Categories: РазноеAuthor alexxlabPosted on No comment on Технология производства пеллет из древесины: Технология производства пеллет — из топливных опилок, древесины, торфа, горбыля и соломы

Технология производства пеллет из древесины: Технология производства пеллет — из топливных опилок, древесины, торфа, горбыля и соломы

Содержание

Производство топливных пеллет — техника и технология

Последнее десятилетиевсё большее значение на мировом топливном рынке придают древесным гранулам — пеллетам. Они —  наиболее распространенный тип гранулированного топлива и, как правило, сделаны из отходов деревопереработки – опилки, стружка, горбыль, обрезки. В общем, гранулы, как новый и прогрессивный вид топлива, широко используются во многих странах за счет их явных преимуществ:

  1. Разнообразие сырья
    В прошлом как классическое топливо всегда рассматривалась цельная древесина . По сравнению с цельной древесиной, древесные гранулы могут быть изготовлены из любых органических материалов, таких как солома, опилки, травы…
  2. Экологическая эффективность
    После производства гранулы имеют низкую влажность и высокую плотность. Это гарантирует, что при их сжигании будет выброшено меньше углекислого газа в атмосферу.. То есть, гранулы производят меньше золы и меньше дыма.
  3. Низкая себестоимость
    При сравнении со многими видами топлива древесные гранулы немного дороже, чем обычное дерево, опилки и т.п., ведь они требуют производственного процесса Однако, если сравнивать с другими видами топлива, такими как нефть, природный газ и т.д., то они оказываются намного дешевле, а если учесть доступность сырья в виде отходов на лесопильном и лесоперерабатывающем производстве, то экономическая эффектичность пеллет очевидна.
Таблица 1. Сравнение стандартных видов топлива
Одна тонна пеллет равняется:
455 литрам мазута 0,45 м³ природного газа
644 литрам пропана 4,775 КВт/ч электроэнергии


Производственный цикл в малом бизнесе и домашнем хозяйстве

Маленькие грануляторы чаще всего используются при производстве топливных брикетов из биомассы. На рынке такие грануляторы называют грануляторами с плоской матрицей. Они используются для домашнего хозяйства, собственных нужд и малого бизнеса. Например, в отопительной системе собственного жилья вы можете использовать свои собственные древесные гранулы, модернизировав имеющийся или приобретя новый котел. Кроме того, для того, можно гранулировать корма для различных животных.

Производственный процесс включает в себя 3 этапа:

Первый этап: Подготовка сырья
Сырье может быть различным, например, древесные отходы (опилки, древесная стружка и т.д.), отходы сельскохозяйственного производства (солома, кукурузные стебли, лузга и т.д.), органические остатки (трава, листья и т.д.), и другие биомассы.

Размер сырья перед загрузкой в гранулятор не должен превышать 5 мм, так что, для уменьшения размеров до минимальных, сырье нужно пропустить через молотковую дробилку. Молотковые дробилки могут работать на высоких скоростях — от 3000 об/мин до 8000 об/мин. Размер на выходе контролируется за счет отверстий сит, которые могут быть от 1 мм до 10 мм. Молотковые дробилки очень популярны для измельчения сырья при производстве пеллет, т.к. благодаря большому ассортименту сит могут использоваться практически для любого сырья.

Второй этап: Гранулирование
Высушенное сырье направляется в прессующий узел гранулятора, где роликом создается высокое давление. В общих чертах, самыми распространенным являются D-тип (тип с вращающейся матрицей) и R-тип (тип с вращающимися роликами). В грануляторах используются различные виды привода — электродвигатели, дизельные двигатели, бензиновые двигатели, вал отбора мощности.



Третий этап: Упаковка

  По окончанию процесса древесные гранулы пакуют в пластиковые пакеты для защиты от влажности и удобства транспортировки.

Стандартный производственный процесс в больших грануляторах


В промышленном производстве используются пеллетные заводы и линии для производства пеллет. В основном, они состоят из дробилки для древесных отходов, молотковой дробилки, сушилки, установки для гранулирования (обычно используются грануляторы с кольцевой матрицей), охладителя  и прочего вспомогательного оборудования (питатели, упаковочные машины и т.д.).

Производственный процесс включает в себя 8 этапов:

Первый этап: Первичное измельчение древесины
Перед началом производства сырье должно быть предварительно обработано. Первичное измельчение является важным моментом в процессе гранулирования, т.к. оно может стать ограничивающим фактором в производстве пеллет, а также является самым затратным этапом всего процесса. Для предварительной обработки сырья используются дробилки для древесных отходов – щепорезы, валковые дробилки. По завершению дробления фракция должна быть подходящих размеров – 6-25 мм

Второй этап: Сушка
Перед загрузкой в грануляторы сырье должно быть тщательно высушено (5-20% в зависимости от фракции и типа сырья). Стандартным оборудованием в линии является барабанная сушилка – максимально простое в обслуживании и обращении оборудование с неплохим КПД за невысокую цену. Альтернативным выбором является аэродинамическая сушилка – намного более эффективная и компактная.

Третий этап: Очистка от примесей
В целях обеспечения качества гранул, сырье должно быть очищено от примесей, таких как металлы, камни или другие. Крупные камни и другие материалы убираются в ручную или с помощью камнеуловителей. От металлов сырье очищают с помощью магнита на конвейерной ленте или металлоуловителя.

Четвертый этап: Вторичное измельчение
Этот процесс осуществляется молотковой дробилкой для уменьшения размеров сырья до 4-8 мм. На данной ступени сырье должно быть сухим. Размеры помола контролируются ситом.

Пятый этап: Гранулирование
На данном этапе сырье формируется в пеллеты. Через фильеры матрицы гранулятора под высоким давлением опилки прессуются в древесные гранулы. На выходе гранулы горячие и относительно мягкие.

Шестой этап: Охлаждение
Охлаждение является важной частью процесса производства качественных древесных гранул. Оно необходимо для отвердения готовых пеллет —  они горячие и пластичные, легкодеформируемые до полного остывания.

Седьмой этап: Контроль продукции
На данном этапе  сформированные и охлажденные гранулы проверяются на наличие превышающих требуемый  размер пеллет. Тщательность проверки зависит от условий местного рынка и индивидуальных особенностей производства.

Восьмой этап: Хранение и фасовка
По завершению процесса производства для  обеспечения удобства использования, транспортировки и  привлекательного внешнего вида, гранулы расфасовываются по пластиковым пакетам, так гранулы менее подвержены истиранию во время доставки. В летнее время, когда спрос на рынке на древесные гранулы небольшой, их приходится длительно хранить. Древесные гранулы должны храниться в сухих условиях, так что очень важным фактором является наличие влагозащищенного помещения.

Линия для производства древесных гранул.

Глобальный спрос на древесные топливные гранулы

Благодаря исследованиям последних лет стало понятно, что рынок древесных гранул перспективен и набирает оборот. Более того, древесные гранулы более безопасны для окружающей среды, чем традиционные виды топлива, поскольку могут быть изготовлены из отходов. Это является важным элементом защиты окружающей среды. К тому же, древесные гранулы, как новый вид топлива, могут повысить КПД использования топлива. Не имеет значения для домашнего использования или для коммерческого, древесные пеллеты, в любом случае, весьма перспективное направление.

Секреты производства пеллет — ТехноМашСтрой

Сегодня идет речь о полной и глубокой переработке древесины, и особенно актуальным является вопрос по утилизации отходов деревообработки. Мы считаем, что одной из самых наилучших технологий переработки древесных отходов является – производство пеллет. Вот несколько критериев по которым данная технология переработки отходов превосходит другие:

  • Технология довольно проста.
  • Для обслуживания работы оборудования необходимо минимальное количество персонала.
  • Себестоимость производства довольно небольшая, а вот отдача от бизнеса высокая.<
  • Возможность переработки отходов различных размеров. Но как мы уже знаем, чтобы эффективно работать, необходимо знать технологию производства продукции от А до Я. И здесь к технологии производства относится:
  • Сырье, с его размерами и влажностью.
  • Процесс работы оборудования и режимы работы.
  • Качество получаемых пеллет.
  • Правильная упаковка пеллет.

При этом в интернете имеется достаточно большое количество информации про оборудования различных фирм. Но вот как работать на таком оборудовании никто не говорит, какое сырье предпочтительнее, какие нормы расхода сырья, как увеличить ресурс работы линии.

Сырье для производства пеллет

Сырьем для пеллет является измельченная древесина размером около 1 мм толщиной и до 3-4 мм длиной. Преимуществом производства пеллет является тот факт, что здесь не требуется специально подготовленная стружка как к примеру для дсп. В сырье не допускается наличие минеральных примесей и металлических включений. Сырье для производства пеллет оказывает влияние на цвет готовых гранул:

  • Черные пеллеты получают из древесины с наличием коры, и возможным наличием гнили несоблюдением технологии…
  •  Серые пеллеты получают из неокоренной древесины. На фото видно что пеллеты имеют включения коры. При уменьшении размера стружки включения могут быть и не видны, но пеллет будет иметь темноватый оттенок.
  •  Светлый пеллет получают из качественной окоренной древесины. Светлый пеллет обладает большей теплоотдачей, меньше крошится и соответственно дороже стоит чем серые и черные гранулы.

Кроме цвета пеллет, от сырья зависит и качество склеивания пеллет. Дело в том что связующим веществом в процессе прессования пеллет является природный лигнин, который содержится в древесине. Но содержание лигнина в каждой породе разное, и соответственно чем больше лигнина содержится в древесине тем качественнее пеллет.

Еще одним важным технологическим фактором при производстве гранул является такой параметр древесины как твердость. Дело в том что чем жестче древесина, тем больший износ режущего инструмента, матрицы и пуансона пресса.

Как влияет сырье на получение пеллет

 Сегодня рассмотрим сырье для пеллет получаемых из опилок. Мы знаем что опилки могут быть разными и различаться по породе, по размерам, по влажности… Также мы рассмотрим какие параметры и как влияют на производство пеллет и это особо важно как нам кажется при производстве пеллет своими руками, так как промышленное оборудование не столь чувствительно как небольшой станок с малой мощностью.

  Влияние породы древесины на склеиваемость пеллет из опилок

Теперь переходим к основной теме этой статьи. Пеллеты могут производиться из разных пород древесины, я же хочу рассказать из какой древесины пеллеты будут получаться лучше, какая древесина подходит оптимально, в общем рассмотрим некоторые критерии сырья для пеллет…
Как всем известно связующим в производстве пеллет выступает лигнин из древесины. Так вот чем больше природного лигнина в древесине, тем проще получить качественные пеллеты из опилок. Итак нам необходима табличка на содержание лигнина в древесине:
Сосна–27,05%.
Ель–27,00%.
Пихта–29,89%.
Бук–27,72%.
Береза–19,10%.
Осина–21,67%.
В среднем в древесине хвойных пород лигнин содержится в пределах 26-30%, в лиственных породах 19-28 % от общей абсолютно сухой массы древесины. Ну и конечно чем ниже содержание лигнина, тем большее количество отсевов мы получаем, а это большие затраты электроэнергии и незначительные снижения производительности.

 Влияние твердости дерева на получение пеллета

Еще одним интересным фактором в производстве пеллет является твердость древесины, чем тверже древесина, тем более сложно ее переработать в стружку, сложнее спрессовать в пеллет. Повышается расход электроэнергии, увеличиваются нагрузки и соответственно расход инструмента (ножи, матрица, ролики). Предлагаю вам сравнить твердость некоторых пород.древесины:

Сосна–260кГ/см2.
Ель–235кГ/см2.
Пихта–255кГ/см2.
Бук–555кГ/см2.
Береза–425кГ/см2.
Осина – 240 кГ/см2.

Опять же один кубометр пеллет из опилок более плотных пород будет обладать большей насыпной плотностью и большей теплотой сгорания. К примеру один кубометр пеллет из березы выделит больше тепла чем один кубометр пеллет из опилок сосны.


Работа линии по производству пеллет

 Итак, прессование осуществляется за счет продавливания через матрицу мелких опилок. Опилки просыпаются на матрицу и затем вдавливаются в отверстия роликами катающимися по матрице. износ роликов пуансона и матрицы огромное влияние оказывает очень интересная технология запуска пресса

 Пресс пеллет – подготовка к работе

 В свое время когда я только начал изучать изготовление гранул, я и не думал что это производство именно с таким количеством нюансов, и технология производства пеллет так чувствительно к настройке пресса. Очень часто можно встретить такую ситуацию что пеллет не идет или вообще пресс для пеллет невозможно запустить, иначе говоря он запускается, но матрица сразу забивается. Но сначала про запуск пресса (при условии что матрица уже притерта).

Пресс для изготовления пеллет запускается в следующем порядке:

  • Включатся основной двигатель вращения пуансона, стружка не подается
  • Подается первичная смесь. Под первичной смесью мы понимаем состав масло и опилки. Дело в том что для более мягкого запуска и остановки пресса, а также для увеличения работы матрицы, подается смесь пеллетов или опилок с маслом. Если остановить пресс пеллет с обычной стружкой без масла (в матрице опилки стандартной влажности без масла), то уплотненная стружка как бы прикипает к стенкам матрицы и потом при запуске необходимо очень большое усилие чтобы продавить эту стружку, при этом данного усилия во многих случаях как правило не хватает и пресс просто забивается, в это время идет повышенная нагрузка и соответственно повышенный износ двигателя и передающих механизмов пресса. Теперь более подробно про смесь, как вы понимаете ее функция более мягкий запуск пресса и меньший износ пресса. Специалисты производящие матрицы и пресса, рекомендуют смешивать опилки с чистым дизельным, автомобильным маслом, дабы снизить силу трения между смесью и стенками быстроизнашивающейся матрицы, и конечно же образовавшийся пеллет с маслом потом выкидывать, приготавливая новый раствор на новые остановки и запуски. Народные умельцы или по другому наши русские специалисты приспособились вместо чистого и относительно дорогого масла смешивать стружку с дешевой отработкой от автомобилей, от редукторов или других механизмов, при этом получившийся пеллет с маслом после запуска, убирают до остановки и вместо новой смеси используют много много раз, засыпая данную смесь и на остановку пеллет, и на запуск, при необходимости добавляя в смесь немного отработанного масла. При этом засыпая первый раз стружку с маслом мы получаем пеллет с маслом, затем уже используем при запусках и остановках пеллет с маслом. Плюсом такого “усовершенствования” является значительная экономия на масле, минусом может служит более быстрый износ матрицы, так как отработка и еже с ней содержит большое количество металлических примесей.
  • Ждем когда пойдет пеллет, при этом пеллет с маслом мы убираем или выкидываем (в зависимости от того будете ли вы использовать повторно данную смесь).
  • После того как начал продавливаться пеллет через матрицу, включается минимальная подача стружки в пресс, при этом подача стружки с маслом прекращается. Стружка убирается до тех пор пока не появится только пеллет без масла.
  • После появления только чистых пеллет без масла скорость подачи опилок в пресс для изготовления пеллет увеличивается, пресс выводится на проектную мощность.

 Почему забивается пресс для изготовления гранул

 Если пеллет не идет, вы не смогли продавить матрицу, не стоит крутить и мучить пресс, необходимо останавливать всю систему и пробивать или просверливать отверстия матрицы.

Пресс для производства пеллет очень часто забивается опилками, предлагаю вам рассмотреть основные причины его забивания, когда через матрицу не продавливаются гранулы. Будем считать что все технологические параметры в норме:

  • Давление пуансона на матрицу в норме
  • Влажность стружки 12-15%
  • Фракционный состав в норме

Это случается довольно часто, когда пресс для пеллет работал, работал и вдруг нагрузка на двигатель полезла, двигатель выбивает и весь пресс завален опилками. Оператор все очищает, подготавливает матрицу, запускает пресс и после двух трех часов все повторяется снова, пресс останавливается, оператор очищает, при этом все нормально, замечаний по технологии как бы нет. На самом деле когда начинают разбираться выявляются казалось бы незначительные причины, но именно они так негативно влияют на работу пресса:

  • Если один из роликов немного болтается или подклинивает – пресс работать не будет
  • Если давление пуансона хотя бы немного не стабильно, то есть случается так что по какой то причине (пропускает клапан) с пуансона уходит давление, в таком случае датчик может и не показывать сразу падение давления, так как в это время сила прижима пуансона уменьшается и на матрицу начинает накатываться слой опилок. Пуансон поднимается над матрицей и давление остается на прежнем уровне.

Немаловажную роль в оптимизации производства древесных гранул играет автоматизация и визуализация производственного процесса. Конечно же для контроля процесса в настоящее время просто необходимо каждую смену отслеживать какое количество отсева, после сортировки готового пеллета на сите, уходит в повторную переработку, какой коэффициент получается после работы каждой смены (для этого устанавливаются весы измеряющие массу подаваемой стружки на пресс). Необходимо видеть какие скорости пресса были в процессе смены. Очень полезно следить за временем остановки и запуска линии, количеством простоев за смену, стоит понимать что на производстве пеллет каждый запуск и остановка пресса это критические нагрузки и максимальные износы матрицы и роликов, поэтому их просто необходимо отслеживать и сводить к минимуму. Предлагаю вам ознакомиться с ориентировочными нормами расхода при производстве пеллет. При установке новой матрицы и новых роликов для изготовления высококачественных гранул требуется какое то время для притирки рабочих механизмов, поэтому часто на новых механизмах можно не получить желаемое качество. Также существует искусственный вариант выхода из строя матрицы и роликов – попадание твердых инородных частиц (камней, металла), на рабочих механизмах образуются впадины и прессование на данных участках не происходит. Качественное прессование это когда гранулы выдавливаются из всей поверхности матрицы, а не частями. Выдавливание гранул только из некоторых частей матрицы говорит о том что пресс настроен неправильно, причин может быть множество это и выход из строя матрицы или роликов, колебания матрицы в посадочном месте, выход из строя подшипников на роликах и т.д..

Все качественные показатели гранул между собой взаимосвязаны. И как правило при несоблюдении каких то технологических параметров (влажность, давление, фракционный состав) сразу снижаются все качественные показатели окатышей (так ласково их называют в Европе).

Качество пеллет зависит от:

  • Правильно выбранной влажности сырья (окатыши со стружки повышенной влажности  будут иметь больший объем чем гранулы со стружки пониженной и средней влажности при одинаковой массе)
  • От фракционного состава сырья (чем крупнее стружка тем труднее ее спрессовать, при этом готовый окатыш с крупной стружкой может рассыпаться из за восстановления формы спрессованной стружки)
  • От породы сырья (хвойные пеллеты получаются более качественные чем из пород лиственной древесины)
  • От износа матрицы и роликов (при износе стружка не прессуется а накатывается на матрицу)
  • От правильно настроенных зазоров между роликами и матрицей.
  • От диаметра прессуемых пеллет (чем меньше диаметр пеллет тем лучше качество пеллет при одинаковых условиях прессования)

ТЕХНОЛОГИЯ ПЕЛЛЕТ ДУМАЮ ТЕПЕРЬ МНОГИМ СТАЛА БОЛЕЕ ПОНЯТНА.

Особенности производства древесных пеллет! | Курский завод грануляторов

 

Какие пеллеты бывают и какое дополнительное оборудование требуется для производства древесных пеллет?

Производство топливных гранул (пеллет) из любых составов это технологический процесс требующий подготовки сырья (древесины), настройки оборудования и конечно же понимание физических и химических свойств конкретных гранулируемых составов.

    • Белые пеллеты
    • Серые пеллеты
    • Агро пеллеты

 

Белые пеллеты: самые покупаемые и соответственно самые продаваемые, должны иметь зольность 0,30-0,35% эти пеллеты производят из чистой древесиной муки фракцией до 1мм и влажностью не более чем 20%, как правило без добавления различных связующих веществ которые могли бы повлиять на цвет и зольность. Цены на такие пеллеты выше в связи с особенностями их производства и необходимостью использовать дорогостоящие оборудование для подготовки сырья. Для производства данных пеллет используется только свеже измельченная древесина без содержания коры и камбия. Связующим веществом данных пеллет должен является исключительно “лигнин” который содержится в межклеточной структуре древесины который выделяется при распиле и дроблении древесины. Лежалый, прелый и разнородный опил не подходит для производства белых пеллет с зольностью до 0,35%. Так же для производства белых пеллет используют производственные линии содержащие в своей технологической цепочке дополнительное оборудование для подготовки сырья в том числе обязательно требуется “парогенератор” (зачем нужен парогенератор читайте в низу статьи). Дробилка древесины, сушильный комплекс, смесители и накопители входного сырья, а так же охладители и транспортеры готовых пеллет.

Серые пеллеты: их стоимость немного ниже, но они не менее популярны среди конечного потребителя хоть и имеют зольность 0,7-1%. Требование к сырью не такое жесткое как при производстве “белых пеллет”допускается добавление коры, камбия, листья и иголки  деревьев так же возможно добавление отработанных индустриальных и растительных масел. Процесс производства серых пеллет для производителя дешевле так как не требует сортировки сырья и допускается использование лежалого и прелого опила который абсолютно не подходит для производства белых пеллет в этом их неоспоримый плюс для производителя. Производство серых пеллет так же требует подготовки сырья и обязательное наличие пара! Зачем пар читайте ниже↓

Агро пеллеты: их стоимость примерно такая же как и серых древесных пеллет но зольность может достигать 2% и более в зависимости от конкретного состава сырья. Сырьем для агро пеллет могут быть разные отходы аграрного производства это и лузга подсолнечника и различные отходы от производства злаковых, например солома. Так же агро пеллетами можно считать пеллеты в составе которых присутствует древесина, а в качестве связующих используется крахмалосодержащие, отличным связующим для агро пеллет является измельченные: сено, камыш, жмых подсолнечника и практически любые измельченные тростниковые или крахмало содержащие отходы.

Какое оборудование требуется для производства пеллет?

Как минимум для производства пеллет из чистой свеже измельченной древесины фракцией до 1мм и влажностью не более 20%. потребуется сам пеллетайзер (гранулятор) дозатор (питатель) и охладитель-просеиватель пеллет смотрите рис ↓

Шнековый дозатор требуется для стабильной равномерной подачи сырья в пеллетайзер, а так же для поддержания одинакового уровня опила в прессующем узле (дозатор это важный узел без которого невозможно производство пеллет!)

Гранулятор (пеллетайзер) “Сердце” линии производства пеллет: служит прессующим узлом формирующем сами пеллеты под высоким давлением сырье проходит через отверстия в “матрице” и за счет собственного связующего вещества древесины “лигнина” происходит “спайка” волокон, когда пеллета достигает определенной длинны происходит ее “обламывание” за счет специального механизма который позволяет отрегулировать нужную длину пеллет как правило 25-30 мм.

Охладитель просеиватель пеллет: выполняет не менее важную функцию и крайне необходим для производства любых пеллет, его задача просеять не за гранулированный остаток тем самым получить на выходе только чистую пеллету (без пыли), пеллета выходит горячая и если ее быстро не остудить  останется лишняя влага которая не позволит долго храниться пеллетам тем более в герметичных мешках.

Это минимальный набор оборудования который требуется для производства любых пеллет только из подготовленного сырья!

Подготовка сырья (древесины) для производства пеллет:

Основополагающим в процессе производства пеллет из чистой древесины является наличие природного связующего “ЛИГНИН” это бесцветный иногда желтоватый полимер который скрепляет клетки древесины, лигнин высвобождается при распиле древесины, а так же является “клеем” для пеллет и смазкой для пеллетайзера, коварная особенность лигнина в том что он окисляется под действием кислорода содержащегося в воздухе и кристаллизуется, именно по этой причине лежалый даже несколько дней опил может быть не пригоден для производства пеллет в чистом виде, но есть выход: Использование генератора пара в технологической цепочки производства пеллет.

Опил фракцией не более чем 1 мм проходя через “паровую баню” в шнековом питале размягчается, закристаллизованный лигнин снова становится пластичным и вновь начинает обладать клеющими свойствами для этого требуется перегретый пар температурой выше 120 гр.(С)

 

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.

Технологии производства пеллет

Твердое топливо (биотопливо, пеллеты) представляет собой гранулы, цилиндрической формы, полученные путем прессования из высушенных, предварительно измельченных отходов растительного происхождения (сырья). Гранулы предназначены для получения тепла методом сжигания. Гранула — имеет от 10 до 30 миллиметров в длину и от 6 до 10 миллиметров в диаметре. Одному кубическому метру нефтепродуктов (10 000 квт/час) соответствует около двух тонн или трех кубических метров гранул.

В условиях истощения природных запасов и постоянно возрастающих цен на энергоносители актуальным является поиск альтернативных источников энергии. Одним из путей решения указанной проблемы является использование в качестве топлива отходов перерабатывающей промышленности из растительного сырья (отходы древесины, лузги подсолнечника, соломы, костры льна, и т.д.).

По теплотворной способности твердое топливо приближается к бурому углю, а по экологическим параметрам имеет преимущество не только перед ним, но и перед другими видами топлива (каменным углем, мазутом и т.д.).

В настоящее время биотопливо представляет собой полезную форму обогрева для домов для одной семьи, составляя конкуренцию системам обогрева с использованием нефти и электричества, также является эффективной альтернативой на местных станциях обогрева и даже на тепловых станциях.

Пеллеты (топливные гранулы) — это глубоко переработанный и экологически чистый вид топлива. Преимуществом использования прессованного биотоплива является, во-первых, бoльшая теплотворная способность по сравнению с кусковыми отходами, пылью и т.д. Во-вторых, меньшая стоимость оборудования для котельных установок мощностью до 2МВт, по сравнению с установками по сжиганию древесных отходов. Объем склада для хранения пеллет может быть уменьшен как минимум до 50%, по сравнению со кладом для древесной щепы. Гранулы могут храниться в непосредственной близости от жилых помещений (подвальные или подсобные помещения), так как этот материал биологически неактивный, поскольку прошел термическую обработку. Он менее подвержен самовоспламенению, а так как не содержит пыли и спор, которые также могут вызывать аллергическую реакцию у людей. Гранулы можно грузить погрузчиками или пневмотранспортом. Пневмотранспортом их можно поднимать на высоту до 20 метров.

Производить гранулы из сухого размолотого сырья научились давно и данная технология применяется в зерновой и сахарной промышленности.

Мы предлагаем высокотехнологичное комплексное оборудование. Особое внимание следует уделить именно на промышленное назначение гранул. Невозможно производить качественную продукцию кустарным способом.

Если вы намереваетесь производить гранулы высокого качества из сырого материала, имеющего непостоянную влажность и различные размеры, содержащего примеси, например, песок, тогда нужен завод, состоящий из следующих участков и оборудования:

  • Склада сырья
  • Рубительной машины, горохота и молоткового измельчителя
  • Сушильной камеры
  • Гранулятора
  • Системы для охлаждения гранул
  • Склада для хранения готовой продукции
  • Оборудования для удаления пылеобразного вещества с гранул
  • Участка упаковки продукции
Особое внимание следует уделить участку подготовки сырья. Сырье для гранулирования: Влажность сырья (max.) — 12%, фракция сырья- 1,5÷5 мм.

Наибольший размер частиц дробленого высушенного сырья не должен превышать половины диаметра готовой гранулы.

Все сырье должно быть одинаковой влажности по всему объему. Чем более равномерна влажность и однородней масса- тем плотнее будет гранула. Сушка сырья происходит в сушильных камерах барабанного типа, специально разработанных для биомасс. Для такого оборудования особенно высоки требования по пожаробезопасности. Если же Вы будете производить твердое биотопливо из сырья влажностью до 12%, то отпадает необходимость в сушильной камере.

Пресс для гранулирования — это основной механизм всего производства топливных гранул. От его работы зависит качество продукции. В грануляторе осуществляется процесс формирования гранул. В смесителе гранулятора сырье увлажняется и в необходимом количестве подается в гранулятор.

Удельная плотность пеллет может достичь 1450кг/м3, а насыпной вес доходит до 750 кг/м3. Необходимая электрическая мощность оборудования производительностью до 2т/ч из сухого сырья составляет 250кВт. Основной персонал 5-8 человек.

Срок окупаемости оборудования составляет 2-2,5 года. Хочется отметить, чем больше производительность оборудования тем меньше срок окупаемости.

Рост потребителей альтернативного топлива из различных стран ежегодно увеличивается. Производство пеллет в ближайшее время будет вносить значительный вклад в мировую стратегию возобновляемых источников энергии.

Публикация материалов Pelleta.Com.Ua разрешается только при условии ссылки на Pelleta.Com.Ua. Для новостных и интернет-изданий обязательной является прямая, открытая для поисковых систем, гиперссылка в первом абзаце на цитируемую статью или новость.


Ссылка на новость: Технологии производства пеллет
Скопируйте и разместите этот код на Вашем сайте:

Технологии производства пеллет

Просмотров: 5773 Добавлена: 06.09.2008

Технологии производства пеллет

0 5    Среднее: 3.20   Всего: 5 голосов (из 5)

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.

Как делают древесные гранулы – Пеллеты

Пеллеты – топливные гранулы, известны уже давно. Изначально устройства для формирования растительного сырья применялись для гранулирования соломы, сена, комбикорма в животноводстве. В нашем случае пеллетайзеры помогают подготовить различное растительное топливо для удобства транспортировки и сжигания в автоматических котлах и каминах, работающих на пеллетах.

Из чего делают пеллеты

Лучшим и наиболее распространенным сырьем для производства пеллет являются отходы древесины хвойных и лиственных пород. В производстве используются все – опилки, стружка, древесная мука, обрезки, горбыль, т.е. абсолютно все отходы деревопереработки. Отходы с корой тоже идут на производство так называемых «серых» пеллет. У них серый внешний вид и обычно они идут в фасовках больших объемов для котельных больших мощностей, где стоимость топлива важнее зольности.

Полный перечень сырья для производства пеллет выглядит так: любые древесные отходы, отходы сельского хозяйства – например солома, отходы крупного производства – лузга семенных культур и прочее. Те любые органические отходы можно использовать как сырье для приготовления топливных гранул.

Стадии изготовления пеллет

Весь процесс изготовления гранул условно можно разбить на шесть стадий:

1. Подготовка сырья и его измельчение.

Все сырье разделяют на 2 группы – чистые древесные отходы и отходы с корой. Данное разделение необходимо для производства пеллет более низкого качества.

Неравномерные по фракциям отходы – рейки, горбыль дробятся до опилок. Сначала сырье рубят до состояния щепы, а затем молотковой дробилкой доводят размер фракции до необходимого размера. Обычно конечная фракция на данном этапе — это опилки меньше 4 мм.

2. Сушка измельченного сырья

Полученные на предыдущей стадии древесные опилки поступают в сушильный барабан. Задача на данном этапе подготовки сырья – довести влажность с естественной 40-60% до влажности, необходимой для гранулирования 8-14%. Сушка осуществляется горячим воздухом с температурой около 400С. Обычно сырье пересушивают, чтобы довести влажность до необходимой уже непосредственно перед гранулированием. Данный этап очень критичен, при превышении температуры сушки может разрушится важный компонент древесины – лигнин, который и ответственен за прочностные характеристики топливных гранул.

3. Увлажнение

Опилки прессуются в пеллеты за счет механического сцепления и полимеризации древесного лигнина. Последнему нужно совокупность таких факторов как давление, температура, вода. Для эффективной работы перед прессованием требуется добавление к измельченному сырью пара и воды. Для опилок хвойных пород требуется только вода. Без этого увлажнения гранулы будут высокого качества, но матрицы и валки будут быстро изнашиваться, ведь нагрев и размягчение происходит вследствие механического трения.

4. Гранулирование

Сам гранулятор – это основное оборудование для производства. Гранулятор состоит из мотора, матрицы (различают плоские и барабанного типа), валиков для продавливания сырья, и ножей для обрезания готовых гранул. Можно менять диаметр гранул, устанавливая матрицу с необходимым диаметром отверстий.

Валики продавливают подготовленные опилки через матрицу с отверстиями и за счет механического трения нагревают сырье. По выходу из матрицы сформированные пеллеты остывают, лигнин полимеризуется и затем срезаются автоматическим ножом.

5. Охлаждение пеллет

В пеллетайзере сырье может нагреваться до 100С только за счет трения, поэтому в процессе производства пеллет предусматривается их остывание, где пеллеты приобретают нужную твердость.

6. Упаковка

Произведенные гранулы фасуются в большие мешки – «биг-бэги», которые имеют емкость 500-1000 кг., либо более потребительскую тару – мешки по 15-25 кг. Промышленное же использование подразумевает отпуск пеллет насыпью в специальные бункера.

Пеллеты рекомендуется хранить в сухих, проветриваемых помещениях. Температура не критична. Важно чтобы мешки с пеллетами не соприкасались с землей или бетонным полом. Оптимальное размещение пеллет при хранении – на деревянных поддонах или досках.

Рассказ был бы не полным если бы мы не упомянули про редкие и трудоемкие в производстве торрефицированные (те обожженные без доступа кислорода) пеллеты.

При торрефикации твердая биомасса обжигается без доступа кислорода при температуре 200-300С. Эти пеллеты уже называют био-угольными и они обладаю следующими достоинствами: не требуют специальных хранилищ, имеют лучшие показатели сжигания, близкие к углю, не гниют, не разбухают и не плесневеют.

Исследование и исследование технологии производства топливных гранул из биомассы