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».
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 «золотой век» 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.
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.
Напишите нам
Оставить комментарий
Николай Иванович Акуленко 24.12.2018 20:30 Мною изобретён способ торрефикации древесины. Торрефикация происходит в пиролизных печах (установках) с выемными ретортами установленными вертикально без доступа кислорода. В установке совмещены три камеры: топочная, торрефикации, сушки, которые соеденены переходными каналами и переходом в отдельно стоящую дымовую трубу. Производство экологически чистое. Образующаяся парогазовая смесь при сушке и торрефикации сжигается в топочной камере и используется как топливо для торрефикации. Парогазовая смесь высококаллорийней газогенераторного. В пиролизных установках можно торрефицировать дрова, четвертаки, пятаки. Торрефицированное топливо не пылит,не впитывает влагу, не требует особых условий хранений и транспортировки, нет срока хранения. Топливом являются щепа и опил. Процесс автоматизирован: автоматическая подача топлива, топочная и сушильная камера имеют датчики температуры и времени. При дроблении и гранулировании торрефицированной древесины не образуется пыли, не изнашивается оборудование. Установка не требует электроэнергии. Электроэнергию потребляет только кран балка не более 3 кВт. Производство масштабируется и модернизируется. По этому производство можно привязывать к объёмам отходов лесоперерабатывающего предприятия, к объёмам отходов площадок временного хранения отходов, к объёмам лесозаготовок древесины лиственных пород (желательно берёзы). Срок строительства со сбором документов и проектированием один год. Срок окупаемости 4 — 8 месяцев (в зависимости от производства дров, дров и гранул, гранул). Требуется инвестор. О сотрудничестве договоримся.
Торрефикат займет нишу пеллет, она и сейчас свободна, как в России так и в ЕС.
Геннадий Золотарев 22.11.2018 21:49
Очень интересная тема и технология. По окупаемости нужно искать альтернативные решения. Нагрев конечно же нужно вести за счет топлива из отходов деревообработки. Если есть каналы сбыта, можно было бы попробовать делать черные пеллеты.
Кралина Виктор Сергеевич 11.11.2018 22:35
Торрефикация не сложная технология при определенных режимах.
