Читати статтю українською

Торрефицированные пеллеты - ч1: технология


03 июля 2017 |


В последние несколько лет на мировом рынке биотоплива активно ведутся разговоры о преимуществах торрефицированной биомассы в форме пеллет или брикетов. Так называемых пеллет второго поколения. Торрефикация представляет собой «мягкий» пиролиз, который позволяет придать биомассе потребительские характеристики, максимально приближенные к характеристикам каменного угля, при сохранении большей части энергии, содержавшейся в исходной биомассе, а также параметров экологической чистоты и возобновляемости.

torrefitsirovannyye-pellety-01.jpg

В процессе торрефикации биомасса подвергается температурному воздействию при ограниченном доступе воздуха, что приводит к потере материалом наименее калорийности части летучих веществ. Как следствие повышается калорийность материала. А после прессования в виде гранул или брикетов, насыпная плотность такой биомассы оказывается такой же или даже более высокой, чем насыпная плотность обычных топливных гранул или брикетов.

Преимущества торрефицированного биотоплива – очевидны:

  • Повышенная энергетическая плотность – экономия при транспортировке и хранении;
  • Низкая гигроскопичность – возможность хранения под открытым небом;
  • Топливные характеристики, приближенные к характеристикам угля – отсутствие необходимости модернизации котельно-топочного оборудования;
  • И все это – при сохранении статуса «зеленого», возобновляемого топлива.

Становится очевидно, что рождение технологии торрефикации биомассы, которую можно было бы реализовывать при разумных капиталовложениях, должно существенно расширить круг возможностей для инвесторов в производство твердого биотоплива. 

Особенно – в России. Такая технология может сделать рентабельными масштабные проекты производства пеллет в Сибири, на Дальнем Востоке и в других районах, находящихся далеко от потенциальных европейских производителей. Подробнее об этом читайте в статье «На острие моды: биоуголь, торрефикат» (Ю.Юдкевич, А.Овсянко).

torrefitsirovannyye-pellety-02.jpg

Разработкой технологии торрефикации биомассы занимаются многие ведущие производители оборудования. Многие разработчики провели успешные эксперименты и даже построили «пилотные» заводы. Однако, стабильно работающих промышленных производств торрефицированных пеллет в мире пока немного.

К сожалению, все предложения по установкам торрефикации, которые появляются на мировом рынке, обладают существенными недостатками, которые делают технологию очень сложной, неустойчивой и, главное, – дорогостоящей. 

Новейший способ подготовки древесной биомассы для изготовления черных пеллет, названный в научном мире торрефакацией, открыл широкие возможности по снижению затрат на логистику пеллет. Метод заключается в медленном нагреве биомассы в условиях отсутствия кислорода. Процесс схож с изготовлением древесного угля.

Из заранее подготовленного сырья производят пеллеты с уникальными свойствами, благодаря чему разница между пеллетами и углем становится не такой разительной. В английском языке этому способу подготовки сырья был присвоен термин torrefacation, что в дословном переводе на привычный для нас русский означает "обжаривание". 

torrefitsirovannyye-pellety-03.jpg

В процессе нагрева до 160 ˚С древесина теряет влагу, однако ее свойство поглощать воду останется неизменным. При последующем нагреве древесина темнеет и происходит выделение фенола и уксусной кислоты, она меняет свои химические и физические свойства, в результате чего становится хрупкой и хорошо взаимодействует с водой.

Путем удаления уксусной кислоты из древесины замедляются коррозийные процессы металлических элементов пеллетного котла. Было установлено, что процесс так называемой торрефакации протекает при температуре 200-270 ˚С. Подвергшееся данной процедуре сырье в сравнении с обычной древесиной обладает следующими преимуществами:

  • Повышенная энергоемкость благодаря уменьшению общей массы после испарения негорючих веществ и влаги.
  • Стойкость к поглощению влаги, ведь влажность готового к производству сырья равна 2%.
  • Прочность.

Достоинством данного процесса является утилизация древесных отходов и превращение различных пород древесины как сырья в однородную массу, полностью идущую на изготовления пеллет. Изделия приобретают черный цвет и характеризуются высокой энергоемкостью и оптимизацией расходов на транспортировку. К тому же, сжигание происходит без выделения дыма.

История процесса торрефакация уходит корнями в 30-е гг прошлого столетия. Именно в биоэнергетики во Франции этот метод стали активно использовать для подготовки топлива, однако наступление бензиновой эры свело дальнейшие разработки по совершенствованию данного процесса на нет.

Торрефакация имеет 2 метода:

  • постоянный, заключающийся в обжаривании сырья в процессе транспортировки;
  • способ неподвижного слоя основан на том, что сырье должно быть высушено заблаговременно, а нагрев производится от непосредственного контакта древесины с поверхностью нагревательного прибора.

Технология неподвижного слоя состоит в следующем: процесс протекает при отсутствии инертного газа, а нагрев осуществляется способом конвекции. Применение этого метода оправдано с экономической точки зрения - это оптимизирует затраты на сушку сырья, а дополнительную прибыль приносит рекуперация водяного пара.

torrefitsirovannyye-pellety-04.jpg

Получаемое таким образом сырье отправляется в гранулятор для дальнейшего производства пеллет и отвечает предъявляемым требованиям, а конечная продукция, изготовленная из этого сырья, наделена отличными эксплуатационными свойствами сродни угольному топливу, в сравнении с которым пеллеты горят с меньшими затратами и не содержат золы (максимально - 1%).

Хотим отметить, что пока технология энергозатратна и требует больших финансовых вливаний, которые не окупаются чуть более высокой ценой на пеллеты. Компания P&B MACHINE следит за развитием торрефикации в мире. Когда-нибудь эта технология станет прибыльной.

torrefitsirovannyye-pellety-05.jpg


Поделитесь с друзьями и сохраните себе!



Написать комментарий (0)

Не пропустите интересное,
еженедельная рассылка:


Будьте в курсе событий,
подпишитесь на RSS:


Новости биотопливной отрасли
Статьи о биотопливе и котлах

Нужно биотопливо? Заполнить анкету

Заполните анкету и строители предложат вам цены и услуги сами!



Популярные статьи этой рубрики:


Рекоммендуем компании этой тематики:

БЛОК СВОБОДЕН
Для размещения здесь Вашей компании закажите услугу "Фото-каталог"

Заказать!
База компаний