Come produrre combustibile in pellet di alta-qualità: una guida passo-per-passo all'impianto

Il processo di produzione in uno sguardo

Il materiale legnoso è più denso della maggior parte delle altre biomasse, motivo per cui un mulino a pellet può pressare pellet da un'ampia gamma di materie prime, compresi i residui agricoli. Il percorso esatto dipende dalla materia prima, ma una linea di pellet completa normalmente segue la stessa sequenza: trattamento della materia prima, vagliatura, macinazione, essiccazione, pellettizzazione, raffreddamento, setacciatura e confezionamento. Ogni passaggio condiziona quello successivo, quindi un problema di qualità è quasi sempre il risultato di un anello debole della catena piuttosto che della sola pellettatrice.

Trattamento Materie Prime, Vagliatura e Macinazione

Prima della pellettizzazione, il materiale deve essere asciutto e omogeneo. La vagliatura rimuove sassi, frammenti metallici e altri corpi estranei che danneggerebbero la trafila e i rulli o contaminerebbero il combustibile finito. Corteccia, sabbia e sporco dovrebbero essere ridotti il ​​più possibile, perché aumentano il contenuto di ceneri dei pellet e ne diminuiscono il potere calorifico. Il legno appena tagliato di solito necessita di un periodo di stoccaggio o di pre-essiccazione che riduce il carico sull'essiccatore principale.

La macinazione, chiamata anche macinazione o frantumazione, riduce il materiale a una dimensione delle particelle adatta ai fori dello stampo. Le particelle sovradimensionate riducono la qualità dei pellet e, nel peggiore dei casi, non si formano affatto pellet perché le particelle non possono entrare nella trafila. Il materiale macinato troppo finemente perde il suo carattere fibroso e non si lega adeguatamente durante la pellettatura. La scelta abituale è un mulino a martelli con vaglio intercambiabile e l'apertura del vaglio controlla la dimensione finale delle particelle. Per la maggior parte delle matrici sono adatti pochi millimetri e la cifra esatta deve corrispondere al diametro del foro della matrice.

Asciugatura al corretto contenuto di umidità

Un essiccatore a tamburo rotante è l'essiccatore più comune nei grandi impianti e riduce le particelle a un contenuto di umidità compreso tra l'8 e il 10% prima della pressatura. Un tempo il gas naturale era il combustibile standard per gli essiccatoi, ma con l’aumento dei costi dei combustibili fossili, molti produttori sono passati al legno di scarto, che è più economico e riduce le emissioni di gas serra; questo vantaggio è importante quando i pellet vengono venduti in mercati con rigide norme ambientali, come il mercato europeo. La fibra di legno può ancora essere pellettizzata con un contenuto di umidità pari al 17%, ma il valore ottimale è del 12% o meno. Anche il materiale troppo secco è un problema, perché le fibre perdono la loro capacità legante, quindi l'operatore deve trovare l'equilibrio tra troppo bagnato e troppo secco.

Pellettizzazione: matrice, rulli e velocità di avanzamento

Il materiale preparato viene immesso nella pellettatrice, dove i rulli pressori lo spingono attraverso i fori della trafila. L'attrito genera calore, che ammorbidisce la lignina e lega le fibre in una pallina densa. La velocità di avanzamento deve essere mantenuta costante in modo che lo stampo rimanga pieno e il motore funzioni con un carico stabile. L'umidità dell'alimentazione, le condizioni della matrice e la distanza tra il rullo-e-la matrice influenzano tutti la durezza e la durata dei pellet finiti. La tabella seguente elenca le tipiche configurazioni di una piccola pressa per pellet come riferimento per una piccola linea di produzione.

Raffreddamento, setacciatura, confezionamento e controllo qualità

I pellet lasciano la trafila calda e morbida, quindi devono essere raffreddati prima dello stoccaggio. Un refrigeratore in contro-flusso abbassa la temperatura e rimuove l'umidità residua, che indurisce i pellet e ne impedisce la rottura durante la movimentazione. Dopo il raffreddamento, i pellet vengono setacciati per separare i fini e i pellet rotti dal prodotto finito; le multe possono essere restituite alla stampa. Infine il pellet viene confezionato in sacchi, solitamente da 15 a 25 kg per i clienti residenziali o in grandi sacchi per gli acquirenti commerciali. Un corretto raffreddamento e setacciatura fanno la differenza tra un prodotto durevole e uno che si sbriciola nel sacchetto.

Controllare l'umidità del materiale pressato almeno una volta per turno e registrare il valore.

Ispezionare i fori dello stampo per verificare l'eventuale usura e osservare l'aumento della corrente del motore, che indica uno stampo bloccato o usurato.

Misura la durabilità e la lunghezza del pellet a un intervallo di campionamento fisso, non solo quando un cliente si lamenta.

Tieni sotto controllo il contenuto di ceneri limitando corteccia, sabbia e sporco nel materiale in entrata.

Bilanciare la fase di essiccazione in modo che il mangime non sia né troppo umido né troppo secco prima della pellettatura.

Domande frequenti

D: Qual è il contenuto di umidità migliore per la pellettizzazione?
L'umidità ottimale del mangime è pari o inferiore al 12% e molte piante essiccano il materiale fino all'8-10%. La fibra di legno può ancora essere pellettizzata fino al 17% di umidità, ma la qualità e la resa diminuiscono.

D: Perché la materia prima deve essere macinata prima della pressatura?
Le particelle devono essere abbastanza piccole da entrare nei fori dello stampo. Le particelle sovradimensionate riducono la qualità o bloccano completamente lo stampo, mentre il materiale sovra-macinato perde la struttura fibrosa necessaria per il legame.

D: Cosa succede se i pellet vengono imballati a caldo?
I pellet caldi sono ancora morbidi e contengono umidità in eccesso. Senza raffreddamento si deformano, si rompono e possono sudare all'interno del sacchetto, danneggiando la qualità del prodotto.

D: È possibile pellettizzare i residui agricoli in un mulino a pellet?
SÌ. Poiché il legno è più denso della maggior parte delle biomasse, un mulino a pellet di legno può solitamente pressare un'ampia gamma di residui come paglia e bucce quando sono preparati con la giusta dimensione delle particelle e umidità.

D: Come viene solitamente riscaldato un essiccatore rotativo?
Molti impianti ora bruciano legno di scarto invece del gas naturale, che è più economico e riduce le emissioni di gas serra, un vantaggio quando si vende in mercati con rigide norme ambientali.

D: Quale fase causa la maggior parte dei problemi di qualità?
In pratica, la maggior parte di essi è causata dalle fasi di macinazione ed essiccazione, poiché una dimensione delle particelle o un livello di umidità errati non possono essere corretti successivamente nella pressa.