Технология производства пеллет

Топливные гранулы, они же пеллеты – прессованное биотопливо из торфа, отходов переработки древесины или сельскохозяйственных культур. Образуют большое количество энергии при сгорании и позволяют осуществлять точную дозировку количества при автоматизированной подаче в отопительных системах. Классифицируются по:

• теплотворной способности, 
• влажности, 
• размерам,
• содержанию примесей.

Сфера применения пеллетов

Свойства древесных гранул позволяют использовать пеллеты не только в качестве эффективного источника топлива. Они также хорошо удерживают тепло и впитывают влагу, могут применяться как наполнитель для туалета домашних животных. Наиболее распространенные случаи использования рассмотрим подробнее.

Специальные котлы для отопления

Производство пеллет из древесных отходов предназначено для создания биотоплива, обеспечивающего высокую автоматизацию процесса отопления. Эффективный теплосъем и нагрев помещения происходят за счет специальной конструкции котла с развитой конвективной частью. Гранульная объемная горелка обеспечивает высокий КПД (на уровне 90-95%), что выше, чем у твердотопливных котлов других категорий и соизмеримо с котлами на углеводородах.

Бытовые печки и камины

Форма гранулированного топлива подходит и для изначально неподготовленных под это источников отопления: бытовые деревянные печи и камины с колосниковой решеткой. В сравнении с дровами, технология производства древесных гранул (пеллет) позволяет эффективнее прогревать помещения, создавая при этом меньше дыма и сажи. А для более удобной подачи гранул в камеру горения, используются бумажные пакеты, применяемые под фасовку сыпучих материалов.

Топливо для походов

Создав примитивную горелку, можно использовать пеллеты в походных условиях. За время горения топливной закладки (около полутора часов), можно приготовить кулеш, уху или другое походное блюдо. Также это возможность разжечь костер и согреться в прохладу, без необходимости искать сухую древесину и условия для ее розжига.

Наполнитель туалета для животных

Многие производители выпускают гранулированную продукцию в качестве наполнителя для кошек, грызунов и прочих домашних питомцев. Преимуществами такого решения являются:

• Поглощение запахов и распространения бактерий;
• Натуральность и экологичность;
• Высокая влагопоглощаемость;
• Гранулы не остаются на шерсти животных, а значит, не разносятся за пределы туалета;
• Безопасность при случайном проглатывании пеллеты животным;
• Экономичность и простая очистка туалета.

Утеплитель и поглотитель

Абсорбирующие свойства делают пеллеты отличным впитывающим материалом. На практике их применяют автомобильные заправки вместо песка или стружки. Также они хорошо держат тепло, могут использоваться в качестве уплотнителя между стенами. Эффективность такого применения достаточно высока, а стоимость и расход материала — ниже, чем для минеральной ваты или пенопласта.

Основные виды пеллет

В зависимости от исходного сырья для производства топливные гранулы бывают нескольких видов:

• Древесные;
• Растительные;
• Торфяные.

Древесные

Цилиндрические гранулы из отходов деревопереработки (опилки, стружка, щепа, неликвидные деревянные изделия). Бывают бытовыми и промышленными. В первом случае, для изготовления используют свежую труху и щепу. При производстве топливных пеллет из опилок для промышленного использования, допускается наличие примесей.

Древесные пеллеты бывают светлыми, серыми или коричневыми. Белый оттенок характерен для лиственных пород деревьев, обладающих высокими теплотворными свойствами и низким процентом зольности (до 0.5%). Именно этот вид гранул пользуется наибольшим спросом при отоплении частных домов в специализированных котлах.

Растительные

Изготовляются из отходов сельхоз деятельности (сухие стебли злаковых, бобовых и зерновых культур, подсолнечная и кукурузная шелуха). Готовые гранулы зачастую темного цвета, по теплоотдаче близки к древесным. При этом имеют и свои преимущества: низкая стоимость и доступность сырья для производства.

Зольность растительных пеллет выше, чем древесных (до 2.5-3%). А значит, стенки камеры сгорания придется чаще чистить от золы и пластов сажи. Это делает растительные гранулы неприемлемыми для использования в бытовых котлах, но экономичным и эффективным топливом для промышленных целей.

Торфяные

Темные цилиндрические гранулы из торфа. Имеют высокую теплоотдачу, экономичны и экологичны, что делает их отличным вариантом для промышленного использования. Также, как и растительные пеллеты, торф содержит много минеральных примесей, поэтому не востребован для бытовых котлов.

Требования к сырью для изготовление пеллетов

Производство топливных пеллет предъявляет ряд требования к исходному сырью:

• Минимум примесей. Не должно быть камней, пыли, песка, листвы и прочего мусора;
• Больше природных склеивающих компонент. В ходе производства, гранулы склеиваются и держат форму за счет натуральных клейких веществ – лингина или древесных смол. Их количество влиет на скорость производственного цикла и качество готового товара;
• Низкая влажность. Вода должна быть удалена при производстве пеллет, поэтому влажное сырье потребует дополнительного времени на сушку.

Технология производства и применяемое оборудование

Технологический процесс производства пеллет состоит из нескольких последовательных стадий.

Предварительное дробление

На первом этапе материал измельчают на многопроходной дробилке до нужных размеров, получая фракцию около 25 мм в длину и 3-5 мм в диаметре. После чего, сырье движется по конвейеру изначально в смеситель, а далее на сушку.

Сушка

Для сушки измельченного сырья используется сушильный барабан, в который подается горячий воздух. Процесс проводят до того времени, пока влажность не снизится до менее чем 8%. Слишком сухое сырье будет плохо склеиваться и держать форму, а слишком влажное – неэффективно прогорать в котлах.

Мелкое дробление 

После сушки, сырье измельчают в дробильных мельницах, получая фракцию размером до 4 мм в длину и 1,5 мм в диаметре. Далее материал сепарируется в двухступенчатом циклоне от воздуха и мелкодисперсного мусора. Оставшаяся древесная мука попадает сперва на прямой, а потом на наклонный конвейер, который доставляет ее в бункер пресс-гранулятора.

Корректирование влажности 

После дробления необходимо снова обеспечить требуемую влажность сырья, так как даже минимальное отклонение может повлиять на качество гранул. Для этого используют специальные смесители, в которых через каналы поступает горячий пар или вода.

Грануляция и прессование

Формирование гранул происходит в пресс-грануляторах. В них сырье вдавливается в ячейки матрицы под высоким давлением и температурой до 300 градусов Цельсия. Содержащиеся в древесной муке смолы и лингин являются природным клеем, который при данных условиях образует плотную структуру будущего топлива. Нужный размер достигается благодаря использованию статичного ножа, разрезающего поступающую смесь и формируя гранулы длиной 10-30 мм и сечением 6-10 мм.

Охлаждение и просев пеллетов 

Вышедшие из пресс-машины гранулы имеют высокую температуру и требуют охлаждения, прежде чем отправится на расфасовку. Для этих целей применяют охладительные колонки, в которых пеллеты обдуваются мощными вентиляторами и отсеиваются от мелкодисперсного мусора. При охлаждении гранулы приобретают окончательные эксплуатационные характеристики и становятся полностью готовыми к использованию.

Расфасовка готовой продукции

Конечным этапом в схеме производства пеллет является расфасовка готовой продукции. Это происходит в специальных бункерах, оборудованных весами для контроля веса. При расфасовке используют мешки разных размеров, для бытовых потребителей (от 10 до 50 кг) и промышленных предприятий (до 1000 кг).