Технология производства

Основными технологическими операциями производства топливных пеллет являются: сортировка сырья, его сушка, дробление, обработка водой или паром для получения однородной массы формовочной влажности, прессование, охлаждение свежеотформованных пеллет. Затем осуществляется их упаковка и складирование. Рассмотрим эти процессы детально.

Первый процесс — сортировка. Поступающую на производство низкосортную древесину в бревнах необходимо отделить от коры и измельчить. Отходы растениеводства требуется предварительно рубить, но лузга подсолнечника или гречихи подготовки не требует. Далее сырье поступает на сушку. В сушильном оборудовании сырье обдувается потоками горячих топочных газов, после чего поступает в циклон, где сухие частицы опускаются вниз, а испаренная влага вместе с топочными газами выбрасывается в атмосферу. Пеллетные линии производительностью до 1 тонны пеллет в час, рекомендуется комплектовать сушилками мощностью от 1МВт.

Из циклона сухой материал питателем подается в дробилку, где и происходит его измельчение. По выходу из дробилки наполовину готовое сырье называется мукой, хотя на вид оно представляет собой грубую рассыпчатую массу из волокон разных размеров. Так как содержание влаги в материале, прошедшем сушилку и молотковую дробилку, недостаточно для процесса гранулирования, муку перед подачей в пресс смачивают водой, или обрабатывают горячим паром. Это производится для получения необходимой формовочной влажности сырья, 10-18%. Чаще всего для этих целей используются шнековые смесители непрерывного действия, в корпусе которых установлены специальные распылители.

После такой обработки температура муки повышается, волокна размягчаются, в результате чего увеличивается выход лигнина, природного клеящего вещества, благодаря которому в последующем готовые пеллеты сохраняют свою форму. Производительность линии с подачей пара на 20-25% выше, чем без него. Приблизительно настолько же увеличивается и ресурс формующей оснастки. В целом, паровая обработка желательна при гранулировании любых видов биомассы и обязательна для твердых пород древесины.

 

Формование гранул (пеллет) осуществляется методом экструзии — продавливания материала через калибрующие отверстия матрицы. Существуют различные типы пресс-грануляторов, но наибольшее распространение получили машины с кольцевой матрицей. Несмотря на различия в приводе рабочих органов (вращающаяся матрица или катки), принцип действия у них аналогичен. А именно, он заключается в следующем — создается прессующее давление, материал продавливается через отверстия матрицы, на выходе из которых свежеотформованные гранулы обрезаются специальным ножом.

Одной из важнейших характеристик гранулирующего оборудования является развиваемое им усилие прессования. Но, все же, для получения качественных гранул одного лишь высокого давления недостаточно. Вся предварительная подготовка сырья, измельчение и увлажнение, — важна не менее, чем мощность пресса. Так, хорошо измельченное и затем увлажненное сырье формуется легче. Качество пеллет при этом достигается выше, а срок службы матрицы — дольше. И наоборот, волокнистый, грубый материал формуется плохо, производительность гранулирующей машины снижается, на поверхности пеллет видны раковины и трещины, они склонны крошиться и рассыпаться.

Высокое давление прессования вызывает нагрев пеллет и, как следствие, снижение их прочности. Поэтому для транспортирования свежих пеллет используются наиболее бережные конвейеры — ленточные, скребковые или ковшовые. Для охлаждения пеллеты загружаются в охладительную колонну, где они обдуваются воздухом. Одновременно с охлаждением гранул происходит и их обеспыливание, так как при этом поток воздуха выносит в специальный циклон мелкие частицы — крошку. В охладительной колонне лигнин полимеризуется, в результате чего пеллеты приобретают необходимую прочность. После этого они готовы, и могут быть направлены в накопительный бункер для последующей фасовки и отгрузки потребителям.