транспортировка пеллет
После охлаждения пеллеты будут транспортироваться на завод по расфасовке, если это коммерческий гранулятор. Винтовые шнеки в этом процессе не используются, так как они могут повредить гранулы. На этом этапе часто используются ковшовые элеваторы.
Упаковка и хранение пеллет
На этом этапе пеллеты готовы к использованию. Но в большинстве случаев их нужно будет хранить и транспортировать к потребителям. Пеллеты должны храниться таким образом, чтобы защитить их от поглощения влаги. Если гранулы впитают влагу, они расширятся и станут бесполезными.
Пеллеты обычно помещают в пластиковые пакеты и запечатывают. Сумки для большинства потребителей имеют размер, который легко носить с собой. Большие мешки весом до тонны также используются для крупногабаритного оборудования. Цистерны для пеллет могут использоваться для отгрузки пеллет потребителям, имеющим большие бункеры для пеллет.
Искусство гранулирования биомассы
Гранулирование биомассы может быть сложной задачей. Отсутствие универсального процесса означает, что это может быть больше искусством, чем наукой.
РЕКЛАМА
Стоимость сбора, обработки, транспортировки и хранения сельскохозяйственных отходов низкой плотности и других материалов биомассы часто ставит биомассу в невыгодное положение по сравнению с ископаемым топливом.
Изменчивое и часто высокое содержание влаги в биомассе и ее естественное разложение могут снизить ее ценность. К счастью, биомассу можно сконденсировать для получения однородного конкурентоспособного топливного продукта.
Одним из методов конденсации биомассы является гранулирование. Кукурузная солома, например, может быть сделана в 10 раз более плотной, если перед гранулированием ее сначала измельчить до частиц размером пять тридцать секунд, по словам Алана Деринга, младшего научного сотрудника по побочным продуктам в офисе Научно-исследовательского института сельскохозяйственного использования в Васеке, Миннесота. .
Наиболее распространенной топливной гранулированной биомассой является древесина, в основном из опилок, щепы и стружки. По данным Pellet Fuels Institute, некоммерческой организации в Арлингтоне, штат Вирджиния, которая обслуживает пеллетную промышленность, восемьдесят заводов по производству древесных гранул в Северной Америке производят 1,1 миллиона тонн пеллет в год, а 23 производителя каминов производят пеллетные печи и каминные топки для сжигания пеллет. По данным института, 800 000 домов в США используют древесные гранулы для отопления.
Древесные гранулы также используются в промышленных масштабах. В качестве примеров институт приводит эстрадный театр, тюрьму и ферму по выращиванию томатов на гидропонике.
Рынок древесных пеллет больше в Европе, где 29 стран потребляли 6 миллионов метрических тонн пеллет в 2007 году, по данным Force Technology, компании промышленного дизайна из Брндбю, Дания. Компания заявляет, что Швеция была крупнейшим потребителем, за ней следуют Нидерланды, Бельгия, Германия, Австрия и Франция. Швеция была крупнейшим производителем пеллет, за ней следуют Германия и Австрия. Нидерланды и Бельгия были крупными нетто-импортерами, а Германия и Австрия — крупными экспортерами. Некоторые страны импортируют древесные отходы для гранулирования.
Поскольку древесные гранулы конкурируют с ДВП, ДСП и плитами с ориентированной стружкой в качестве сырья, в последнее время поступали сообщения о нехватке древесных гранул в США.
Чтобы удовлетворить спрос на пеллетное топливо, сельскохозяйственные отходы и побочные продукты пищевой промышленности перерабатываются в топливные гранулы, хотя и в гораздо меньших масштабах. По словам Роберта Хубенера, менеджера по продажам поставщика оборудования для гранулирования Freedom Equipment LLC из Рокфорда, штат Иллинойс, все больше клиентов выбирают продукты для гранулирования топлива. «Интересным является навоз, смешанный с древесными гранулами, в основном [использованными] подстилками для животных», — говорит Хубенер. «Это продукт, от которого многие [хотят] избавиться».
Компания Colorado Mill Equipment, город Каон, штат Колорадо, поставщик оборудования для гранулирования, Марсель Мадар, операционный менеджер, говорит, что операции по гранулированию раньше были ограничены, «в значительной степени для кормления, — говорит он, — но теперь топливо — это очень, очень популярный. » Мадар говорит, что его компания еженедельно получает два-три образца от компаний, заинтересованных в гранулировании. «Удивительно, какие материалы мы получаем, — говорит он. «Все пытаются сделать гранулы из всего, что попадется им в руки. Мы в основном проверяем их, чтобы увидеть, насколько они подходят для использования в качестве топлива». Мадар говорит, что его компания помогала вооруженным силам США с гранулированием мусора из столовой — бумаги, пластика и пенополистирола — для производства жидкого топлива путем пиролиза.
Компания Agrecol Corp. из Мэдисона, штат Висконсин, занимающаяся выращиванием местных растений и семян, начала производить гранулы из биомассы четыре года назад. По словам Марка Дудла, президента Agrecol, компания начала производить пеллеты, чтобы справиться с большим количеством побочного продукта MOG (материала, отличного от зерна), образующегося при очистке семян. «Ему не место на свалке, — говорит он, — а компостирование довольно грязное дело. Разбрасывание по земле для нас тоже не было хорошим вариантом. Мы решили, давайте уплотним и сожжем его». Дудлах говорит, что компания модифицировала оборудование бывшего комбикормового завода для гранулирования MOG, а затем биомассы с полей. Agrecol использует пеллеты для отопления своего объекта, а остальное продает.
Вызовы
Гранулирование новых форм биомассы является сложной задачей. «У нас почти не осталось волос, это точно», — говорит Дудла. «Это больше искусство, чем наука».
В отчете для Европейской ассоциации производителей биомассы французский агроном Оливье Пастр говорит, что недревесная биомасса обычно содержит больше гемицеллюлозы и меньше целлюлозы и лигнина, чем древесина, что придает ей меньшую прочность на растяжение и сжатие. По его словам, в Европе Датский технологический институт проверял, какие комбинации биомассы лучше всего подходят для производства и сжигания пеллет. Деринг говорит, что AURI делает то же самое для своих клиентов.
AURI проверяет, как биомасса должна быть предварительно обработана и измельчена для производства высококачественных гранул. «Мы хотели бы видеть гранулы с индексом прочности 92 процента или выше», — говорит Деринг, что определяется путем переворачивания гранул в течение определенного периода времени, чтобы определить объем произведенной мелочи. «Вы можете производить пеллеты, которые на 99 процентов долговечны, — говорит он, — но тогда вы обычно жертвуете производительностью в пересчете на тонны в час».
«Речь идет о блестящем блеске на боковой стороне гранулы, — говорит Дудла, — [чтобы], когда она попадает к конечному пользователю, на ней не было много пыли».
Компания Hubener говорит, что требования к качеству гранул могут различаться. «У нас есть длинный список вопросов, которые мы задаем всем нашим клиентам», — говорит он. «Некоторые клиенты планируют сжигать все произведенное топливо, и в этом случае низкокачественные пеллеты идеально подходят для них. [Но] если они планируют перевозить их на барже или отправлять за границу, им придется производят очень твердую пулю».
Для производства гранул биомассу необходимо сначала очистить от загрязнений. Затем чистую биомассу измельчают в молотковой мельнице или измельчают до однородного размера, который должен быть меньше толщины получаемых гранул. Измельчение биомассы помогает снизить мощность, которую должен производить гранулятор. Если биомасса имеет высокое содержание влаги, ее необходимо высушить примерно до 10-процентной влажности.
В то время как содержания лигнина в древесине обычно достаточно для связывания пеллет, другие формы биомассы требуют специальной обработки для их укрепления. Иногда необходимо добавить связующие вещества, такие как крахмал, сахара, парафиновые масла или лигнин, чтобы сделать биомассу пластичной.
Перед гранулированием смесь должна быть обработана водой различной температуры или паром. «Кукурузная солома имеет более низкую температуру стеклования, чем просо», — говорит Деринг. «Вы можете получить очень прочную гранулу из кукурузной соломы при температуре 165 градусов по Фаренгейту, тогда как для получения эквивалентной гранулы с просом нужно получить температуру выше 200 градусов, часто 210 или 220 градусов».
После кондиционирования биомасса подается на гранулятор. Внутри мельницы валки выдавливают смесь через перфорированную плоскую или кольцевую головку, которая эффективно уплотняет продукт в виде гранул. Затем горячие гранулы необходимо охладить, чтобы они затвердели. Затем они просеиваются для отделения остаточной мелочи, которую можно использовать повторно.
Изменение толщины матрицы гранулятора, а также скорости измельчения, температуры и давления являются ключом к оптимизации эффективности гранулирования и качества гранул.
«Кубики все разные, — говорит Дудла. «Вальцы, которые выдавливают [биомассу] через головку, тоже разные, и на это важно обратить внимание».
Деринг соглашается. «Все сырье гранулируется по-разному, — говорит он. «Для них требуются пресс-формы для гранул разного размера или толщины. Одна матрица не подходит для всех».
Дудла говорит, что, поскольку некоторая биомасса может быть довольно абразивной, могут быть добавлены дополнительные продукты для увеличения срока службы гранулятора. «В любой день или неделю очистки семян в этой партии может быть от шести до восьми различных видов прерий», — говорит Дудла. «Мы не регулярно делаем гранулы дважды одним и тем же способом. Если вы можете получить от 2000 до 2500 часов работы матрицы, вы, вероятно, неплохо справляетесь». Дудла говорит, что между циклами гранулирования Agrecol промывает матрицу, гранулируя зерно, например кукурузу. «Эти вещи также хорошо смазываются из-за масел и прочего», — говорит он.
Увеличение масштаба
По мере того, как все больше штатов США и канадских провинций принимают или повышают стандарты портфеля возобновляемых источников энергии для электроэнергетических компаний, все больше энергетических компаний рассматривают возможность сжигания древесных гранул в угольных котлах. Компания Ontario Power Generation Inc., базирующаяся в Торонто, Онтарио, со значительным успехом проводит испытания совместного сжигания древесных пеллет с бурым углем с низким содержанием серы на своей электростанции Атикокан в Атикокане, Онтарио.
Коммунальные предприятия также не ограничиваются производством древесных гранул. Vattenfall AB, европейская тепло- и электроэнергетическая компания, базирующаяся в Стокгольме, Швеция, проводит реконструкцию своей электростанции Amager мощностью 438 мегаватт в Копенгагене, Дания, для совместного сжигания соломенных гранул с углем. Завод, который поставляет как тепло, так и электричество, ежегодно сжигает 70 000 метрических тонн пеллет с 700 000 метрических тонн угля. В этом году компания рассчитывает увеличить долю окатышей до 150 000 метрических тонн.
В США AURI отмечает постоянный рост интереса со стороны промышленности к гранулированию недревесной биомассы за последние шесть лет, частично вызванный спорадическим повышением цен на древесину, говорит Деринг. «[Они] рассматривают пеллетное топливо для замены природного газа, — говорит он, — или рассматривают уплотненное твердое топливо для совместного сжигания с углем. Мы работаем с некоторыми коммунальными предприятиями, исследуя этот потенциал».
«Сейчас мы видим большой спрос на электростанции и угольные электростанции», — говорит Дудла. «Мы участвовали в некоторых пробных сжиганиях [с] некоторыми электростанциями, и они пытаются увидеть, какими будут выбросы. Пока они возвращаются довольно многообещающе».
Пастр отмечает, что технология сжигания в кипящем слое, используемая на электростанциях, по своей природе является гибкой и может сжигать топливо с широким диапазоном теплотворной способности, зольности и влажности, и они успешно используются для совместного сжигания древесины, биомассы и отходов, кроме того. к углю.
Прежде чем энергетические компании смогут использовать пеллеты из биомассы, они должны решить проблемы с выбросами. Пастр отмечает, что по сравнению с древесиной сельскохозяйственные отходы обычно имеют более высокое содержание азота, серы, хлора и калия из-за более широкого использования удобрений, пестицидов и гербицидов в сельском хозяйстве. Он говорит, что агропеллеты следует в первую очередь использовать на крупных установках для сжигания, оснащенных сложными системами контроля горения и очистки дымовых газов. В отчете для Pellets Atlas, получившего название [email protected], проекта, финансируемого Intelligent Energy Europe для Европейского Союза, Мартин Юнгингер, исследователь из Утрехтского университета в Нидерландах, отмечает, что неизвестные выбросы от пеллет из биомассы являются одним из основных факторов, препятствующих развитие более крупного рынка пеллет из недревесной биомассы.
Дудла говорит, что наличие энергоснабжающей организации в качестве клиента имеет решающее значение для организации крупномасштабных операций по производству окатышей. «Я думаю, что для того, чтобы построить один из этих крупных заводов — а это должно стоить от 5 до 15 миллионов долларов, — вам нужен солидный якорь», — говорит он.
Но, как и многие пионеры возобновляемых источников энергии, Дудла говорит, что экономика не всегда является основным двигателем. «Наша цель в Agrecol — не увидеть еще одну монокультуру на миллионах акров, — говорит он, — а создать экологически чистую и устойчивую кормовую смесь, которая, надеюсь, будет содержать достаточное количество лигнина, чтобы мы могли отказаться от количества используемого азота».