Wykorzystanie luźnej biomasy do produkcji paliwa w formie pelletu w temperaturze pokojowej jest prostym i bezpośrednim sposobem wykorzystania energii z biomasy. Porozmawiajmy z Tobą o technologii mechanicznego formowania pelletu ze słomy uprawnej.

Po poddaniu materiału biomasowego o luźnej strukturze i małej gęstości działaniu siły zewnętrznej surowiec będzie ulegał etapom przegrupowania, odkształcenia mechanicznego, odkształcenia sprężystego i odkształcenia plastycznego. Nieelastyczne lub lepkosprężyste cząsteczki celulozy są splecione i skręcone. Objętość materiału zmniejsza się, a gęstość wzrasta.

Stopień sprężania matrycy pierścieniowej urządzeń do maszyn do peletowania biomasy określa wielkość ciśnienia formowania. Zawartość celulozy w surowcach, takich jak łodygi kukurydzy i trzciny, jest niewielka i łatwo ją odkształcać pod wpływem sił zewnętrznych, dlatego stopień sprężania matrycy pierścieniowej wymagany do formowania jest niewielki. oznacza to, że ciśnienie formowania jest małe. Zawartość celulozy w trocinach jest wysoka, a stopień sprężania matrycy pierścieniowej wymagany do formowania jest duży, to znaczy ciśnienie formowania jest duże. Dlatego do produkcji formowanego paliwa w postaci peletów stosuje się różne surowce z biomasy i należy stosować różne metody prasowania matrycą pierścieniową. W przypadku materiałów biomasowych o podobnej zawartości celulozy w surowcach można zastosować matrycę pierścieniową o tym samym stopniu sprężania. W przypadku wyżej wymienionych surowców, wraz ze wzrostem stopnia sprężania matrycy pierścieniowej, wzrasta gęstość cząstek, wzrasta zużycie energii i wzrasta wydajność. Kiedy po osiągnięciu określonego stopnia sprężania gęstość utworzonych cząstek nieznacznie wzrasta, zużycie energii odpowiednio wzrasta, ale wydajność maleje. Stosowana jest matryca pierścieniowa o stopniu sprężania 4,5. W przypadku trocin jako surowca i matrycy pierścieniowej o stopniu sprężania 5,0, gęstość paliwa pelletowego może spełniać wymagania jakościowe, a zużycie energii przez system wyposażenia jest niskie.

Ten sam surowiec formowany jest w matrycy pierścieniowej przy różnych stopniach sprężania, gęstość paliwa pelletowego wzrasta stopniowo wraz ze wzrostem stopnia sprężania, a w pewnym zakresie stopnia sprężania gęstość pozostaje względnie stabilna, gdy stopień sprężania wzrasta do w pewnym stopniu Surowiec nie będzie mógł zostać uformowany z powodu nadmiernego ciśnienia. Wielkość ziaren łuski ryżowej jest duża, a zawartość popiołu jest duża, dlatego łuska ryżowa ma trudności z tworzeniem cząstek. Dla tego samego materiału, aby uzyskać większą gęstość cząstek, należy go zaprojektować przy zastosowaniu stopnia sprężania w trybie większego pierścienia.
Wpływ wielkości cząstek surowca na warunki formowania

Wielkość cząstek surowców biomasy ma duży wpływ na warunki formowania. Wraz ze wzrostem wielkości cząstek surowców z łodyg kukurydzy i trzciny, gęstość cząstek spleśniałych stopniowo maleje. Jeśli wielkość cząstek surowca jest zbyt mała, wpłynie to również na gęstość cząstek. Dlatego też w przypadku stosowania biomasy, takiej jak łodygi kukurydzy i trzciny, jako surowców do produkcji paliwa cząsteczkowego, bardziej właściwe jest utrzymywanie wielkości cząstek na poziomie 1–5 nun.

Wpływ wilgotności surowca na gęstość paliwa pelletowego

W organizmie biologicznym znajduje się odpowiednia ilość wody związanej i wody wolnej, które pełnią funkcję smaru, który zmniejsza tarcie wewnętrzne pomiędzy cząsteczkami i zwiększa płynność, ułatwiając w ten sposób ślizganie się i dopasowanie cząstek pod działaniem ciśnienia . Gdy zawartość wody w surowcach biomasy Gdy zawartość wilgoci jest zbyt niska, cząstki nie mogą zostać w pełni rozciągnięte, a otaczające cząstki nie są ściśle połączone, więc nie można ich uformować. Gdy zawartość wilgoci jest zbyt wysoka, chociaż cząstki mogą zostać całkowicie rozciągnięte w kierunku prostopadłym do maksymalnego naprężenia głównego, a cząstki mogą zazębiać się ze sobą, ale ponieważ więcej wody z surowca jest wytłaczane i rozprowadzane pomiędzy warstwami cząstek warstwy cząstek nie mogą być ściśle ze sobą powiązane, zatem nie można ich uformować.

Dlatego też, gdy maszyny i urządzenia do peletowania biomasy wykorzystują biomasę, taką jak łodygi kukurydzy i trzciny, jako surowce do produkcji paliwa w postaci peletów, zawartość wilgoci w surowcach powinna być utrzymywana na poziomie 12–18%.

W normalnych warunkach temperaturowych, podczas procesu tłoczenia surowców biomasy, cząstki ulegają deformacji i łączeniu w formie wzajemnego zazębiania, a warstwy cząstek łączą się w formie wzajemnego wiązania. Zawartość celulozy w surowcu decyduje o trudności formowania. Im wyższa zawartość celulozy, tym łatwiejsze formowanie. Wielkość cząstek i zawartość wilgoci w surowcach mają znaczący wpływ na warunki formowania.