Cómo producir combustible en pellets de alta-calidad: una guía de planta paso-a-paso

El proceso de producción de un vistazo

El material leñoso es más denso que la mayoría de la biomasa, razón por la cual una fábrica de pellets de madera puede prensar pellets de una amplia gama de materias primas, incluidos residuos agrícolas. La ruta exacta depende de la materia prima, pero una línea completa de pellets normalmente sigue la misma secuencia: tratamiento de la materia prima, cribado, molienda, secado, granulación, enfriamiento, tamizado y envasado. Cada paso condiciona el siguiente, por lo que un problema de calidad casi siempre es el resultado de un eslabón débil de la cadena y no sólo de la peletizadora.

Tratamiento, cribado y molienda de materias primas

Antes de granular, el material tiene que estar seco y homogéneo. El cribado elimina piedras, fragmentos de metal y otros objetos extraños que dañarían la matriz y los rodillos o contaminarían el combustible terminado. Conviene reducir al máximo la corteza, la arena y la tierra, ya que aumentan el contenido de cenizas del pellet y reducen su poder calorífico. La madera recién cortada generalmente necesita un período de almacenamiento o pre-secado que acorte la carga en la secadora principal.

La molienda, también llamada molienda o trituración, reduce el material a un tamaño de partícula que se ajusta a los orificios de la matriz. Las partículas de gran tamaño reducen la calidad del pellet y, en el peor de los casos, no se forma ningún pellet porque las partículas no pueden entrar en la matriz. El material molido demasiado fino pierde su carácter fibroso y no se adhiere correctamente durante el granulado. La opción habitual es un molino de martillos con una criba intercambiable, y la apertura de la criba controla el tamaño final de las partículas. Para la mayoría de los troqueles son adecuados unos pocos milímetros, y la cifra exacta debe coincidir con el diámetro del orificio del troquel.

Secar hasta obtener el contenido de humedad correcto

Un secador de tambor giratorio es el secador más común en plantas grandes y reduce las partículas a un contenido de humedad del 8 al 10 por ciento antes del prensado. Alguna vez el gas natural fue el combustible estándar para las secadoras, pero a medida que aumentaron los costos de los combustibles fósiles, muchos productores optaron por la madera de desecho, que es más barata y reduce las emisiones de gases de efecto invernadero; Ese beneficio es importante cuando los pellets se venden en mercados con normas medioambientales estrictas, como el mercado europeo. La fibra de madera todavía se puede granular con un contenido de humedad de hasta el 17 por ciento, pero lo óptimo es el 12 por ciento o menos. El material demasiado seco también es un problema, porque las fibras pierden su capacidad de unión, por lo que el operador tiene que encontrar el equilibrio entre demasiado húmedo y demasiado seco.

Peletización: matriz, rodillos y velocidad de alimentación

El material preparado se introduce en la peletizadora, donde los rodillos de presión lo fuerzan a través de los orificios de la matriz. La fricción genera calor, que ablanda la lignina y une las fibras en una bolita densa. La velocidad de avance debe mantenerse constante para que el troquel permanezca lleno y el motor funcione con una carga estable. La humedad del alimento, la condición del dado y el espacio entre el rodillo-y-el dado influyen en la dureza y durabilidad de los gránulos terminados. La siguiente tabla enumera las configuraciones típicas de peletizadoras pequeñas como referencia para una línea de producción pequeña.

Enfriamiento, Tamizado, Envasado y Control de Calidad

Los gránulos dejan el troquel caliente y suave, por lo que deben enfriarse antes de almacenarlos. Un enfriador de contraflujo reduce la temperatura y elimina la humedad restante, lo que endurece los gránulos y evita que se rompan durante la manipulación. Después de enfriar, los gránulos se tamizan para separar los finos y los gránulos rotos del producto terminado; las multas pueden ser devueltas a la prensa. Finalmente, los pellets se envasan en sacos, normalmente de 15 a 25 kg para clientes residenciales o grandes sacos para compradores comerciales. El enfriamiento y el tamizado correctos marcan la diferencia entre un producto duradero y uno que se desmorona en la bolsa.

Verifique la humedad del material prensado al menos una vez por turno y registre el valor.

Inspeccione los orificios de la matriz en busca de desgaste y observe si hay un aumento de corriente en el motor, lo que indica una matriz bloqueada o desgastada.

Mida la durabilidad y la longitud del pellet en un intervalo de muestreo fijo, no sólo cuando un cliente se queja.

Mantenga el contenido de cenizas bajo control limitando la presencia de corteza, arena y suciedad en el material entrante.

Equilibre la etapa de secado para que el alimento no esté demasiado húmedo ni demasiado seco antes de granularlo.

Preguntas frecuentes

P: ¿Qué contenido de humedad es mejor para la peletización?
La humedad óptima del alimento es del 12 por ciento o menos, y muchas plantas secan el material entre el 8 y el 10 por ciento. La fibra de madera todavía se puede granular con hasta un 17 por ciento de humedad, pero la calidad y la producción disminuyen.

P: ¿Por qué se debe moler la materia prima antes de prensarla?
Las partículas deben ser lo suficientemente pequeñas como para entrar en los orificios del troquel. Las partículas de gran tamaño reducen la calidad o bloquean el troquel por completo, mientras que-el material superficial pierde la estructura de fibra necesaria para la unión.

P: ¿Qué sucede si los pellets se envasan calientes?
Los pellets calientes todavía están blandos y contienen exceso de humedad. Sin enfriar se deforman, se rompen y pueden sudar dentro de la bolsa, lo que perjudica la calidad del producto.

P: ¿Se pueden peletizar los residuos agrícolas en una fábrica de pellets de madera?
Sí. Debido a que la madera es más densa que la mayoría de las biomasas, una fábrica de pellets de madera generalmente puede prensar una amplia gama de residuos, como paja y cáscaras, cuando se preparan con el tamaño de partícula y la humedad adecuados.

P: ¿Cómo se calienta normalmente una secadora rotativa?
Muchas plantas ahora queman residuos de madera en lugar de gas natural, que es más barato y reduce las emisiones de gases de efecto invernadero, una ventaja a la hora de vender en mercados con estrictas normas medioambientales.

P: ¿Qué etapa causa más problemas de calidad?
En la práctica, la mayoría de ellos son causados ​​por las etapas de molienda y secado, porque un tamaño de partícula o un nivel de humedad incorrectos no pueden corregirse posteriormente en la prensa.