Технология изготовления пеллет из опилок: Технологический процесс производства пеллет из опилок, стружки, шелухи.

Содержание

Технологический процесс производства пеллет из опилок, стружки, шелухи.

Принцип производства пеллет

Процедура, при которой сырье под действием высокого давления при нагреве прессуется, называется брикетированием топливной стружки, шелухи, опилок и т.д. Суть производства пеллет схож с изготовлением топливных брикетов Нильсен. Топливные гранулы формируется за счет спайки смолистых связывающих веществ исходного сырья. Это натуральное топливо в разы превосходит энергоотдачу обычных дров, при этом гранулы держат постоянную высокую  температуру тепла, как следствие подача дополнительных порций в котел происходит дозировано и в несколько раз реже. Сгорая, пеллеты превращаются в пепел, при этом на выходе, практически, нет дыма, частицы не издают характерный звук и не искрят.

Данное твердое древесное топливо имеет отличную теплоотдачу, не имеет химических добавок и положительно влияет на окружающую среду.

Технология гранулирования пеллет

Основой изготовления гранулированных частиц – пеллет — является технологический процесс прессования мелких древесных отходов, шишек, соломы, лузги, семечек и т.

д. 

Гранулирование пеллет было изобретено ещё в 1947 году, с тех пор процесс постоянно совершенствуется, при этом принцип не меняется. Исходное сырье отправляется в дробилку, затем образовавшаяся мука из опилок добавляется в сушилку, и в гранулятор, где формируются топливные гранулы. 

Этапы производства топливных гранул
  1. Измельчение древесины. Дробильное оборудование измельчает сырье до размеров не более 2 мм. Чем мельче исходный результат, тем меньше в дальнейшем идет энергозатрат на сушку.
  2. Высушивание. Для прессования пригоден материал, влажность которого находится в диапазоне 7-11%. При несоответствии показателей требуется дополнительное увлажнение или сушка. Сушилки бывают барабанные и ленточные. Сушильный агрегат может работать на топочном газе, горячем воздухе и паре из воды.
  3. Дополнительная обработка сухого сырья. Стабильную работу пресса обеспечивают частицы, не превышающие в размере 5 мм. Большие части пропускают через дезинтегратор, мельницу или стружечный станок.
  4. Стандарты влажности. Сырье, имеющее влажность менее 8% сложно прессовать. Шнековые смесители, подают пар, увлажняют основу, тем самым увеличивая её прочность и эластичность для дальнейшей обработки.
  5. Гранулирование. В процессе прессования повышается температура древесной муки. Из древесины выделяется лигнин, который склеивает элементы в плотные цилиндрические топливные гранулы.
  6. Фасовка и упаковка. Охлажденные древесные гранулы фасуют в мешки от 5 до 1000 кг.

Рекомендуется прессовать отходы одной древесной породы. Кора, попадающая в стружку, не влияет на процесс и успешно гранулируется. Загрязненность материала песком, землей может привести к быстрому износу оборудования.

Идеальным считается прессование пеллет из зерновой и рапсовой соломы, шелухи семечек, кукурузных початков. Предварительно измельченная солома в своем составе может иметь элементы длиной до 65 мм. Более высокой теплоотдачей обладают пеллеты из опилок и стружки. Древесные гранулы предпочитают использовать в бытовых пеллетных котлах в домах, коттеджах и т.

д.

Способ производства пеллет прост, безупречно работает в обычных условиях и гарантирует получение продукции, которая востребована на внешнем и внутреннем потребительском рынке.

 

Технология производства пеллет: как делают, оборудование

Пеллеты – это наиболее востребованный вид биотоплива, которое имеет вид небольших гранул. Изготавливаются такие гранулы из отходов сельскохозяйственной и деревообрабатывающей промышленности, благодаря чему их себестоимость достаточно низка. Кроме этого технология производства пеллет крайне проста и не требует особых затрат.

0.1. Пеллеты из лузги риса

В качестве исходного сырья для производства пеллет могут использоваться следующие материалы:

  • Щепки;
  • Опилки;
  • Стружка и другие отходы деревообрабатывающей промышленности;
  • Солома;
  • Скорлупа орехов;
  • Жмых винограда и других культур;
  • Лузга подсолнечника и другие отходы сельскохозяйственной промышленности;
  • Торф и так далее.

Стоит отметить, что такое сырье имеет низкую стоимость. Кроме этого производство пеллет выполняет роль утилизации отходов, что в свою очередь избавляет предприятия от дополнительных растрат на вывоз мусора.

Благодаря высокой теплотворной способности топливные гранулы пользуются большим спросом среди отопительных предприятий. Кроме этого твердотопливные котлы имеют наиболее высокий уровень КПД, а также низкую стоимость начальной установки оборудования. Это делает такое топливо наиболее выгодным для отопления домов. Поэтому пеллеты нашли применение не только в промышленных отопительных станциях, но и в частных домах для топки каминов и котлов.

1. Технология изготовления пеллет

Топливные гранулы уже достаточно давно имеются на Российском рынке, благодаря чему многие слышали о таком топливе, однако, далеко не все знают, как делают пеллеты. Это достаточно простой процесс, который не требует больших энергетических затрат. Кроме этого, для топки специальной печи используется тоже сырье, к примеру, опилки, из которых и делаются пеллеты.

Итак, линия по производству пеллет состоит из следующих элементов:

  • Устройство для крупного дробления сырья;
  • Специальная сушилка;
  • Аппарат для мелкого дробления сырья;
  • Увлажнитель;
  • Гранулятор пеллет;
  • Устройство для охлаждения и фасовки готовой продукции.

Стоит отметить, что оборудование для изготовления топливных гранул может быть мобильным и промышленным. Мобильные установки для изготовления пеллет, как правило, оснащены дизельным мотором. Они имеют компактные размеры, а также могут быть перевезены в любое удобное место. Конечно, обратная сторона медали заключается в том, что такое оборудование не может «похвастаться» высокой производительностью, и подходит больше не для предприятия, а для частного использования. Отдельного внимания достойны промышленные линии для изготовления топливных гранул.

1.1. Промышленные линии по производству пеллет

Промышленные линии для изготовления пеллет состоят из тех же элементов, что и мобильные, только они имеют гораздо большие размеры. Технология изготовления топливных гранул также одинакова как для мобильных установок, так и для промышленных линий. Более того, независимо от того, какое исходное сырье используется, производственный процесс полностью идентичен. Поэтому в качестве примера будет описана технология производства пеллет из опилок. Итак, технология изготовления топлива разделяется на несколько этапов. Первым из них является процесс крупного дробления сырья.

1.2. Крупное дробление

Мелкие древесные отходы, к примеру, опилки и стружка, доставляются при помощи специальной техники на специальный механизированный склад (так называемый подвижный пол). Далее подвижные стокеры, которые действуют благодаря гидравлическим приводам, выполняют возвратно-поступательные движения, загребая сырье и доставляя его в устройство для крупного дробления. Здесь сырье измельчается до нужных размеров и перемешивается.

В этот же момент часть опилок подается в бункер. Эти опилки необходимы для топки теплогенератора, который в свою очередь вступает в действие на втором этапе. При помощи шнека опилки подаются в камеру сгорания. Продукты горения из теплогенератора подаются в смеситель, куда под воздействием низкого давления, создаваемого дымососом, подается холодный атмосферный воздух и поставляемое на сушку измельченное сырье.

В первую очередь продукты горения перемешиваются с воздухом. При этом устройство автоматически регулирует пропорции смешивания. Это в свою очередь позволяет поддерживать необходимый уровень температуры теплоносителя. И только после этого теплоноситель перемешивается с только поступившим, еще влажным сырьем. Далее сырье подается в барабанную сушилку.

1.3. Барабанная сушилка

Это установка для производства пеллет, в которой сырье захватывается лопастями. Они поднимают сырье наверх, после чего оно проходит сквозь поток теплоносителя, при этом продвигаясь к выходу. Сразу за выходом располагается специальное устройство под название уловитель. Оно необходимо для улавливания камней, а также для сортировки сырья в случае, если это не было сделано изначально.

Просушенное сырье всасывается в так называемый циклон. Делается это путем разряжения воздуха при помощи дымососа. Сам циклон имеет принцип действия сепаратора – в результате центробежной силы опилки, которые имеют большую плотность и вес, оседают и остаются внизу. В этот момент более легкий отработанный теплоноситель выходит в дымоход.

Специальный шлюзовой затвор перемещает определенные дозы высушенных и нагретых опилок из циклона в распределитель потока, после чего они попадают в устройство мелкого дробления.

1.4. Молотковая дробилка

В момент перемещения сырья из сушилки в молотковую мельницу часть опилок поступает в теплогенератор. Оставшаяся часть поступает в дробилку. Здесь происходит окончательное дробление сырья. После такого измельчения опилки больше похожи на муку, и с этого момента именно так принято называть сырье. Далее мука подается в циклоны, в которых происходит отделение сырья от воздуха.

После этого мука попадает в шнековый транспортер, затем в наклонный шнековый транспортер, далее в бункер гранулятора. Внутри бункера гранулятора имеется аппарат, который препятствует образованию комков и слеживание муки.

Из бункера мука попадает в смеситель, в котором сырье смешивается с паром либо водой. Делается это при помощи процесса кондиционирования. Здесь влажность муки доводиться до необходимого уровня, который требуется для прессования. Далее увлажненный полуфабрикат попадает в пресс-гранулятор.

2. Пеллеты из соломы и лузги риса: Видео

2.1. Пресс для производства пеллет

Внутри пресса мука располагается между вращающейся матрицей и прессующими вальцами. Благодаря этому сырье продавливается в радиальные отверстия, которые имеются на матрице. Таким образом, происходит формирование гранул. Делается это при огромном давлении.

Далее выдавленные из радиальных отверстий гранулы обламываются неподвижным ножом. Готовые пеллеты падают вниз и через рукав выходят из гранулятора.

На выходе из пресс-гранулятора гранулы имеют высокую температуру. Кроме этого они являются весьма хрупкими. Для охлаждения и придания большей прочности пеллеты попадаются в устройство для охлаждения. В колонне для охлаждения вентилятор всасывает воздух через слой пеллет. Таким образом, происходит одновременное охлаждение гранул и отсасывание неспрессованной муки в циклон.

В результате охлаждения уровень влажности пеллет падает, что влечет за собой некоторые физико-химические изменения, обеспечивающие гранулам более высокую прочность, а также требуемую влажность и температуру.

После этого происходит отсеивание пеллет от крошки и фасовка готовой продукции в мешки. Как можно заметить вся технология гранулирования пеллет происходит без дополнительных расходных материалов. Кроме этого низкая стоимость топливных гранул объясняется высокой производительностью подобных установок, при низких энергетических затратах.

Оборудование для производства пеллет и брикетов

Оборудование для топливных брикетов производительностью 300-400 кг/ч

Оборудование для производства топливных брикетов из древесных отходов производительностью 300-400 кг/ч

Поставка под заказ, уточняйте по телефону +7(983) 17-30-111

Подробнее Расчет стоимости
Оборудование для производства пеллет, производительность 300-500 кг/ч

Оборудование для производства топливных пеллет из древесных, зерновых и прочих отходов, производительность 300-500 кг/ч готовых пеллет

Поставка под заказ, уточняйте по телефону +7(983) 17-30-111

Подробнее Расчет стоимости
Оборудование для производства пеллет, производительность 1000-1500 кг/ч

Оборудование для производства топливных пеллет из древесных, зерновых и прочих отходов, производительность 1000-1500 кг/ч готовых пеллет

Поставка под заказ, уточняйте по телефону +7(983) 17-30-111

Подробнее Расчет стоимости
Оборудование для производства пеллет, производительность 1500-2500 кг/ч

Оборудование для производства топливных пеллет из древесных, зерновых и прочих отходов, производительность 1500-2500 кг/ч готовых пеллет

Поставка под заказ, уточняйте по телефону +7(983) 17-30-111

Подробнее Расчет стоимости
Оборудование для производства пеллет, производительность 2500-3000 кг/ч

Оборудование для производства топливных пеллет из древесных, зерновых и прочих отходов, производительность 2500-3000 кг/ч готовых пеллет

Поставка под заказ, уточняйте по телефону +7(983) 17-30-111

Подробнее Расчет стоимости
Оборудование для производства пеллет, производительность 3000-4500 кг/ч

Оборудование для производства топливных пеллет из древесных, зерновых и прочих отходов, производительность 3000-4500 кг/ч готовых пеллет

Поставка под заказ, уточняйте по телефону +7(983) 17-30-111

Подробнее Расчет стоимости
Оборудование для производства пеллет, производительность 4500-6000 кг/ч

Оборудование для производства топливных пеллет из древесных, зерновых и прочих отходов, производительность 4500-6000 кг/ч готовых пеллет

Поставка под заказ, уточняйте по телефону +7(983) 17-30-111

Подробнее Расчет стоимости
Оборудование для производства пеллет, производительность 3000-5000 кг/ч

Оборудование для производства топливных пеллет из древесных, зерновых и прочих отходов, производительность 3000-5000 кг/ч пеллет

Поставка под заказ, уточняйте по телефону +7(983) 17-30-111

Подробнее Расчет стоимости
Горелка на пеллетах

Горелка на древесных пеллетах используется как тепловая пушка, промышленная печь для общига. ..

Поставка под заказ, уточняйте по телефону +7(983) 17-30-111

Подробнее Расчет стоимости
Линия для производства пеллет

Производственная китайская линия для производства пеллет в промышленных объемах

Поставка под заказ, уточняйте по телефону +7(983) 17-30-111

Подробнее Расчет стоимости

Из чего делают пеллеты, какие бывают пеллеты

Пеллеты — это топливные гранулы, изготовленные из отходов производства. В Европе они применяются уже давно, и убедили потребителей в хорошей теплотворности, сопоставимой с углем, и экологичности. В нашей стране это пока новый вид топлива, который может стать равносильной заменой угля, дизельного топлива и классическим дровам. Газовое отопление обходится дешевле, но если учесть расходы на составление проекта, его согласование и подведение газа, то и тут древесные гранулы оказываются дешевле.

Пеллеты изготавливаются длиной от 5 до 40 мм, диаметром от 6 до 8 мм. Они плотные и тонут в воде. Теплотворность — в 1,5 раза выше по сравнению с дровами. Спрессованные пеллеты удобны при транспортировке, компактно укладываются при хранении. Обработка всех видов сырья при производстве пеллет примерно одинакова. Сперва любое сырье перемалывается в муку. Эта мука отправляется в гранулятор, который выдает готовые пеллеты, одновременно используя сушку при высокой температуре и прессуя гранулы. Готовая продукция остужается, фасуется в пакеты или мешки. В таком виде ее можно хранить долго или транспортировать без опасения. Иногда перевозят пеллеты и россыпью.

Производить пеллеты можно из любого сырья, которое содержит легнин. В России сырьем для них служит древесина хвойных пород. Продукт из лиственных деревьев (дуба, березы) лучше по качеству, но требует оборудования сложнее. И древесина, и щепа, и опилки, и кора идут в производство. От состава сырья зависит качество гранул. Если в них много коры, которая обычно загрязнена песком, то и качество таких гранул будет уступать чисто древесным. Можно прессовать гранулы из смеси древесных отходов, а можно — только из опилок или древесины.

В безлесных сельскохозяйственных регионах производятся агропеллеты — гранулы из отходов сельскохозяйственной деятельности. На Украине успешно используют для изготовления пеллет солому. Хотя тепловые характеристики соломенных гранул ниже, чем у изготовленных из древесных отходов, производство все же выгодно, так как сырья много и оно сравнительно дешево. Одновременно решается и проблема утилизации отходов на полях. Хорошей находкой оказалась в качестве сырья для пеллет рапсовая солома, так как она внутри цельная, а не полая, как у других зерновых культур. Экономически выгодно прессовать из нее гранулы, так как она еще и более калорийна по сравнению с другими видами. Зольность соломенных гранул также превышает зольность древесных.

Эффективно производство пеллет из отходов подсолнечника. Лузга подсолнечных семечек — самое дешевое сырье для производства, расположенного поблизости от плантаций и заводов по выжимке подсолнечного масла. По теплотворности они сравнимы с брикетами из бурого угля. Но зольность подсолнечных гранул составляет всего 1%, в то время как у бурого угля — 7%. Поэтому пеллеты из лузги используют в промышленности для растопки котлов большой мощности. Зола пеллет из лузги — скорее благо, чем зло: экологически чистая, она является прекрасным удобрением в земледелии.

Можно использовать для гранулирования также камыш. Пеллеты из камыша ничем не уступают изготовленным из соломы: имеют хорошую теплоотдачу, не дают плохого запаха при горении, производство их не особо затратно. Они очень хороши для печного отопления или камина. Но котельная на 30 домов также успешно будет давать тепло, работая на камышовых пеллетах.

Торфяные гранулы являются еще одним видом хорошего биологического топлива. При их производстве используются только натуральные связующие вещества, как и при изготовлении гранул. Сырьем служит фрезерный торф, который предварительно сушится до 14–16% влажности. Эта технология была разработана в Европе уже в 1947 году и с тех пор осталась, по сути, неизменной. В наши дни торфяные гранулы особенно популярны в странах Скандинавии, где на них работают даже крупные электростанции. Калорийность, экономичность, экологичность и безотходность торфяных гранул способствуют их распространению в России, США, в Западной Европе.

Торфяные пеллеты из-за их высокой зольности используют главным образом в промышленности. Зато они используются еще как усилитель действия минеральных удобрений, как сырье для производства активированного угля, как абсорбент в промышленных фильтрах и как материал для хранения овощей и фруктов. Пеллеты из торфа также служат для сбора с земли или с поверхности воды разлившихся отходов нефтепереработки, для производства теплоизолирующих материалов.

Рядом с большими комплексами птицеводства нередко производят гранулы из птичьего помета. Их как топливо используют мало, зато это отличное удобрение для земледельцев. Гранулы из помета содержат большое количество питательных веществ для растений, не содержат яйца личинок или иную вредную микрофлору, имеют неограниченный срок хранения, лежкие, не самосогреваются и не дают самовозгорания. Их можно вносить в почву механизированным способом.

Особняком среди пеллет стоят гранулы из макулатуры и картона. Бумага и картон имеют высокую энергетическую ценность, можно реализовать этот потенциал благодаря низкой стоимости и высокой эффективности при сжигании гранул из них. Технология изготовления пеллет из макулатуры отлична от предыдущих в силу особенностей сырья. Его не нужно сушить — наоборот, требуется увлажнение. Затем пресс-гранулятор перерабатывает его в пеллеты. При этом требуется больше затрат, чем для гранулирования других видов сырья.

При использовании пеллет решается сразу несколько проблем народного хозяйства. Мы имеем всегда восполняемый запас экологического топлива, перерабатываем всевозможные отходы производства и получаем немалое количество золы в качестве удобрения.

Технология производства пеллет. Экологически чистые виды топлива. Весь пеллетный ассортимент

Топливные пеллеты — это биотопливо, получаемое из древесных отходов и производных сельского хозяйства. Производится в виде прессован­ных гранул стандартного размера.

В основе технологии производства топливных брикетов, лежит процесс прессования шнеком отходов (шелухи подсолнечника, гречихи и т. п.) и мелко измельченных отходов древесины (опилок) под высоким давлением при нагревании от 250 до 350 С°. Получаемые топливные брикеты не включают в себя никаких связующих веществ, кроме одного натурального — лигнина, содержащегося в клетках растительных отходов. Температура, присутствующая при прессовании, способствует оплавлению поверхности брикетов, которая благодаря этому становится более прочной, что немаловажно для транспортировки брикета.

Одним из наиболее популярных методов получения топливных пеллет, является экструзия с использованием специальных экструдеров. Процесс производства древесных гранул классически строится по следующей схеме:

  • Крупное дробление
  • Сушка
  • Мелкое дробление
  • Корректировка влажности и микс
  • Прессование
  • Охлаждение, сушка
  • Расфасовка

Крупное дробление

Крупные дробилки измельчают сырье для дальнейшей просушки. Измельчение должно дойти до размеров частиц не более 25x25x2 мм. Крупное дробление позволяет быстро и качествен­но высушить сырье и подготавливает его к дальнейшему дроблению в мелкой дробилке.

Обычно влажные древесные отходы хранятся на бетон­ном полу, чтобы избежать смешивания с песком или камнями. Сырье подается в систему сушки с помощью скребкового устройства. Оператор может брать сырье с различных площадок и подавать необработан­ный продукт в систему сушки.

Сушка

Древесные отходы с влажностью более 15% очень плохо прессуются особен­но прессами с круглыми матрицами. Кроме этого, изготовлен­ные гранулы с повышен­ной влажностью не подходят для котлов. Поэтому сырье перед прессованием должно иметь влажность между 8 и 12%. Для качествен­ного продукта влажность должна составлять 10% +/- 1%. Сушилки бывают барабан­ного и ленточного типа. Выбор типа сушилки определяется видом сырья (щепа, опилки), требованиями к качеству продукции и источником получаемой тепловой энергии.

В пеллетном производстве сушка является наиболее энергоемким процессом. Для сушки опилок расходуется приблизительно 1 МВт энергии на тон­ну выпариваемой влаги или для практического расчета можно принимать, что на 1 т гранул требуется теплота сгорания от 1 плотного м3 древесины. Оптимальным решением является сжигание коры или опила в топке сушильной установки.

Мелкое дробление

В пресс сырье должно заходить с размерами частиц менее 4 мм. Поэтому дробилка измельчает сырье до необходимых размеров. Для качествен­ного продукта насыпной вес после измельчения должен составлять 150 кг/м3 +/- 5%, а размер частиц не более 1,5 мм. Молотковые мельницы — наиболее подходящие устройства для измельчения волокнистой стружки, опилок или щепы.

Корректировка влажности

Сырье с влажностью менее 8% плохо поддается склеиванию во время прессования. Поэтому слишком сухое сырье также плохо. Для этого нужна установка дозирования воды в смесительной емкости. Лучший вариант — это шнековые смесители, в которых встроены входы для подачи воды или пара.

Добавление горячего пара требуется, если прессуются твердые сорта древесины (дуб, бук), или сырье залежалое, некачествен­ное. Для мягких сортов древесины хвойных пород достаточно добавления воды в смесителе.

Прессование

Производиться на прессах различных конструкций, с плоской или цилиндрической матрицей. При этом диаметр матрицы может быть более метра, а мощность пресса до 500 кВт, в зависимости от задан­ной производительности. Так же на производительность пресса в пределах 20% влияет размер получаемых гранул, обычно 6 мм для частного потребления и 10 мм для промышлен­ного.

Охлаждение

Охлаждение обеспечивает получение качествен­ного конечного продукта. Оно нужно для осушения гранул, нагретых после прессования до 70°-90° С. Затем пеллеты просеивают и упаковывают для реализации.

Расфасовка

Чаще всего пеллеты хранятся в бункерах и транспортируются россыпью. Однако для исключения потери в качестве рекомендуется производить расфасовку в большие влагонепоницаемые мешки. Наиболее качествен­ные пеллеты для частного потребителя могут поставляться в 20-30-ти килограммовых упаковках.

Оборудование для производства пеллет из опилок и соломы

Прессованные топливные гранулы — альтернативный источник топлива для отапливания дачных и частных строений. Конкурировать с ними может лишь газ, однако не ко всем домам подведены магистрали из труб с газом. По этому отличной заменой считаются прессованные топливные гранулы, если наладить их производство, они еще станут великолепным источником прибыли.

Описание и характеристика разных видов прессованных топливных гранул

Примечательность пеллетов состоит в том, что их производство не просит конкретных сырьевых источников, они создаются из чего угодно. Они не просят какого-то очень технологичного сырья. Делать их можно из обыкновенных отходов. Это могут быть останки от деревообработки: опилки, щепки. Или совсем отходы сельхоз работ, как к примеру, солома. Называют их еще по другому пеллетами. В сущности, это цилиндрические гранулы маленьких размеров. Производство их включает, использование специального оборудования. Выполняются они под большим давлением без каких-то клеящих веществ. По тепловым особенностям они совсем не уступают сухим дровам. Места они занимают намного меньше.

Для правки необходимо заявить, что один килограмм подобных гранул делают до 4,5 кДж тепла, что соответсвует теплотворности дровам 15% сушки.

При сжигании прессованных топливных гранул образуется меньше углекислого газа, меньше золы, и почти что не сформировывается сера. Назначение прессованных топливных гранул:

  • обогревают дома, в которых есть печь или камин;
  • применяются в теплогенерирующих установках;
  • применяются в качестве туалетного наполнителя для животных живущих дома;
  • используются как абсорбенты для жидкостей.

Если предполагается делать прессованные топливные гранулы на продажу, то нужно приобрести оборудование для изготовления гранул соответствующих параметров тех стран, куда предполагается их поставлять. К примеру, критерии по зольности для Соединённых Штатов не должны быть больше 1%, а вот в странах Европы он больше на полпроцента.

Производственная технология

Производство прессованных топливных гранул проходит поэтапно. На первом, сырье дробят на небольшие части. Дальше сушат. После сушки еще раз дробят на более очень маленькие фракции. Дальше проводят подготовку по воде, другими словами конечная влажность не должна быть больше 10%.

Это важно, так как для прессования сырых прессованных топливных гранул потребуется больше усилий, и они не приспособленые для котлов, так как горят хуже и тепла от них меньше.

На другом шаге, производство предусматривает прессование прессованных топливных гранул, повторная сушка. Готовый продукт фасуют по одному килограмму.

Необходимо также уделять большое внимание содержанию воды в гранулах. Потому как чрезмерно сухое сырье хуже склеивается. Необходима некоторая дозировка влаги. Охлаждать прессованные топливные гранулы необходимо после формовочного пресса. После этого они фасуются.

Оборудование для производства топливных гранул

Оборудование для изготовления прессованных топливных гранул в себя включает:

  • дробилка для размельчения сырья.
  • сушилка;
  • пресс для прессованных топливных гранул;
  • охлаждающее оборудование для готового сырья;
  • оборудование для фасовки.

Линия по изготовлению прессованных топливных гранул

Линия для изготовления прессованных топливных гранул в полной сборке обойдется достаточно дорого. В ее полный набор входит барабаны для сушки, конвейеры, весы, вентиляторы для обдува материала, мельницы молоткового типа. Ключевую роль тут играет, разумеется, станок для прессованных топливных гранул. Сделать его своими силами не выйдет, так как для создания матрицы потребуется фрезеровочный станок. Оборудование для гранулирования отличается по качествам производимых прессованных топливных гранул. Точность обработки отличается от параметров.

Рукодельная дробилка

Производство прессованных топливных гранул просит наличие дробилки, которую можно собрать собственными руками. Если в сырье будут находиться ветви или другие вхождения типа горбыля, то потребуется дополнительное оборудования для их размельчения. Разумеется, конструкций данного оборудования есть много. Отдельные из них делают мельче сырье на не очень большие фракции.

Схема самодельной дробилки

Для самостоятельного изготовления дробящего станка потребуется один электрический двигатель, достаточно мощный, несколько дисковых пил. Такой станок станет замечательным помощником, чтобы запустить собственное производство прессованных топливных гранул. Они закрепляются на одном валу. Закрепляются они поэтому, чтобы каждый дальнейший зуб пилы смещался относительно предыдущего. На этот вал ставится шкив и пара подшипников по обоим бокам. Вал ставится на раму и крепится там. Нужно понимать, что мотор должен владеть достаточной мощностью, чтобы быть способным раздробить ветви и доски до необходимого размера опилки. Продуктивность у подобного агрегата не очень большая.

Сушилка для опилок

Изготовление прессованных топливных гранул предусматривает сушку начального сырья. Чтобы прессованные топливные гранулы не посыпались сразу на выходе из прессовочного станка, требуется, чтобы опилки были необходимой влаги. На крупном производстве это выполняется в специализированных камерах. Дома некоторые мастера делают барабанные сушилки, так как данная конструкция самая простая.

Рукодельная сушилка для опилок

Металлические бочки привариваются друг к другу. Дальше их устанавливают на раму. К стенкам внутри приваривают лопасти, которые во время сушки мешают сырье. С одной стороны импровизированного барабана подается горячий воздух, со второй этот воздух уходит. Крутится барабан с помощью электродвигателя через редукторы. Источником горячего воздуха может быть обыкновенная теплопушка.

Необходимо знать, что этот тех. процесс самый длительный и энергозатратный. По этому затраты могут превысить доходы.

Рекомендации по выбору оборудования

Подбирать оборудование следует по тому объему работ, которое предполагается исполнять. Самые большие агрегаты оказываются более затратными по цене и используемой электрической энергии. Если предполагается делать маленький объем прессованных топливных гранул, с точки зрения экономики более рентабельными окажутся некрупные и малопроизводительные станки.

Сухое сырье малыми количествами

Говоря о небольших объемах, необходимо сказать, что имеется в виду кубатура до восьмидесяти кубов опилок. Такое производство прессованных топливных гранул допускается для приватного бизнеса. Расходы для просушивания такого сырья намного меньше, чем на сырое.

Основное оборудование, которое потребуется первым делом:

  • молотковая дробилка для получения очень маленьких фракций сырья;
  • аппарат для создания воздушных потоков;
  • прессовочное оборудование для прессованных топливных гранул;
  • охлаждающая установка;
  • сепаратор;
  • упаковочная линия;
  • транспортировочные средства;
  • контейнер или бункер для хранения.

Лучше иметь оборудование от одного изготовителя, так как это освободит от дальнейших проблем в случае неполадки одного из узлов.

Сырые опилки малыми количествами

Сушка подобных отходов деревообработки является самым расходным, так как просит времени намного больше и вложений в плане потребления энергии. Хотя, при крупных объемах расходы себя окупают. К в сыром виде относят опилки с влагой до пятидесяти процентов. Перед изготовлением прессованных топливных гранул опилки необходимо высушить до влаги приблизительно пятнадцати процентов. Чтобы труды не пошли прахом, после сушки его следует сохранять в сухом и отлично проветриваемом месте.

Промышленная сушилка для прессованных топливных гранул

Также необходимо учесть деление материала после сушильного аппарата. Это тоже поможет довести сырьевой материал до необходимого состояния, из которого потом можно спрессовать гранулы. Для этих задач больше походят мощные установки, так как небольшие и недорогие не всегда как правило справляются с задачей которая поставлена.

Большое количество сырья с влагой сорок пятьдесят процентов

Объем достаточный для изготовления прессованных топливных гранул считается от 2-ух тысяч кубов. Такое производство востребует. Это также просит наличие специальнонго оборудования:

  • сито для отсеивания очень маленькой пыли;
  • сушилка с электрогенератором тепла;
  • оборудование для движения готовой продукции;
  • устройство для охлаждения готовой продукции;
  • прессовочное оборудование;
  • упаковочный станок;
  • место для хранения и складирования выпускаемой продукции;
  • место, где можно сохранять уже высушенное сырье. Склад или бункер;
  • средство для размельчения начального сырья.

Такие объемы предполагают серьезной подготовки в плане оборудования мест для работы. Наиболее затратная публикация всех затрат приходиться на сушку сырья. Кроме аэродинамического метода, есть также иные варианты, к примеру, вакуумная, инфракрасная и СВЧ сушка. Это более дорогостоящее оборудование и просит больше энергозатрат.

Сухое сырье в значительных объемах

Для работы с сухим сырьевым материалом понадобиться тоже оборудование, что и для сырого. Только одно отличие может заключаться в количестве прессовочного оборудования.

При подборе оборудования необходимо учесть эффективность оборудования и то качество, которое изготовитель готов обеспечивать на собственное оборудование и конечную продукцию.

Прочие материалы

Помимо опилок в работу применяются прочие материалы:

  • торф;
  • отходы от сельхозпроизводства;
  • солома;
  • ветви.

Заранее все это необходимо высушить и размельчить. Технология работы с этим сырьевым материалом чуть чуть отличается, так как состав выделяется.

К примеру, торф необходимо высушить, но не надо измельчать. Шелуху наоборот делить не придется, и в зависимости от состояния, вероятнее всего сушка тоже не понадобиться.

Требования для производства прессованных топливных гранул

Потому как дерево и производство материалов из дерева не нарушает экологию, то которые предъявляются к нему требований мало. Древесина считается горючим и легковоспламеняемым материалом, по этому в цехе, где делается производство, обязаны быть средства по тушению пожаров. Первым делом это огнетушители и система автоматического управления тушения. Также стоит продумать, как сырьевой материал и готовая продукция будет сберегаться. Помещение должно уберечь их от источников пламени.

Цех по изготовлению прессованных топливных гранул

Потому как все оборудование для изготовления прессованных топливных гранул работает с очень приличным количеством воды, то умно рассчитать систему водоподвода и ее слива.

Использование прессованных топливных гранул

Главное назначение прессованных топливных гранул — сжигание в котлах в качестве теплового источника. Повсеместно применяется в ТЭЦ мощностью, превышающей 500 Милионов ватт. Удельная теплота данного изделия не уступает сухим дровам либо даже торфу. В зависимости от того, из какого сырья были сделаны прессованные топливные гранулы, их энергоемкость отличается.

Очень часто применяемым сырьем можно считать деревянный опил, так как он есть в необходимом количестве на всех деревообрабатывающих фирмах. Тепло, которое можно получить от их сгорания равняется 4 кВт/ч/кг. Этого довольно, чтобы отопить маленькой дом на даче. Кроме отопления, прессованные топливные гранулы применяются в качестве туалетных наполнителей, как оригинальный вариант использования. В действительности, сфера прессованных топливных гранул использования слишком большая.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Проектное предложение прототипа производства пеллет из опилок посредством моделирования

Мексиканская промышленность производит тонны органических отходов, которые не используются и вызывают социальные, экологические и медицинские проблемы. Основным органическим остатком, образующимся при производстве древесины, являются опилки (биомасса). Чтобы уменьшить проблемы, связанные с его отходами, был разработан прототип для производства гранул биотоплива с использованием машины для гранулирования с плоской матрицей в соответствии со стандартом EN 14961-2.Конструкция машины состоит из нержавеющей стали 304 и углеродистой стали для производства гранул диаметром и длиной 6 мм и 30 мм соответственно при скорости вращения 50–100 об/мин. Предложенные типы матриц были радиальными, спиральными и шестиугольными. Для того, чтобы построить быстро, конструкция стандартизирована. Результаты конечно-элементного анализа показывают, что можно производить гранулы от 50 до 1000 PSI (от 344,7 кПа до 6894,7 кПа) с такой конструкцией, соответствующей стандарту.

1. Введение

Использование ископаемого топлива в качестве основного источника энергии привело к негативному воздействию на окружающую среду, такому как глобальное потепление и загрязнение воздуха.В последние годы во всем мире предпринимаются усилия по созданию различных технологий, основанных на экологически чистом производстве энергии [1, 2].

В настоящее время промышленность Мексики проявляет интерес к замене ископаемого топлива этими возобновляемыми источниками энергии [3]. В частности, лесопильная промышленность производит огромное количество отходов, что усложняет управление в некоторых частях страны. Исходя из этого спроса, одной из важнейших альтернатив для разработки новых продуктов является его биомасса [4].Чтобы уменьшить эту проблему, биотопливные пеллеты из опилок являются новым источником энергии, которые могут быть разных типов, таких как брикеты, паллеты, кубики, щепа и пеллеты [5]. Более того, помимо биотоплива, пеллеты можно использовать и для более сложных целей, включая производство органических пеллетных удобрений после периода компостирования и специальной процедуры [6, 7]. Процесс получения окатышей состоит из сбора сырья, сушки, измельчения, кондиционирования, гранулирования/брикетирования и грохочения/просеивания.Для этой цели можно найти два типа грануляторов: валковый пресс с плоской матрицей и пресс с кольцевой матрицей [8]. Кольцевые прессы считаются оптимальными технологиями производства пеллет из древесины [9].

Компьютерная технология предлагает благоприятный путь для использования экспериментальных ноу-хау и проведения анализа новых и эффективных технологий, которые позволяют быстро, экономично и автоматизированно оценивать большое количество характеристик, что может привести к высокоэффективным техника. Экспериментально полученные результаты для формулирования математических представлений используются либо при компьютерном моделировании, либо при оптимизации в дальнейших экспериментах по проверке результатов и оптимизации [10].Таким образом, компьютерные технологии играют значительную роль в области технологий твердого биотоплива. Моделирование и симуляция компонентов гранулятора необходимы для концептуального понимания систем [11].

Мексика – страна с большим разнообразием возобновляемых ресурсов биомассы, технологии для этих целей несовершенны, а машины для укладки на поддоны, используемые для производства биотоплива из опилок, только появляются [12].

Это исследование направлено на проектирование и анализ машины для уплотнения с плоской матрицей для производства пеллет из биомассы опилок.Секция ролика, а также плоская головка были выбраны для определения окончательных параметров для создания и настройки геометрии гранулятора. Затем основная цель этой работы заключалась в разработке и сравнении радиальной, спиральной и шестиугольной матриц для моделирования лучшего производства гранул с помощью анализа методом конечных элементов. Работа организована следующим образом. В Разделе 2 в этом разделе сообщается о последних исследованиях. Раздел 3 описывает технические характеристики конструкции машины для производства пеллет и характеристики пеллет в соответствии со стандартом EN 14961-2.В разделе 4 показаны основные компоненты пеллетной машины, опилки, спрессованные в машине для термо-холодного прессования, размеры пеллет, сжатие опилок, смещение и запас прочности. В разделе 5 представлены выводы и дальнейшая работа.

2. Уровень техники

Полезная модель, описанная в CN 200945426Y (китайский), состоит из деревообрабатывающего оборудования, в котором по меньшей мере два вращающихся ролика расположены противоположно на приводном валу вдоль осевого направления, и модуль роликового кольца расположен по периферии.Аналогично, изобретение в RU2566692C2 (рус.) описывает пресс-гранулятор для получения частиц модульной конструкции и работы с целью регулировки без обслуживания отдельных модулей. В патенте США В US 4511321 описана машина для уплотнения и гранулирования экструдируемого материала. Он включает в себя в сочетании плоскую горизонтальную матрицу и средство приложения давления, расположенное над матрицей, причем средство приложения давления имеет различные альтернативные формы, такие как средство непрерывной цепи, несущее множество разнесенных элементов давления, или средство возвратно-поступательного движения рамы, несущее роликовое средство.Заявка CN205672878U относится к гранулятору с кольцевой матрицей и устройству для грануляции, которые обеспечивают простую конструкцию, малый объем, высокую эффективность и низкое энергопотребление кольцевой формы в машине. Другой полезной моделью является гранулятор с круглой матрицей с вертикальным главным валом, оснащенный двухступенчатой ​​редукторной машиной, которая приводит в движение главный вал и вращается (CN 205517625U). Как было указано Celik et al., исследования, связанные с проектированием оптимального штампа с помощью подходов компьютерной инженерии и структурной оптимизации, очень ограничены [13].Для этой конструкции учитывались такие параметры, как сила, необходимая для уплотнения, производительность, поверхность давления плунжера, диаметр и скорость гидроцилиндра, расход уплотнителя, гидравлический насос и выбор двигателя. Эта машина работает без экструзии, камер предварительного нагрева и проблем с выбросом, которые были связаны с ручным прессом.

В последнее время исследователи используют программное обеспечение Solidworks® и инструмент FEA для моделирования элементов машин, таких как штамп [14]. Например, давление, поддерживаемое гидравлическим цилиндром в спроектированной уплотняющей машине, составляет 100 тонн при 10 000 фунтов на квадратный дюйм (100 000 кг при 68947.5 кПа), при этом необходимо было обеспечить давление, выдерживаемое задним блоком, верхним блоком и уплотняющей матрицей, а также блокиратором. По этой причине Деринг проанализировал максимальное растяжение, предел упругости и коэффициент безопасности деталей [15]. С другой стороны, группа Macko оптимизировала силу и кинематику движения каждого компонента с помощью программного обеспечения Solidworks® в машине производительностью до 100 кг/ч [16]. Селик и др. изучали степень сжатия (CR) с помощью конечно-элементного анализа (FEA), основанного на дизайне образца в параметрах плоской матрицы с одним отверстием (геометрических размерах) при различных значениях давления сжатия [13].Точно так же Шош и соавт. разработан, сконструирован и испытан пресс-пресс (с защищенным патентом) для производства прессованных биотоплив оптимальной формы, почти круглой формы [17].

В этом же контексте гидромеханический анализ (CFD) гранулятора с использованием Solidworks® Flow Simulation показал, что существуют факторы, важные для грануляции. Эти факторы в основном связаны с качеством; здесь приведены некоторые примеры: сырье, производительность гранулятора и ход процесса грануляции, трение в матрице, поверхность и материал, из которого изготовлены матрица и пресс, длина и диаметр отверстий в матрице, толщина материала биомассы, который подвергается давлению валков на поверхность матрицы — толщина слоя материала, достигающего отверстий матрицы, и частота сжатия — и скорость, с которой движется прижимной вал.Однако модель должна быть ограничена одним входом и одним выходом, а система построения должна быть упрощена для расчетов [18]. Чтобы проанализировать конечный продукт прессованного биотоплива сфероидальной формы, конструкция прессовальной машины была выполнена с оптимизацией таких параметров, как отношение поверхности к объему, плотность и форма. Полученные результаты свидетельствовали о необходимости выдержки прессованного куска в течение определенного времени под высоким давлением и температурой [19].Олавале и др. разработал недорогую, малогабаритную поршневую брикетировочную машину с гидравлическим приводом под давлением 40 бар и производительностью 120 брикетов в час [20].

3. Материалы и методы

Эта работа начинается с поиска информации, связанной с различными типами пеллетных машин. Кроме того, данные, соответствующие опилкам и типу стали, которые будут использоваться, были получены в результате составления нескольких информационных листов и статей в литературе. Впоследствии были проведены расчеты путем определения параметров, связанных с роликовой частью и плоской головкой, которая должна иметь машину для гранулирования с вертикальным слоем для уплотнения биомассы и получения гранул.Предыдущее испытание было проведено для оценки возможности прессования биомассы из опилок при давлении, близком к стандартному, и было сообщено. Для этого биомассу предварительно сушили в сушильном шкафу при 100°С в течение 24 часов; были рассмотрены два типа систем в зависимости от размера частиц: первый представлял собой полученные опилки, а второй представлял собой опилки, размолотые с использованием сита 0,5  мм в мельнице для образцов CT 293 Cyclotec (FOSS, Дания). Для получения гранул каждого размера частиц использовали пресс с нагреванием и охлаждением.Затем 1 г продукта прессовали под давлением 50, 100, 500 и 1000 фунтов на квадратный дюйм (344,7 кПа, 689,4 кПа, 3447,38 кПа и 6894,7 кПа). После того, как данные были найдены и установлены, а также после расчета параметров, программное обеспечение Solidworks® использовалось для создания и редактирования геометрии модели станка. Машина изготовлена ​​из углеродистой стали, за исключением матрицы, которая изготовлена ​​из нержавеющей стали 304 для производства от 300 до 1220 кг/ч пеллет диаметром и длиной 6 мм и 300 мм соответственно.

Также были разработаны три различные матрицы: радиальная, спиральная и шестиугольная. Радиальный тип обычно используется для производства пеллет; однако его рабочая поверхность используется недостаточно хорошо, в то время как конструкция рабочей поверхности спирального и шестиугольного типов может улучшить производство пеллет без изменения физических и химических характеристик продукта. Как известно, основной деталью является матрица, так как она подвергается напряжениям и механическому трению.Таким образом, предложенная конструкция должна быть подтверждена численным моделированием. По этой причине матричные конструкции были численно смоделированы с помощью программного обеспечения Autodesk® Inventor версии 2017 с учетом нержавеющей стали AISI 304 с физическими характеристиками, указанными в таблице 1. Radial Spiral Hexagonal Учебный анализ Статический анализ Статический анализ Статический анализ


AVG.размер элемента (доля диаметра модели) 0,1 0,1 0,1 Мин. Размер элемента (фракция AVG. Размер) 0.2 0.2 0.2 30037 1,5 1.5 1,5 Плотность (G / см 3 ) 8 8 8 Масса (кг) 7. 00588 6.70891 6.42679 Объем (мм 3 ) 875735 838614 803348 Предел текучести (МПа) 215 215 215 Предел прочности при растяжении (МПа) 505 505 505 505 195 195 195 Соотношение Пуассона 0,29 0.29 0,29

Статический анализ при давлении 8,89476 МПа и 20 МПа в рабочей поверхности матрицы. Первое значение является типом, используемым для этой машины, и оптимальным, наблюдаемым во время физических испытаний в термо-холодном прессе для получения пеллет из опилок; однако важно отметить, что большее давление было включено для подтверждения возможных деформаций.

4. Результаты и обсуждение
4.1. Основные компоненты гранулятора

Моделирование гранулятора, полученное с помощью программного обеспечения Solidworks®, показано на рисунке 1, и он состоит из системы подшипников длиной и диаметром 140 мм и 80 мм соответственно. Эта система имеет на концах подшипниковый соединитель, регулируемый винтами высокого давления; важно отметить, что подшипник имеет регулировочную направляющую, которая регулирует рабочее давление. Он имеет производительность 60 кг/ч при скорости вращения диска от 50 до 100 об/мин для гранул диаметром и длиной 6 мм и 30 мм соответственно.

4.2. Опилки, прессованные в прессе для нагрева и холода

На рис. 2 показан физический аспект пеллет, полученных из первичных опилок и опилок, размолотых под давлением 50, 100, 500 и 1000 фунтов на квадратный дюйм (344,7, 689,4, 3447,38 и 6894,7 кПа соответственно). .

Отмечено, что можно получать гранулы из биомассы опилок либо в виде первичных, либо измельченных с размером частиц 0,5 мм. Внешний вид гранул улучшается при увеличении давления прессования. По этой причине было решено и подтверждено, что 1000 фунтов на квадратный дюйм является оптимальным условием для использования при проектировании машины.

4.3. Размеры гранул

В соответствии со стандартами EN-14961-2 и CEN/TS 14691, гранулы диаметром 6 мм (Ø) достаточны, чтобы избежать крошения во время транспортировки. По этой причине пеллеты, изучаемые в этом исследовании, были выбраны на основе этого диаметра. Параметры, учитываемые при проектировании гранулятора, приведены в таблице S1 (дополнительный материал). Важно отметить, что гранулятор разработан на основе стандартов EN 14961-2 и CENT/TS 14691, которые определяют характеристики гранул и сертификацию для твердого биотоплива соответственно.

4.4. Прессование опилок

При прессовании опилок основная функция роликов заключается в сжатии материала в отверстии круглой плоской матрицы, вследствие чего в матрице возникают усилия. По этой причине в учетных записях для сжатия должны быть разные параметры; они упомянуты в таблицах S2–S4 (дополнительный материал).

Мощность гранулятора рассчитывается исходя из силы, необходимой каждому ролику для прессования материала при скорости вращения основной матрицы.Червячные передачи применяются, как правило, для малых и средних мощностей, не превышающих 60 кВт. В небольшом пространстве они могут получить относительно высокое соотношение скорости. По этой причине этот тип трансмиссии был выбран для передачи движения валу, соединенному с роликами. Червячные винты обычно изготавливаются из углеродистой стали (от 0,40 до 0,50% масс. в C), а также из низколегированной стали с Cr и Cr-Ni. Изношенные колеса изготовлены из бронзы, состав которой зависит от скорости скольжения и напряжения трансмиссии (таблица S5, дополнительный материал для расчета).

Лопасти соединены с главными осями, скорость их вращения 261 об/мин. Считалось, что эти лопасти расположены примерно под углом 5° по отношению к главной оси. Для конструкции бункера рассматривались стенки с достаточно крутыми стенками и малым трением. Для достижения этой цели была использована методология, представленная на рисунке 3. Результаты показаны в таблице S6 (дополнительный материал для оценки).


Для экспериментального определения функции материалопотока (ФМ) рассматривались предел текучести насыпных опилок и основное напряжение ( σ 1 ) для построения σ 1 и σ 1 по сравнению с 1/ графиками (см. Таблицу 2 и Рисунок 4).На этих графиках точка пересечения обеих прямых линий показала критическое напряжение (CAS), которое в данном случае было ок. 2 кПа. Используя CAS и (1) и (2), минимальный диаметр () можно найти (= 0,88 м):

1 (KPA)

4


4




6 Σ

(KPA)
5 2,23
10 3.16
20 4.47
44
44 12
100 8
140 30

Требование для этой машины 1 л в объеме, и по этой причине высота () и диаметр () бункера были оценены на основе следующих уравнений:

Учитывая ,

и соответствуют 1,0305 м и 0,3139 м соответственно.

4.5. Смещение

Максимальные смещения, которые может вызвать давление в радиальной матрице, были обнаружены на уровне 0,136 мм и 0,3946 мм при 1000 и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа) соответственно. Это можно увидеть на рисунке 5. Для спиральной матрицы смещение составило 0,1275 мм и 0,3698 мм при 1000 и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа) соответственно (см. рисунок 6). А для шестиугольной матрицы это смещение составило 0,1134 мм и 0,3289 мм при 1000 PSI и 2900 PSI (6894.7 кПа и 19994,8 кПа) соответственно (см. рис. 7).

В этом смысле анализ МКЭ показал, что трехматричные конструкции при давлении 1000 PSI и 2900 PSI (6894,7 кПа и 19994,8 кПа) не изменяются в их механической структуре, поскольку величина смещения для радиального диска составляет 0,3946, а для шестигранный диск составляет 0,3289 при давлении 2900 фунтов на квадратный дюйм (19994,8 кПа).

Статический анализ показывает, что геометрия является ключевым фактором при разработке матрицы; гексагональная матрица производит больше пеллет в соотношении 150/72, чем гексагональная и радиальная; то есть по сравнению с радиальной матрицей можно удвоить производительность при конфигурации гексагональной матрицы, не влияя на ее структуру.

4.6. Коэффициент безопасности

Коэффициент безопасности представляет собой отношение между значением максимальной производительности системы и значением фактически ожидаемого требования, которому она будет подвергаться; другими словами, это указывает на превышение емкости системы над ее требованиями. На рисунках 8–10 показаны результаты моделирования трех типов матриц. Значения безопасности были следующими: 0,38 и 0,13 для радиальных при 1000 и 2900 PSI (6894,7 кПа и 19994,8 кПа), 0.47 и 0,16 для спиральных при 1000 и 2900 PSI (6894,7 кПа и 19994,8 кПа) и 0,55 и 0,19 для шестигранных при 1000 и 2900 PSI (6894,7 кПа и 19994,8 кПа).

На основе этих результатов была разработана машина для гранулирования с плоской матрицей в соответствии с европейским стандартом EN 14961-2. Результаты моделирования МКЭ показали, что конструкция радиальной, спиральной и шестиугольной матриц под нагрузкой 1000 PSI и 2900 PSI (6894,7 кПа и 19994,8 кПа соответственно) не влияет на их механическую структуру.Максимальное смещение для радиального и шестиугольного сечения составило 0,3946 мм и 0,3289 мм при нагрузке 2900 фунтов на квадратный дюйм (19994,8 кПа) соответственно. Они демонстрируют, что геометрия является важным фактором при проектировании; гексагональная матрица обеспечит большее производство пеллет при соотношении гексагональная/радиальная матрица 150/72. Можно удвоить производство с конфигурацией шестиугольной матрицы; эта конфигурация не повлияет на структуру машины. Гранулятор изготовлен из нержавеющей стали 304 и углеродистой стали, производительность от 300 до 1220 кг/ч для гранул диаметром 6 мм и длиной 30 мм соответственно.Процесс производства пеллет сложен, поскольку в нем участвуют различные факторы: тип биомассы, влажность, давление прессования, конструкция и тип материала машины, размер частиц, температура опилок и скорость вращения матрицы.

Чтобы поддержать эту конструкцию, мы уделяем особое внимание физическим испытаниям на уплотнение, где ключевую роль играют давление, состав биомассы и размер частиц. Как упоминается Castellano et al. [21], состав биомассы играет ключевую роль в качестве гранул, поскольку он влияет на величину трения в матрице каналов и определяет потенциал для агломерации частиц.В аналогичных исследованиях изучается сырье для производства пеллет: овсяница, люцерна, сорго, тритикале, мискантус и ива [22], тогда как в других изучается процент относительной влажности, который является важным фактором для производства пеллет [23]. Важно отметить, что биомасса используется не только в энергетических целях; Сури и др. изучали выделение азота как фактор роста растений после производства гранулированных удобрений как добавленную стоимость из коровьего навоза. Они отмечают, что для этих целей предпочтительнее низкое компактное давление [6, 7].

Для численного моделирования с помощью МКЭ давление прессования, используемое в этой работе, составляло 6,89 МПа и 20 МПа (1000 и 2900 PSI), а для физических испытаний рассматривались четыре различных давления: 0,344, 0,689, 3,447 и 6,894. МПа (50, 100, 500 и 1000 фунтов на квадратный дюйм) соответственно.

Различные исследования, относящиеся к теоретическому давлению сжатия, подтверждают интервал между 188 МПа и 295 МПа. Также упоминается, что биомасса, температура, влажность и размер частиц являются определяющими факторами давления прессования [24].Сообщалось о давлениях прессования 8,65–9,5 МПа при производстве окатышей в пилотном масштабе [25].

Существуют различные модели конструкции гранулятора [26]; однако результаты этого конечно-элементного исследования и испытаний на физическое уплотнение показали, что можно производить пеллеты с такой конструкцией в соответствии с EN 14961-2. Еще одним важным моментом является то, что конструкция машины стандартизирована для быстрого и экономичного производства.

5.Выводы

Гранулятор с плоской матрицей был разработан на основе европейского стандарта EN 14961-2 (определение характеристик гранул) и стандарта CENT/TS 14691 (Европейская сертификация твердого биотоплива). Эта машина была разработана из нержавеющей стали 304 и углеродистой стали, производительность от 30 до 60 кг/час для гранул диаметром 6 мм и длиной 30 мм; спроектированы три типа матрицы: радиальная, спиральная и шестиугольная; они сравнивались путем моделирования для лучшего производства гранул.Конструкция была проверена с помощью метода конечных элементов на трех типах матрицы, а испытания на физическое уплотнение проводились при различных давлениях: 50, 100, 500 и 1000 фунтов на квадратный дюйм (344,7, 689,4, 3447,38 и 6894,7 кПа).

Результаты моделирования конечными элементами показывают, что конструкции матриц, радиальные, спиральные и шестигранные, под нагрузкой 1000 PSI и 2900 PSI (6894,7 кПа и 19994,8 кПа), не изменяются в их механической структуре; статический анализ показывает, что геометрия является важным фактором при проектировании матриц, а гексагональная матрица обеспечивает большее производство окатышей в соотношении 2 : 1 по сравнению с радиальным типом, в то время как испытания на физическое уплотнение показывают изготовление окатышей под давлением около 1000 фунтов на квадратный дюйм.

Процесс производства пеллет сложен, поскольку в него вовлечены различные факторы, такие как тип биомассы, влажность, давление прессования, конструкция и тип материала машины, размер частиц, температура опилок и скорость вращения матрицы между прочими. По этой причине эта работа будет продолжаться для производства различных гранул с различными физико-химическими параметрами и для анализа того, как эти параметры влияют на качество гранул. Конструкция этой машины технически стандартизирована, чтобы ее можно было построить быстро и экономично; однако при его строительстве необходимо провести соответствующие испытания с учетом всех факторов, которые могут повлиять на производство пеллет.

номенклатура
9 0031
: Давление ролика
: : Средний стресс в течение штамма
: : Штамм экструзия
A = 0,8-0,9 и b = 1.2-1.5: Эмпирические константы под углом от 50 ° до 60 °
: : Поверхность
: Доходность Средний стресс в среднем специфически опилки во время штамма (60 МПа)
: Начальная высота после прохождения рабочей поверхности валка
: Давление сжимаемого материала на стенку контейнера
: Начальная высота материала перед проходом через рабочую поверхность
: Диаметр Compacting Roller
: : радиус Compacting Roller
: Поверхность ролика
: Плотность стали
: Нормальная скорость ролика
R : Радиус матрицы
: Объемный расход.
Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.

Благодарности

Авторы признательны за финансовую поддержку, оказанную Secretaría de Investigacion y Posgrado (SIP) Национального политехнического института (IPN) México в рамках проектов SIP 20192030, 201 и 20196710.

Дополнительные материалы

Таблица S1: основные параметры гранул и соответствующие им значения. Таблица S2: формула и данные параметров, связанных с прессованием опилок в мундштуке. Таблица S3: формула и данные параметров, относящихся к катку. Таблица S4: формула и данные параметров, относящихся к матрице и рабочей поверхности. Таблица S5: формула и данные, относящиеся к требуемой мощности, винту и коронке. Таблица S6: формула и данные, относящиеся к конструкции бункера. (Дополнительные материалы)

Заводы по производству пеллет – Завод по производству пеллет из опилок, Линия по производству пеллет из биомассы

Опилки или древесная пыль являются побочным продуктом резки, шлифования, сверления, шлифования или иного измельчения древесины.Его можно использовать в качестве топлива для приготовления пищи и адсорбента для удаления масла и грязи, в то время как гранулы из опилок, изготовленные из опилок, имеют большую ценность с несравнимым вкладом в защиту окружающей среды. Таким образом, внедрение линии по производству пеллет из опилок станет насущной тенденцией.

Химический состав опилок
Химический состав опилок в основном состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и др. Ниже приведены химические свойства опилок сосны, ели, березы и осины.

Опилки Целлюлоза Гемицеллюлоза Лигнин
Аспен    40  30   19
Береза ​​  41  32  22 
Ель 42  28  27 
Сосна 40  28  28 

 

Спецификация гранул из опилок

 Влага  < 12% Зольность < 0.5%
Диаметр 6-10 мм Длина ≤ 5*диаметр
Летучий материал 68% Сера < 0,05%
Азот ≤0,3%  Хлор ≤0,03%
Низшая теплотворная способность 19 МДж/кг Насыпная плотность 650 кг/м 3  

 

После гранулирования опилки имеют низкое содержание влаги, низкую зольность и высокую теплотворную способность, что облегчает их сжигание и в то же время обеспечивает высокую эффективность сгорания.

Как сделать гранулы из опилок
1. Просеивание
Перед гранулированием опилки необходимо отправить на просеивающую машину для просеивания. Во время этого процесса отсеиваются крупные куски дерева, бревна, ветки, кора и другие примеси.
2. Дробление
Молотковая мельница может быть использована в настоящее время для измельчения просеянного сырья на мелкие частицы.
3. Сушка
Опилки с высоким содержанием влаги не подходят для гранулирования, поэтому для сушки опилок горячим воздухом необходима вращающаяся барабанная сушилка.
4. Гранулирование
Гранулятор является необходимым оборудованием в линии по производству пеллет из опилок. Во время этого процесса опилки под высоким давлением вдавливаются в отверстия гранулятора, по мере того, как гранулы опилок выталкиваются наружу, они обрезаются, чтобы обеспечить их длину.
5. Охлаждение и упаковка
При выталкивании из гранулятора температура гранул составляет около 80~90 ℃. Пеллеты также очень рыхлые и легко ломаются. С помощью охлаждающего оборудования гранулы охлаждаются до комнатной температуры и становятся твердыми и прочными.Оборудование для расфасовки может автоматически упаковывать пеллеты в мешки.

Преимущества гранул из опилок
* Эффективность. Пеллеты из опилок являются одним из эффективных видов топлива из биомассы из-за низкого содержания влаги и золы.
* Удобно. После гранулирования гранулы из опилок имеют одинаковый размер и могут быть упакованы в мешки, что облегчает их хранение и транспортировку.
* Экономичный. По сравнению с другими видами ископаемого топлива для дома пеллеты из опилок экономически конкурентоспособны, к тому же цены менее изменчивы.
* Возобновляемый. Пеллеты из опилок изготавливаются из остатков древесины или других побочных продуктов леса, поэтому они являются неограниченным источником топлива. Кроме того, это может быть местное производство и обеспечение рабочих мест.
* Экологически чистый. Будучи одним из устойчивых источников топлива, гранулы из опилок не содержат углерода.

Применение пеллет из опилок
1. Домашнее приготовление пищи и отопление. Опилки обладают высокой горючестью при низкой зольности, поэтому подходят для домашней кухни и отопления.
2. Котел на биомассе. Являясь одним из распространенных материалов биомассы, которые используются в котлах на биомассе, гранулы из опилок аналогичны гранулам EFB, разница между ними заключается в сырье.
3. Бытовая стойка для барбекю. Что касается возобновляемых источников энергии и защиты окружающей среды, предприятия общественного питания и домашнего барбекю предпочитают использовать гранулы из опилок в качестве замены топлива. Кроме того, по сравнению с древесным углем, пеллеты из опилок значительно удешевляют барбекю.
4. Силовая установка. Наряду с международным спросом на сокращение выбросов двуокиси углерода CO 2 пеллеты из биомассы становятся все более и более популярным топливом для выработки электроэнергии.

 

Линия по производству пеллет из опилок — пеллет-ричи.ком

Применение линии по производству пеллет из опилок

Истощение запасов ископаемого топлива и необходимость сокращения выбросов парниковых газов привели к значительному росту использования биомассы для производства тепла и электроэнергии. Попытки преодолеть плохие свойства биомассы, то есть ее низкую объемную плотность и неоднородную структуру, привели к увеличению интереса к технологиям уплотнения биомассы, таким как гранулирование на линии по производству гранул из опилок биомассы.

Мировой рынок пеллет быстро развивался, и в ближайшие годы ожидается значительный рост. Из-за растущего спроса на опилки из биомассы традиционно используемых древесных отходов лесопильных заводов и целлюлозно-бумажной промышленности недостаточно для удовлетворения будущих потребностей. Поэтому в будущем будут чаще использоваться новые виды и источники опилок из биомассы.

Древесина и гранулы из древесных опилок из сельскохозяйственной биомассы повышают потенциал использования биотоплива для производства электроэнергии в бытовом и коммунальном секторах.Однако производство пеллет из опилок представляет собой многоэтапный процесс, в котором этапы подачи-обработки и общее потребление энергии сильно зависят от характеристик вводимой биомассы.

Зачем производить гранулы из опилок?

  1. Достаточный и дешевый источник опилок: Опилки – это отходы деревообрабатывающего производства. Количество опилок большое, а цена дешевая. Гранулятор из опилок также можно использовать для переработки бытовых отходов, таких как листья, солома и отходы сельскохозяйственных культур.Это способ сделать отходы прибыльными. И превращая эти материалы биомассы в топливные гранулы, мы больше не беспокоимся о том, как утилизировать эти отходы.
  2. Большой спрос на пеллеты из опилок: В связи с ростом цен на уголь срочно необходимо найти замену угольному топливу. Все больше и больше людей обращаются к пеллетам из биомассы. Спрос на рынке большой. Гранулы из опилок используются не только дома в нашей повседневной жизни, но также могут применяться в промышленном производстве, например, на электростанциях.

Преимущества гранул из опилок

  • Они являются устойчивым ресурсом.
  • Они сокращают импорт энергии и вносят свой вклад в национальную экономику.
  • Количество отходов, выбрасываемых в окружающую среду после использования, незначительно.
  • Их можно использовать для производства электроэнергии.
  • Они генерируют выбросы CO ниже порогового значения.
  • Их легко транспортировать, и потребность в хранении меньше по сравнению с деревом и т. д.
  • Изготавливаются из остаточных опилок и подобных отходов без вреда для природы.

Бизнес-план пеллет из опилок и отчет о проекте производства пеллет из опилок

Richi Machinery поставила линии по производству пеллет из опилок производительностью 1-40 т/ч, заводы по производству пеллет из опилок и машины для производства пеллет из опилок для сотен производителей пеллет из опилок, и мы надеемся, что в будущем мы также сможем помочь вам успешно реализовать высокопроизводительные Эффективный, качественный и прибыльный бизнес по производству пеллет из опилок.

Ниже приведены предложения по проекту завода по производству пеллет из опилок / бизнес-план по производству пеллет из опилок из биомассы / отчет по проекту производства пеллет из опилок из биомассы:

Машина для производства пеллет из опилок RICHI / Завод по производству пеллет из биомассы для продажи в мире (типовой случай)

опилок биомассы лепешки опилок биомассы 500-700КГ/Х лепешки опилок биомассы гранулятора опилок биомассы 6Т/Х
Вместимость Страна Сырье Емкость Страна Сырье
Завод по производству пеллет из опилок из биомассы, 10 тонн в час Древесные отходы, древесные опилки США 2-2.Завод по производству пеллет из опилок из биомассы 5 тонн в час Мягкая и твердая древесина Германия
Завод по производству пеллет из опилок из биомассы 5 т / ч Древесная щепа, древесные опилки Австрия 2-3 т/ч завод по производству опилок из биомассы Бревна, древесная стружка, древесные опилки Канада
1-1.5T/H Завод по производству гранул из опилок из биомассы Бревна и щепа, древесные опилки Индонезия 1-1.Завод по производству опилок из биомассы 5 т/ч Древесные опилки Исландия
1-1,2 т/ч завод по производству пеллет из опилок из биомассы Деревянные блоки и опилки Конго Завод по производству пеллет из опилок из биомассы 1-1,5 т / ч Рисовая шелуха и древесные отходы (стружка, опилки) Китай
1-2T/H Завод по производству окатышей из биомассы Деревянная плита, древесные опилки ТАЙВАНЬ, Китай Завод по производству пеллет из опилок из биомассы 10 т/ч Бревна, древесная стружка, древесные опилки Мексика
2T/H Завод по производству гранул из опилок из биомассы Древесная щепа, древесные опилки Нидерланды 2-2.Завод по производству опилок из биомассы 5 т/ч Бревна, древесные опилки Австралия
1-2T/H Завод по переработке лепешек Древесная щепа, древесные опилки Бразилия производственная линия Бревна, древесные опилки Украина
1-1.5T/H Завод по производству окатышей из биомассы Древесные отходы (опилки, щепа, стружка) Ливан 2-2.Завод по производству пеллет из опилок из биомассы 5TPH Древесные опилки Румыния
4-5T/H Завод по производству пеллет из опилок из биомассы Отходы древесной плиты, древесные опилки Индонезия Завод по производству пеллет из опилок из биомассы 1,5 т / ч Древесные опилки и солома (кукуруза, пшеница, хлопок) Япония
600-700KG/H Завод по производству пеллет из опилок из биомассы Древесные опилки Китай 2T/H Завод по производству пеллет из опилок из биомассы Отходы стружки, опилок, соломы Китай
22-23T/H завод по производству пеллет из опилок из биомассы Отходы стеблей соломы и древесные опилки, стружка Китай Линия по производству пеллет из опилок из биомассы 3 т / ч Древесные опилки Китай
6TPH полный завод Солома Китай 12-13 т/ч Завод по производству пеллет из опилок из биомассы Древесные отходы, опилки и солома Китай
16T/H Завод по производству пеллет из опилок из биомассы ветки, древесные опилки и солома Китай Завод по производству пеллет из опилок из биомассы 7-8 т / ч Отходы соломы и древесных опилок сельского и лесного хозяйства Китай
3-5TPH Завод по производству пеллет из опилок из биомассы Древесные отходы, древесные опилки Китай 5T/H Завод по производству опилок из биомассы Древесная стружка, опилки, солома Китай
завод Бамбуковая стружка и древесные опилки Китай Завод по производству пеллет из опилок 13-14 т/ч Опилки твердых пород Китай

Принцип работы линии по производству пеллет из опилок

На приведенном ниже рисунке показаны этапы полного процесса производства гранул из опилок.В этом разделе кратко обсуждаются эти этапы, чтобы выделить основные технические барьеры цепочки поставок пеллет из опилок.

Поставка биомассы для завода по производству пеллет из опилок

Этот этап включает сбор, транспортировку и хранение биомассы до точки сбора; зеленая древесина удаляется механически, а остатки обрезки высушиваются на воздухе.

Измельчение, дробление, сушка и кондиционирование биомассы для линии гранулирования опилок

Эта фаза включает в себя механические процессы, такие как преобразование древесины в щепу (кроме опилок), удаление железистого материала, сушку, измельчение и кондиционирование.Древесную щепу обычно сушат в нагревателях, работающих на обычном топливе, хотя иногда в качестве топлива нагреватели используют древесную щепу.

Сушильная машина с вращающимся барабаном в основном используется для сушки гранул из древесных опилок с определенной степенью влажности и размером частиц. В наиболее распространенных сушилках используются вращающиеся барабаны с потоком воздуха, в которых влажная биомасса не прилипает к поверхностям барабанов и перегрев сводится к минимуму.

Если биомасса выдерживает контакт с продуктами горения, самой простой и дешевой системой является сушилка с прямым нагревом, в которой влажная биомасса контактирует с горячими дымовыми газами.В качестве альтернативы влажную биомассу можно высушить с помощью горячего воздуха.

Высушенную биомассу дополнительно измельчают для получения древесной щепы средней длиной 3 мм и гомогенизируют конечный продукт. В наиболее распространенных мельницах используются вращающиеся молотки, а материал перемещается через машину с помощью сжатого воздуха.

Иногда вторичное фрезерование обходится простым механическим селектором размера с наклонной плоскостью. Предварительное кондиционирование включает воздействие на биомассу подходящего сочетания условий окружающей среды (температура, влажность, продолжительность воздействия) для оптимизации ее поведения при последующем гранулировании опилок.

Молотковые дробилки для опилок из биомассы могут использоваться для уменьшения размера или изменения формы отходов, чтобы их было легче утилизировать или перерабатывать, или для уменьшения размера твердой смеси сырья.

В обычном процессе предварительной подготовки опилки из биомассы подвергаются быстрому нагреву с использованием горячего водяного пара, что приводит к смягчению материалов и частичному разложению крахмала и целлюлозы на более простые сахара, что облегчает уплотнение.

Кратковременное воздействие горячего пара сводит к минимуму значительное увеличение содержания влаги в биомассе. Добавки (такие как меласса, крахмал, жиры, масла, клеи и т. д.), направленные на улучшение качества биомассы и характеристик экструзии, могут быть добавлены к сырьевому корму на этом этапе.

Гранулирование опилок для завода по производству опилок

Эта фаза включает физическое производство гранул из опилок путем приложения механического давления на опилки биомассы через подходящую пластину с отверстиями для получения гранул из опилок диаметром в диапазоне 2–12 мм и высотой в диапазоне 12–18 мм.

Машина для производства опилок

RICHI использует систему привода с двумя двигателями, низкий уровень шума и отсутствие необходимости в смазке, шнековой питатель использует преобразователь частоты; Пусковой ток составляет половину мощности гранулятора с одним мотором, низкое рабочее напряжение; подшипник SKF и двигатель Siemens; Устройство автоматического добавления масла для основного вала и ролика.

Основными техническими параметрами гранулятора древесных опилок из биомассы являются следующие: геометрия каналов, количество и скорость нагнетательных барабанов, соотношение диаметра и длины каналов, расстояние между барабаном и пластиной с отверстиями.

Охлаждение, сортировка и хранение для линии по производству гранул из опилок

Эти этапы включают охлаждение, выбор размера гранул опилок, сбор и хранение в бункерах или мешках для последующей продажи. Фаза охлаждения имеет решающее значение для стабилизации продукта, поскольку в процессе производства гранул из опилок пеллеты достигают сравнительно высоких температур (90–95 ℃) и, как правило, получаются путем принудительной выдержки на воздухе при комнатной температуре.

Усовершенствованная теория противоточного охлаждения, широко применяемая в охладителях пеллет из опилок из биомассы, таких как гранулирование, расширение, экструдер, расширение и т. Д.Пеллеты нестандартного размера удаляются механическим способом, чтобы свести к минимуму образование пыли в местах хранения.

Ценность опыта » Evergreen Engineering

Джон Свон — это тот человек, которого компания по производству пеллет хочет видеть в своей команде. Имея многолетний опыт в управлении лесным хозяйством, логистике волокна и производстве пеллет, Сваан обладает знаниями, которые нельзя получить, прочитав ни одно руководство или учебник.

Основание производителя древесных гранул Pacific BioEnergy Corp.30 лет назад Swaan был свидетелем успеха и провала многих операций. Возможно, небольшое утешение для этих неудачных проектов заключается в том, что почти всегда были получены ценные знания. «За последние 30 лет в отрасли производства древесных гранул были извлечены довольно сложные уроки, и они все еще извлекаются, — говорит Суан. «Это дало нам ориентир. Дьявол действительно кроется в деталях, а детали действительно имеют значение».

Под деталями Swaan подразумевает все: от размещения завода до проектирования, подготовки волокна и понимания того, как это влияет на каждый компонент завода.Прежде чем что-либо из этого рассмотреть, Суон говорит, что первоочередной задачей бизнеса является поиск того нишевого опыта, который он считает решающим. «Есть две категории разработчиков — во-первых, мелкие, у которых обычно есть свои представления о том, как это должно работать, и они думают, что это выглядит относительно просто, поэтому они делают это по-своему», — говорит он. «Затем у вас есть инвесторы, которые могут нанять подрядчика, проектную/инженерную фирму и поставщиков оборудования. Многие из них могут иметь огромные балансы, но не слишком много опыта в этой области, и тогда заводы в конечном итоге не работают и подвергаются судебным разбирательствам.

Что касается опыта, то Mid-South Engineering — это фирма, которая работает в отрасли уже более десяти лет и оказывает инженерные услуги для большинства крупных предприятий по производству пеллет в США, проекты варьируются от незначительной модернизации до устранения неполадок. , чтобы завершить проектирование объектов как на новых, так и на действующих объектах, по словам Скотта Стэми, старшего менеджера проекта. Как и Свон, Стами подчеркивает важность опыта и знаний. «Существует бесчисленное множество деталей, касающихся обработки и обработки биомассы от дерева до готовых гранул, и их игнорирование может негативно сказаться на производстве и качестве на долгие годы», — говорит он.«Основные переменные, которые могут повлиять на проектирование нового предприятия или его расширение, включают диапазон свойств сырья — настоящие и будущие — требования к размеру и процессу сушки, будущие варианты расширения, логистику отгрузки и получения, уровень автоматизации и любые требования к качеству пеллет. . Каждый проект уникален, поэтому инженеры должны быть уверены, что полностью понимают потребности и цели владельца».

В частности, первая и, возможно, самая важная деталь, которую следует учитывать, — это исходное сырье, по словам Свона, и оно должно быть номером один.1 фокус в определении того, где и как должен быть размещен успешный завод по производству пеллет.

Фокус на оптоволокне

Волокно должно находиться в пределах 75 миль от завода, и качество имеет большое значение, подчеркивает Свон. «Некоторые предполагают, что подойдет любое волокно, что в процессе оно выпрямится, но это не так», — говорит он. «Если мусор на входе, то мусор и на выходе. И также важно понимать различия между породами дерева и то, насколько вы должны быть последовательны с содержанием влаги и обращением с материалом.

Волокно должно быть однородным и однородным при подаче на гранулятор, повторяет Свон. «Это критически важная часть понимания, чтобы сделать это успешным — не только само производство, но и связь с поддержанием времени безотказной работы, что имеет решающее значение для вашей прибыли».

Джастин Прайс, PE

Джастин Прайс, директор Evergreen Engineering ® , объясняет, как постоянство обращения с волокном и содержание влаги могут влиять на работу предприятия и конечный продукт.«Обычно для грануляторов мы покупаем отходы — плоскую стружку, зеленые опилки, сухие опилки, щепу и т. д. — все эти продукты и то, как они организованы на вашем дворе и подаются в ваши системы, это повлияет на ваши процесс», — говорит он. «Вы хотите контролировать сырое волокно как по размеру, так и по содержанию влаги для более плотной консистенции».

Это достигается за счет хороших механизмов просеивания и сортировки волокон для гомогенизации материала, согласно Прайсу, а также смешивания на основе рецептов.«Кучи волокон должны быть разделены поставщиками, чтобы вы могли соответствующим образом смешивать и управлять скоростью подачи каждого из этих продуктов в систему», — говорит Прайс. «Если у вас есть фронтальный погрузчик, это может быть одна ложка зеленого и два ложка сухого, в зависимости от влажности. Если вы используете бункеры или бункеры, вы можете контролировать скорость подачи материалов, поступающих в процесс, обеспечивая однородный размер, поступающий в сушилку».

Несмотря на то, что каждый отдельный размер частиц не будет иметь одинаковое содержание влаги, по словам Прайса, тепло, необходимое для процесса, становится более гомогенизированным.«Во многих барабанных сушилках, когда волокно входит внутрь, тяжелые и влажные материалы выходят за пределы сушилки. По мере высыхания он движется вниз по длине сушилки, теряет вес и падает к центру, где поток воздуха подхватывает его и проносит через сушилку. Если к вам поступает сухая частица, она не будет долго оставаться на внешнем кольце барабанной сушилки — она будет падать быстрее, а влажный материал останется в сушилке дольше».

Отправка однородного продукта через сушилку приведет к получению более качественного конечного продукта.«Таким образом, вашими ключевыми показателями производительности являются содержание влаги, регулярные отборы проб сырья на предмет размера, поступающие в сушилку, а затем сравнение этого с потреблением тепла и энергии — вы найдете то, что подходит для этого завода, чтобы получить однородную систему сушки. ”

Когда материал выходит из сушилки, его следует снова взять на пробу на предмет влажности и размера. «Во многих случаях материал пересушивается, и воду приходится добавлять обратно перед гранулятором», — говорит Прайс. «Если у вас очень стабильное содержание влаги, вы можете свести к минимуму количество воды, которую вы добавляете обратно для кондиционирования.

Что касается того, как часто следует брать пробы материала, Прайс говорит, что если подача стабильна — волокно поступает из одних и тех же источников, а погода нормальная — операторы могут обходиться четырьмя-шестью разами за смену. «Если у вас идут проливные дожди, а ваш продукт хранится на улице, вам нужно уделять этому больше внимания и делать это чаще. Важно, чтобы ваши операторы были в курсе этого, почему это важно, и понимали влияние на технологический рецепт. Если содержание влаги находится по всей карте, вы увидите это в гранулах — контрольные знаки.Он будет формироваться по-другому, изменится прочность и он не будет склеиваться, и через ваш гранулятор будет неуравновешенный поток. Люди, как правило, уделяют большое внимание размеру, и это очень важно, но если содержание влаги колеблется, вы увидите тот же эффект».

По словам Прайса, отслеживание времени простоя необходимо для его минимизации, когда речь идет о проблемах, вызванных несовместимым волокном. «Если вы перейдете от обслуживания на основе реагирования к программе, в большей степени основанной на плане, вы можете начать искать пути устранения краткосрочных перерывов.Если парень выходит, останавливает бункер, берет шламовый молот и бьет по нему в течение 30 секунд, чтобы он продолжал работать, это не отображается в отчете о простоях, потому что это стало рабочей процедурой, даже если это не так. т нормально. Когда вы определите, что вызывает у вас простои, вы можете внедрить процедуру для их предотвращения».

Дополнительные сведения

Проектирование/Сборка 
Помимо наличия человека, имеющего опыт проектирования установок, необходим опытный техник-технолог, говорит Свон, поскольку пеллетные установки сложны в эксплуатации.«Тебе нужен кто-то, кто будет продолжать. Теперь у нас есть годы понимания того, какой размер частиц лучше всего подходит для какой части процесса, и это сводится к опыту. Боинг-747 или любой другой самолет способен сам оторваться от земли, но вам нужна уверенная в себе команда или пилот, который знает, как на нем летать, и летать на нем хорошо, иначе это будет катастрофа. Вы действительно должны понимать, как продолжать работать, и понимать динамику процесса — это то, что вы просто не можете спроектировать.

Что касается текущей стоимости строительства новых заводов или расширения, Стами говорит, что они значительно различаются. «Мы не рекомендуем думать о строительстве пеллетного завода с точки зрения стоимости на тонну годовой мощности», — говорит он. «Эти цифры могут вводить в заблуждение, поскольку в них необходимо учитывать широкий спектр предположений. Затраты могут сильно различаться в зависимости от сырья: например, для предприятия, на 100% состоящего из сухой строгальной стружки, потребуется значительно меньше технологического оборудования, чем для предприятия, на 100 % состоящего из круглого леса.

Затраты, связанные с обустройством площадки и логистикой доставки и получения, часто недооцениваются при рассмотрении бюджетов проектов, но могут значительно повлиять на общий требуемый капитал, добавляет Стейми. «Предварительное исследование, в ходе которого определяется проект и выполняется общая смета расходов, может быть выполнено быстро и по доступной цене и даст вам гораздо более точную информацию для принятия решений».

Безопасность 
Одна из приятных особенностей производства древесных гранул заключается в том, что почти все процессы на предприятии десятилетиями существовали на других предприятиях по производству изделий из древесины, говорит Стами.«Безопасность при производстве и хранении древесных пеллет улучшилась, как и исследования за последние несколько лет, поскольку отрасль осознает некоторые уникальные проблемы, связанные с пеллетами».

«Вы действительно должны понимать, что имеете дело с чем-то очень взрывоопасным и легковоспламеняющимся, — говорит Свон. «Некоторые из нас прошли через взрывы и пожары и знают, что за столом должен быть кто-то, кто даст вам некоторые рекомендации по безопасности, основываясь на рекомендациях.

Согласно опыту Свона, типичная цена за надлежащую безопасность и противопожарную защиту на грануляторах оказывается в три или четыре раза выше, чем первоначально предполагалось. «Принципы одинаковы, независимо от того, насколько мала или велика установка», — говорит он.

Разрешения/выбросы
Требования к разрешениям на выбросы в атмосферу постоянно меняются, отмечает Стейми, поэтому скоординированные планы с участием консультантов по выдаче разрешений и инженеров-технологов важны как никогда.Прайс согласен. «Вы должны хорошо знать, каковы ваши коэффициенты выбросов, когда вы делаете свое разрешение», — говорит он. «Вы не хотите возвращаться позже и добавлять регенеративный термический окислитель (RTO). Это сводится к инженерам-экологам, которые находят эквивалентные данные испытаний и тщательно проверяют ваш процесс получения разрешений».

Разработчик должен консультироваться с инженерами и технологами, которые работают в деревообрабатывающей промышленности, говорит Прайс. «По мере того, как процессы становятся более совершенными, я думаю, мы увидим, как тесты покажут, что мы получаем более высокие летучие органические соединения (ЛОС) из процессов, чем мы ожидали, и это возвращается к сушке.Как правило, если вы очень хорошо справляетесь с сушкой изделий из дерева, вы улавливаете эти летучие органические соединения в сушилке. Но когда вы пройдете через гранулятор, вы достигнете температуры, при которой летучие органические соединения могут отделиться. Я ожидаю, что это повлияет на некоторые объекты, где в разрешениях не указаны ЛОС».

Прайс говорит, что со временем, как он подозревает, регулирующие органы будут уделять больше внимания зеленой молотковой дробилке. «Зеленое измельчение, как правило, приводит к тому, что материал находится в этом температурном диапазоне для выделения летучих органических соединений, поэтому они могут обратить на это внимание, особенно в связи с тем, что наша отрасль подвергается более тщательному изучению с точки зрения окружающей среды и устойчивости.

Что касается насмешливой шутки о том, что производство древесных пеллет — это искусство, Суон говорит, что смотрит на это несколько иначе. «Я думаю об этом скорее как о навыке», — добавляет он. «Вам нужен набор навыков — в основном это 75 процентов технологий и 25 процентов навыков. Если вы не придаете значения набору навыков, остальные 75 процентов не имеют значения — завод не будет работать».

Автор:  Анна Симет
Редактор журнала Pellet Mill Magazine
701-738-4961
[email protected]ком

Производство топливных пеллет из биомассы

Введение

Популярность древесных пеллет в качестве топлива для отопления в последние годы чрезвычайно возросла, и многие домовладельцы и коммерческие предприятия предпочитают пеллетные печи или котлы традиционному дровяному оборудованию из-за их относительной простоты использования. . В результате спрос на топливные пеллеты также быстро вырос. Однако древесина не является единственным подходящим сырьем для производства пеллетного топлива. Для производства гранул можно использовать широкий спектр материалов биомассы, в первую очередь многолетние травы, такие как просо просо или мискантус.Не только это, но и необходимое оборудование для производства пеллет доступно в различных размерах и масштабах, что позволяет использовать все, от самого маленького масштаба (отдельные домовладельцы, производящие только для личного пользования) до крупнейших коммерческих заводов, производящих более 500 миллионов тонн. пеллет в год.

Свойства пеллет из биомассы

Пеллеты из биомассы, как правило, являются лучшим топливом по сравнению с исходным сырьем. Гранулы не только более энергоемкие, с ними также легче обращаться и использовать их в автоматизированных системах кормления.Эти преимущества в сочетании с устойчивыми и экологически чистыми свойствами топлива делают его очень привлекательным для использования. Стандартная форма топливной таблетки – цилиндрическая, диаметром от 6 до 8 миллиметров и длиной не более 38 миллиметров. Иногда производятся и более крупные гранулы; если они имеют диаметр более 25 миллиметров, их обычно называют «брикетами».

2 7
Таблица 1. Типичные свойства гранул из биомассы из разных источников.
FreeStock Объемная плотность (кг / м 3 ) Содержание энергии (MJ KG -1 ) Содержание золы (%) 4 ссылки
Sawdust 606 20.1 0,45 2 2
676 676 20.1 3,7 2
Регистрация лесозаготовки 552 20.8 2.6 2
Просо 445 19,2 4,5 3, 7
Солому пшеницы 475 16 6,7 3, 9
Ячмень соломы 430 17.6 17.9 4,9 3, 8
550 550 17.6 3.7 3, 1
3, 1

Примечание: для конверта из MJ KG -1 БТЕ/фунт, умножить на 430.Чтобы преобразовать из кг/м 3 в фунты/футы 3 , умножьте на 0,0624279.

Высококачественные пеллеты сухие, твердые и прочные, с небольшим количеством золы, остающейся после сгорания. По данным Института пеллетного топлива, пеллеты «премиум» (которые в настоящее время являются наиболее распространенными пеллетами на рынке) должны иметь содержание золы менее 1 процента, тогда как «стандартные» пеллеты могут иметь зольность до 2 процентов. Все гранулы должны иметь уровень содержания хлоридов менее 300 частей на миллион и не более 0.5 процентов штрафа (пыль). Многие исходные биомассы имеют более высокое содержание золы, чем разрешено стандартом. Кроме того, некоторые травы и другие материалы образуют пепел, который при высоких температурах имеет тенденцию образовывать комки и отложения. Из-за этого большинство печей на древесных гранулах не подходят для сжигания топливных гранул, изготовленных из других материалов, кроме дерева. Вместо этого следует использовать печи на пеллетах из биомассы, которые разработаны специально для этих видов топлива.

A Описание процесса гранулирования

Процесс производства топливных гранул включает размещение измельченной биомассы под высоким давлением и продавливание ее через круглое отверстие, называемое «матрицей».При воздействии соответствующих условий биомасса «сплавляется» между собой, образуя твердую массу. Этот процесс известен как «экструзия». добавки, служащие «связующим веществом», которое скрепляет гранулы

Однако создание гранул — лишь небольшой шаг в общем процессе производства топливных таблеток.Эти этапы включают измельчение исходного сырья, контроль влажности, экструзию, охлаждение, и упаковка.Каждый шаг должен выполняться с осторожностью, если конечный продукт должен быть приемлемого качества.

Измельчение исходного сырья

Для грануляторов стандартного размера обычно требуется биомасса, измельченная до частиц размером не более 3 миллиметров. Для выполнения этой задачи доступно несколько типов оборудования. Если биомасса довольно большая и плотная (например, древесина), материал сначала пропускают через «дробилку», а затем пропускают через молотковую мельницу или подобное устройство для измельчения частиц до требуемого размера.Более мелкую и мягкую биомассу (например, солому) можно подавать непосредственно в молотковую мельницу без предварительного измельчения.

Контроль влажности

Поддержание надлежащего уровня влажности в исходном сырье жизненно важно для общего качества конечных гранул. Для древесины требуемый уровень влажности исходного сырья составляет около 15 процентов. К другим типам биомассы предъявляются другие требования — возможно, вам придется немного поэкспериментировать. Влага может быть удалена из исходного сырья сушкой в ​​печи или обдувом частиц горячим воздухом.Если исходное сырье слишком сухое, можно добавить влаги путем подачи в исходное сырье пара или воды.

Экструзия

На этом этапе фактически создается гранула. Ролик используется для сжатия биомассы на нагретой металлической пластине, называемой «матрицей». В матрице просверлено несколько небольших отверстий, которые позволяют продавливать биомассу в условиях высокой температуры и давления. Если условия правильные, частицы биомассы сливаются в твердую массу, превращаясь в гранулы.Лезвие обычно используется для разрезания гранул на заданную длину, когда они выходят из матрицы. Некоторая биомасса имеет тенденцию сливаться вместе лучше, чем другая биомасса. Опилки являются особенно подходящим сырьем для гранулирования, потому что лигнин, естественным образом присутствующий в древесине, действует как клей, скрепляющий гранулы. Трава, как правило, почти так же не сплавляется, и полученные гранулы менее плотные и их легче разбить. Правильное сочетание свойств исходного материала и работы оборудования для гранулирования может свести к минимуму или устранить эту проблему.Также можно добавить в биомассу «связующий» материал, чтобы помочь ей склеиться, или смешать фракцию опилок с аналогичными результатами. Сообщается, что Distillers Dry Grains (продукт производства этанола из кукурузы) улучшает связывающие свойства некоторых видов биомассы.

Охлаждение

Гранулы после выхода из матрицы довольно горячие (~150°C) и довольно мягкие. Поэтому их необходимо охладить и высушить, прежде чем они будут готовы к использованию. Обычно это достигается путем продувки гранул воздухом, когда они находятся в металлическом бункере.Конечная влажность пеллет должна быть не выше 8 процентов.

Упаковка

Пеллеты обычно продаются в 18-килограммовых мешках, которые можно легко заполнить с помощью подвесного бункера и конвейерной ленты. Пакеты должны быть четко промаркированы с указанием типа пеллет, их класса (т. е. высшего или стандартного) и содержания тепла.


Рисунок 1: Схема производства топливных таблеток.

Требования к энергии для производства пеллет

Производство пеллет требует довольно много энергии как для сушки влажного сырья, так и для работы различных механизмов.Крупные заводы обычно сжигают часть своего сырья, чтобы обеспечить тепло для сушки, тогда как более мелкие предприятия часто используют другие способы. Как правило, гранулятор требует от 50 до 100 киловатт электроэнергии на каждую тонну в час производственной мощности. Кроме того, электричество обычно требуется для работы любого используемого оборудования для измельчения, измельчения, сушки, охлаждения и упаковки в пакеты. Если надежный источник электроэнергии недоступен, можно использовать бензиновое или дизельное оборудование.

Экономические соображения

Стоимость установки завода по производству пеллет недешева; как правило, рассчитывайте платить от 70 000 до 250 000 долларов за тонну в час. Широкий разброс затрат зависит от размера, качества и доступности оборудования. Оборудование большей производительности часто дороже в пересчете на тонну из-за большей долговечности оборудования и (обычно) более высокого качества получаемых гранул. Будьте осторожны при выборе самого дешевого доступного оборудования — вы можете пожалеть об этом позже, если оборудование окажется низкого качества.Еще одним важным фактором, который следует учитывать при выборе оборудования, является наличие запасных частей и специалистов по ремонту. В целом, около половины стоимости закупки оборудования будет приходиться на гранулятор, а половина – на другие устройства.

Эксплуатационные расходы включают стоимость сырья, энергии, рабочей силы и обслуживания оборудования. Обычно матрицы для гранул необходимо заменять через каждые 1000–1500 часов работы.

Другие важные факторы, которые следует учитывать

Два других важных фактора, которые следует учитывать при принятии решения о производстве пеллет, — это наличие сырья и наличие рынка.Если вы производите пеллеты для личного пользования из биомассы, выращенной на собственной ферме, это относительно легко оценить. Однако, если вы рассматриваете производство пеллет как бизнес, жизненно важно определить и обеспечить стабильные поставки биомассы для ваших нужд. Опилки и другие отходы уже не так просто достать, а в некоторых районах их просто нет. Рынок топливных пеллет также является важным фактором. Вам нужно будет не только найти покупателя для вашего продукта, вы также должны принять во внимание, что большинству пользователей топливных пеллет необходимы поставки только в зимние месяцы.Тем не менее, важно отметить, что ваши инвестиции в пеллетное оборудование с большей вероятностью окупятся, если вы сможете эксплуатировать объект большую часть года. Постоянная работа может быть необходима, если вы хотите окупить свои инвестиции в оборудование и работать рентабельным образом.

Ссылки

Демирбас, А. «Расчет высшей теплотворной способности биотоплива». Топливо 76, вып. 5 (1996): 431-34.

Лехтикангас, П. «Качественные свойства гранулированных опилок, лесосечных отходов и коры».Биомасса и биоэнергия 20 (2001): 351-60.

Мани, С., С. Сохансандж, X. Би и А. Турхоллоу. «Экономика производства топливных пеллет из биомассы». Прикладная инженерия в сельском хозяйстве 22, вып. 3: 421-26.

Мани, С., Л. Табил и С. Сохансанж «Влияние силы сжатия, размера частиц и содержания влаги на механические свойства гранул биомассы из трав». Биомасса и биоэнергия 30 ( 2006): 648-54.

McDermott, M. «Самый большой в мире завод по производству пеллет из биомассы открывается во Флориде.» TreeHugger News, 13 июня 2008 г. По состоянию на октябрь 2008 г.

Институт пеллетного топлива. Стандартная спецификация PFI для бытового/коммерческого сгущенного топлива. Арлингтон, Вирджиния: Институт пеллетного топлива, 2008 г.

Самсон, Р., С. Бейли Стамлер и Хо Лем К. Оптимизация использования проса для коммерческого производства топливных пеллет Резюме проектов Фонда исследований и развития альтернативных возобновляемых видов топлива Канада: REAP, 2006 г.

Шмидт А., А. Зшецше и В. Ханч- Линхарт.Проанализируйте фон биогенен Бреннштоффен. TU Wien: Institut für Verfahrens-, Brennstoff- und Umwelttechnik, 1993.

Шари, Л. «Анализ пшеничной соломы Agripellets». Эйршир, Шотландия: Knight Energy Services, 2005 г. По состоянию на октябрь 2008 г.

Центр энергетики биомассы штата Пенсильвания

Подготовлено Дэниелом Чолкошом, сотрудником Центра энергии биомассы штата Пенсильвания и Департаментом сельскохозяйственной и биологической инженерии

Рецензировано Томом Х. Уилсон, Penn State Extension и Томас О.Уилсон, Департамент сельскохозяйственной и биологической инженерии

Как развивается завод по производству пеллет из опилок в Китае? на Энгормикс. (Реф. 32778)

Публикация этого продукта после.
Подробнее в разделе «Пеллетный завод»

Ресурсы соломы в Китае очень богаты. Согласно результатам смежных исследований, теоретический объем первых пяти сельскохозяйственных соломинок в 2016 году составляет 0,43 млрд тонн. Из них только 0,17 млрд тонн могут быть переработаны повторно. Как переработать сельскохозяйственную солому — ключевая тема для обсуждения.

Гранулятор для опилок

В настоящее время способы переработки сельскохозяйственной соломы в основном включают прямой возврат в поле, сельскую движущую силу, корма для скота, производство бумаги, посадку грибов, сжигание и выбрасывание и т. д. соломы имеют большое значение для рационализирующего применения.

Используя гранулятор опилок, мы можем перерабатывать сельскохозяйственную солому в топливо или корма в гранулах. С 1950-х годов китайцы всегда рассматривали сельскохозяйственную солому как корм для животных, таких как коровы, овцы и т. д.Использование соломы для кормления животных, особенно после реформы и открытости, хорошо реализовано в широких сельских районах.

К 1980-м годам Китай начинает изучать технологию превращения соломы в уплотненное биотопливо. В более ранние периоды мы в основном использовали гранулятор с винтовой экструзией. Поскольку основные детали легко изнашиваются, а потребление энергии высокое, стоимость использования этой машины довольно высока.

С 2000 года, когда мы начали использовать гранулятор из опилок, производство биотоплива значительно увеличилось.Технология получения твердого биотоплива хорошо отработана. Ориентированные на мораль, люди будут честными; качество укоренилось, продукт будет превосходным. С принципом обслуживания, заключающимся в ответственности за каждую процедуру, каждый продукт и каждого клиента, FTM надеется работать с вами в ближайшем будущем.

Прайс-лист на сайте!

Fote Heavy Machinery: http://www.woodpelletmillsell.com/product/wood-pellet-mill.html

Электронная почта: [email protected]

Вопросы по товару

Пожалуйста, не размещайте здесь контактную информацию и не спрашивайте о других продуктах.

Еще товары этого продавца (37)

Древесные гранулы – обзор

13.4.3 Пеллеты и брикеты

Пеллеты из спрессованных опилок или древесной стружки доступны во многих частях мира уже более нескольких десятилетий. Поскольку они спрессованы, пеллеты представляют собой более концентрированную форму топлива, чем древесная щепа. Следовательно, они требуют меньше места для хранения и проще в обращении. Производство древесных гранул требует больше энергии, чем древесной щепы, и капитальные затраты на производственное предприятие высоки; Поэтому пеллеты дороже щепы.

Древесные пеллеты обычно изготавливаются из прессованных опилок, являющихся отходами других отраслей промышленности (например,г., лесопилки). Гранулы скрепляются естественным лигнином в древесине — обычно связующий клей не требуется. Лигнин составляет примерно от одной четверти до трети сухой древесины. Он укрепляет древесину, а также обладает водоотталкивающими свойствами.

Древесные пеллеты имеют очень низкое содержание влаги, обычно 6-10%, что означает, что древесные пеллеты являются очень хорошим источником энергии, поскольку очень небольшая часть энергии пеллет используется для испарения влаги. Общие свойства древесных гранул:

Влажность: 3.5% -5.5%

Эш: 0,2% -0,5%

Calorific Value: 8800 BTU / LB

Массовая плотность: 600-750 кг / м

Пеллеты чрезвычайно плотные низкое содержание влаги (менее 10%) позволяет сжигать их с очень высокой эффективностью сгорания. Правильная геометрия гранул и небольшой размер позволяют осуществлять автоматическую подачу с очень точной калибровкой. Их высокая плотность также обеспечивает компактное хранение и рациональную транспортировку на большие расстояния.

Древесная щепа представляет собой твердое топливо, получаемое из древесины, которая часто используется в качестве сырья для технической обработки древесины. В промышленности после лущения бревен при переработке коры часто отделяют древесную стружку из-за различных химических свойств. Древесную щепу также можно использовать в качестве древесного топлива.

Пеллеты могут использоваться в качестве топлива для различных приборов и систем отопления. Самыми маленькими являются пеллетные печи мощностью до 9 кВт, которые подходят для обогрева отдельных помещений. Эти печи имеют электронное управление и могут обеспечивать регулируемую тепловую мощность, а заправлять их нужно только раз в несколько дней.Пеллетные котлы доступны в широком диапазоне мощностей от небольших бытовых до крупных промышленных масштабов для обогрева школ или больниц. Для бытового потребителя пеллеты представляют собой наиболее удобный вид дровяного отопления. В Скандинавии древесные гранулы доставляются цистернами и перекачиваются в бункеры для хранения, которые автоматически подаются в котел.

Древесные гранулы используются в печах специальной конструкции. Пеллеты обычно изготавливаются из древесных отходов лесопильных заводов. Древесина проходит довольно длительный процесс трансформации, прежде чем она, наконец, будет экструдирована в виде твердых гранул.Несмотря на обработку, топливо по-прежнему является углеродно-нейтральным и поэтому менее вредно для окружающей среды, чем другие виды ископаемого топлива. Для коммерческих предприятий, как и в случае любого древесного топлива, древесные пеллеты не облагаются налогом на изменение климата. В настоящее время в Соединенном Королевстве имеется ограниченное количество заводов по производству пеллет, хотя есть определенные стимулы для производства из местных источников. Некоторые пеллеты в настоящее время импортируются. Пеллеты для бытовых обогревателей и котлов поставляются в предварительно упакованных мешках, обычно весом 22 фунта (10 кг), что делает их удобными для хранения и загрузки в бункер.Для более крупных моделей котлов пеллеты могут поставляться навалом, но должен быть в наличии соответствующий бункер, подключенный к котлу. На данный момент большая часть пеллет будет поставляться магазином печей, который продает котлы, но см. нашу страницу ссылок ниже для других поставщиков.

Топливные брикеты (иногда называемые топливными брикетами), особенно брикеты, изготовленные из угля (Speight, 2013), стали важным бизнес-предприятием в 20 веке. В 1950-х годах было разработано несколько экономичных методов изготовления брикетов без связующего вещества.Множество заводов по всему миру производили буквально десятки миллионов тонн полезного и экономичного материала, который удовлетворял бытовые и промышленные потребности в энергии. Во время двух мировых войн домохозяйства многих европейских стран сами изготавливали брикеты из намоченной макулатуры и других горючих бытовых отходов с помощью простых прессов с рычажным приводом (Lardinois and Klundert, 1993). Современные промышленные машины для брикетирования, хотя и намного крупнее и сложнее, работают по тому же принципу, хотя рыночные брикеты теперь продаются по более высокой цене для периодического барбекю на заднем дворе, а не для повседневного использования.

Уже более 100 лет неофициальные сборщики отходов в Каире отделяют и сушат органические отходы для продажи в качестве твердого топлива для бытового использования. Этот процесс несколько затух, когда стали доступны источники ископаемого топлива. Переход на традиционные виды топлива может оказаться выгодным для тех, кто может себе это позволить, но, учитывая экономические и энергетические условия во многих городах, городские и сельскохозяйственные отходы остаются жизнеспособным альтернативным топливом.

Брикетирование переживает период возрождения, в основном из-за совпадения трех критических факторов.Во-первых, последние разработки в области обработки и связывания брикетов резко изменили экономику использования топливных брикетов в качестве энергоресурса. Во-вторых, в большинстве развивающихся стран обостряется нехватка топливной древесины. Наконец, наблюдается неуклонный рост экологических проблем, связанных с решением проблемы удаления бытовых и городских отходов, дилеммы, которую может помочь решить брикетирование.

13.4.3.1 Производство брикетов

Как правило, производство брикетов (брикетирование) включает сбор горючих материалов, непригодных для использования как таковых из-за их низкой плотности, и их прессование в твердое топливо любой удобной формы, которое можно сжигать как дрова или уголь.Таким образом, материал сжимается, образуя продукт с более высокой объемной плотностью, более низким содержанием влаги и однородным размером, формой и свойствами материала. Брикеты легче упаковывать и хранить, дешевле транспортировать, удобнее использовать, а их характеристики горения лучше, чем у исходных органических отходов.

Сырье брикета должно связываться при прессовании; иначе при извлечении брикета из формы он раскрошится. Улучшенное сцепление может быть достигнуто с использованием связующего, но также и без него, поскольку при высокой температуре и давлении некоторые материалы, такие как древесина, связываются естественным образом.Связующее не должно вызывать дыма или смолистых отложений, а также следует избегать образования избыточной пыли. Можно использовать два различных типа связующих. Горючие вяжущие готовят из природных или синтетических смол, навоза животных или обработанных, обезвоженных осадков сточных вод. К негорючим вяжущим относятся глина, цемент и другие клейкие минералы. Хотя горючие вяжущие вещества предпочтительнее, негорючие вяжущие могут быть подходящими, если их использовать в достаточно низких концентрациях. Например, если органические отходы смешаны со слишком большим количеством глины, брикеты не будут легко воспламеняться или гореть равномерно.Подходящие связующие вещества включают крахмал (5–10 % по массе) или патоку (15–25 % по массе), хотя их использование может оказаться дорогостоящим. Важно определить дополнительные недорогие материалы для использования в качестве связующих для брикетов в Кении и их оптимальные концентрации. Точный метод подготовки зависит от брикетируемого материала, как показано в следующих трех случаях прессования сахарного жмыха, опилок и городских отходов в кулинарные брикеты.

13.4.3.2 Брикеты багассы

Излишки багассы представляют проблему утилизации для многих сахарных заводов.Технология брикетирования остается простой и включает следующие этапы: (1) измельчение жома, при котором багасса измельчается, раскатывается или молотком, (2) сушка, при которой влага удаляется путем сушки на открытом воздухе или с использованием принудительного нагретого воздуха в большом вращающемся барабане. барабан, (3) карбонизация, при которой багасса сжигается в ограниченном доступе кислорода в закопанной яме или траншее до тех пор, пока она не превратится в древесный уголь, (4) подготовка исходного сырья, при которой карбонизированная багасса смешивается со связующим, таким как глина или патока , (5) прессование и экструзия, при которых материал пропускается через экструдер с механическим или ручным управлением для формирования рулонов древесного угля, (6) сушка, при которой рулоны высушиваются на воздухе в течение 1–3 дней, вызывая их разрушение. на куски и (7) упаковка, в которой брикеты готовятся к продаже.

13.4.3.3 Брикеты из опилок

Опилки представляют собой отходы всех видов первичной и вторичной обработки древесины. От 10% до 13% массы бревна превращается в опилки при фрезеровании. Опилки громоздки и, следовательно, дороги в хранении и транспортировке. Кроме того, теплотворная способность опилок довольно низкая, поэтому брикетирование является идеальным способом уменьшения объема, увеличения плотности и, таким образом, повышения теплотворной способности. Оборудование, необходимое для производства брикетов из опилок, состоит из сушилки, пресса и экструдера с коническим шнеком и большим вращающимся диском.

Брикеты из опилок формируются под достаточно высоким давлением для обеспечения сцепления между древесными частицами. В процессе лигнин размягчается и связывает брикет, поэтому дополнительное связующее не требуется. Использование брикетов из опилок имеет ряд преимуществ, в том числе (1) цена, которая, как правило, примерно такая же, как у дров, но гораздо удобнее в использовании, так как не требует дальнейшей резки и колки, (2) хорошие характеристики горения в любом твердом топливе топливная печь и котел, (3) быстрое воспламенение с последующим чистым сгоранием и оставлением только 1%–6% по весу минеральной золы, (4) отсутствие серы и горение без запаха, и (5) теплосодержание, которое почти соответствует теплосодержанию угля среднего качества.

13.4.3.4 Брикеты городских отходов

Утилизация твердых отходов (мусора) является одной из наиболее серьезных проблем городской окружающей среды в развивающихся странах. Многие муниципальные власти собирают и надлежащим образом утилизируют (в местах, отличных от полигонов) менее половины этих отходов. Эта неудача связана с (1) недостаточным количеством полигонов, (2) разнообразием природоохранных норм, (3) отсутствием достаточных мощностей для переработки и переработки отходов и, наконец, что не менее важно, (4) запланированным устаревание упаковки и многих предметов, составляющих основу отходов.

Открытый или сырой сброс является наиболее распространенным методом, используемым муниципальными властями. Отходы представляют опасность для здоровья, когда они разбросаны по улицам и на свалках. В настоящее время общепринятой экологической философией является то, что отходы имеют ценность и должны утилизироваться на основе принципов сокращения, повторного использования, восстановления и переработки. Благодаря переработке городские отходы могут быть преобразованы в полезные продукты. Макулатура и листья, в частности, представляют собой потенциально важный альтернативный источник топлива для приготовления пищи.

Переработка органических горючих материалов в топливные брикеты способствует решению городских потребностей, таких как получение дохода, нехватка земли для удаления отходов и поддержание качества окружающей среды. Поскольку ресурсы Земли ограничены, для достижения приемлемого уровня управления органическими отходами необходимо более активное восстановление и использование ресурсов. Улучшение утилизации органических отходов может восстановить различные естественные циклы, тем самым предотвращая потерю сырья, энергии и питательных веществ.

С другой стороны, ожидается, что спрос на энергию во многих странах увеличит выбросы парниковых газов за счет сжигания ископаемого топлива. Существует настоятельная необходимость в продвижении безвредных для климата технологий, и брикетирование топлива, по-видимому, является одной из таких технологий, которая отвечает многочисленным потребностям общества и окружающей среды.

Текущие потребности сосредоточены на поиске более качественных связующих веществ для брикетов багассы, повышении теплотворной способности и сжигании за счет производства брикетов более высокой плотности, внедрении более эффективных методов экструзии и снижении производственных затрат.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*