Торрефіковані пелети - ч1: технологія

В останні кілька років на світовому ринку біопалива активно ведуться розмови про переваги торрефікації біомаси в формі пелет або брикетів. Так званих пелет другого покоління. Торрефікація - це «м'який» піроліз, який дозволяє надати біомасі споживчі характеристики, максимально наближені до характеристик кам'яного вугілля, при збереженні більшої частини 

енергії, що містилася у вихідній біомасі, а також параметрів екологічної чистоти та відновлюваності.

В процесі торрефікації біомаса піддається температурному впливу при обмеженому доступі повітря, що призводить до втрати матеріалом найменш калорійності частини летючих речовин. Як наслідок підвищується калорійність матеріалу. А після пресування у вигляді гранул або брикетів, насипна щільність такої біомаси виявляється такою ж або навіть вищою, ніж насипна щільність звичайних паливних гранул або брикетів.

Стає очевидно, що народження технології торрефікації біомаси, яку можна було б реалізовувати при розумних капіталовкладеннях, має істотно розширити коло можливостей для інвесторів у виробництво твердого біопалива. Особливо - в Росії. Така технологія може зробити рентабельними масштабні проекти виробництва пелет в Сибіру, ​​на Далекому Сході та в інших районах, що знаходяться далеко від потенційних європейських виробників. Детальніше про це читайте в статті «На вістрі моди: біовугілля, торрефікат» (Ю.Юдкевіч, А.Овсянко).

Розробкою технології торрефікації біомаси займаються багато провідних виробників обладнання. Багато розробниківпровели успішні експерименти і навіть побудували «пілотні» заводи. Однак, стабільно працюючих промислових виробництв торрефікованихих пелет в світі поки небагато.

На жаль, всі пропозиції зі встановлення торрефікації, які з'являються на світовому ринку, мають істотні недоліки, які роблять технологію дуже складною, нестійкою і, головне, - дорогою. 

Новітній спосіб підготовки деревної біомаси для виготовлення чорних пелет, названий в науковому світі торрефікацією, відкрив широкі можливості щодо зниження витрат на логістику пелет. Метод полягає в повільному нагріванні біомаси в умовах відсутності кисню. Процес схожий з виготовленням деревного вугілля.

Зі заздалегідь підготовленої сировини виробляють пелети з унікальними властивостями, завдяки чому різниця між пелетами і вугіллям стає не такою разючою. В англійській мові цьому способу підготовки сировини було присвоєно термін torrefacation, що в дослівному перекладі на українську означає "обсмажування".

В процесі нагрівання до 160 ˚С деревина втрачає вологу, проте її властивість поглинати воду залишиться незмінною. При подальшому нагріванні деревина темніє і відбувається виділення фенолу та оцтової кислоти, вона змінює свої хімічні та фізичні властивості, в результаті чого стає крихкою і добре взаємодіє з водою.

Шляхом видалення оцтової кислоти з деревини сповільнюються корозійні процеси металевих елементів пелетного котла. Було встановлено, що процес так званої торрефакації протікає при температурі 200-270 ˚С. Сировина, що піддалась цій процедурі, в порівнянні зі звичайною деревиною, володіє наступними перевагами:

Перевагою даного процесу є утилізація деревних відходів та перетворення різних порід деревини, як сировини в однорідну масу, що повністю йде на виготовлення пеллет. Вироби із сировини набувають чорно кольру і характеризуються високою енергоємністю та оптимізацією витрат на транспортування. До того ж, спалювання відбувається без виділення диму.

Історія процесу торрефакації бере початок з 30-х рр минулого століття. Саме в біоенергетиці у Франції цей метод стали активно використовувати для підготовки палива, проте наступ бензинової ери звів подальші розробки по вдосконаленню цього процесу нанівець.

Технологія нерухомого шару полягає в наступному: процес протікає при відсутності інертного газу, а нагрів здійснюється способом конвекції. Застосування цього методу виправдане з економічної точки зору - це оптимізує витрати на сушку сировини, а додатковий прибуток приносить рекуперація водяної пари.

Сировина, що отримується таким чином відправляється в гранулятор для подальшого виробництва пелет і відповідає вимогам, що пред'являються, а кінцева продукція, виготовлена ​​з цієї сировини, наділена відмінними експлуатаційними властивостями схожа на вугільне паливо, в порівнянні з яким пелети горять з меншими витратами та не містять попелу (максимум - 1 %).

Хочемо зазначити, що поки технологія енергозатратна та вимагає великих фінансових вливань, які не окупаються трохи вищою ціною на пелети. Компанія P & B MACHINE стежить за розвитком торрефікації в світі. Коли-небудь ця технологія стане прибутковою.