Como produzir combustível de pellets de alta-qualidade: um guia passo{1}}a-de planta

O processo de produção em resumo

O material lenhoso é mais denso do que a maioria das outras biomassas, razão pela qual uma fábrica de pellets de madeira pode prensar pellets a partir de uma ampla gama de matérias-primas, incluindo resíduos agrícolas. O percurso exato depende da matéria-prima, mas uma linha completa de pellets normalmente segue a mesma sequência: tratamento da matéria-prima, peneiramento, moagem, secagem, pelotização, resfriamento, peneiração e embalagem. Cada etapa condiciona a próxima, portanto um problema de qualidade é quase sempre o resultado de um elo fraco da cadeia e não apenas da peletizadora.

Tratamento, triagem e moagem de matérias-primas

Antes da pelotização o material deve estar seco e homogêneo. A peneiragem remove pedras, fragmentos de metal e outros objetos estranhos que poderiam danificar a matriz e os rolos ou contaminar o combustível acabado. A casca, a areia e a sujidade devem ser reduzidas ao máximo, pois aumentam o teor de cinzas dos pellets e diminuem o seu poder calorífico. Madeira recém-cortada geralmente precisa de um período de armazenamento ou de pré{3}}secagem que reduza a carga no secador principal.

A moagem, também chamada de moagem ou britagem, reduz o material a um tamanho de partícula que se ajusta aos orifícios da matriz. Partículas superdimensionadas diminuem a qualidade do pellet e, no pior dos casos, nenhum pellet se forma porque as partículas não podem entrar na matriz. O material moído muito finamente perde seu caráter fibroso e não se liga adequadamente durante a peletização. Um moinho de martelo com tela intercambiável é a escolha usual, e a abertura da tela controla o tamanho final da partícula. Para a maioria das matrizes, alguns milímetros são adequados e o valor exato deve corresponder ao diâmetro do furo da matriz.

Secagem até o teor correto de umidade

Um secador de tambor rotativo é o secador mais comum em grandes plantas e reduz as partículas a um teor de umidade de 8 a 10 por cento antes da prensagem. O gás natural já foi o combustível padrão para secadores, mas à medida que os custos dos combustíveis fósseis aumentaram, muitos produtores passaram a usar resíduos de madeira, que são mais baratos e reduzem as emissões de gases com efeito de estufa; esse benefício é importante quando os pellets são vendidos em mercados com regras ambientais rigorosas, como o mercado europeu. A fibra de madeira ainda pode ser peletizada com um teor de umidade de até 17%, mas o ideal é 12% ou menos. O material demasiado seco também é um problema, porque as fibras perdem a sua capacidade de ligação, pelo que o operador tem de encontrar o equilíbrio entre demasiado húmido e demasiado seco.

Pelotização: Matriz, Rolos e Taxa de Alimentação

O material preparado é alimentado na peletizadora, onde os rolos de pressão o forçam através dos orifícios da matriz. A fricção gera calor, que amolece a lignina e une as fibras em um pellet denso. A taxa de alimentação deve ser mantida constante para que a matriz permaneça cheia e o motor funcione com uma carga estável. A umidade da alimentação, a condição da matriz e a folga-do rolo-da matriz influenciam a dureza e a durabilidade dos pellets acabados. A tabela abaixo lista configurações típicas de pequenas pelotizadoras como referência para uma pequena linha de produção.

Resfriamento, peneiração, embalagem e controle de qualidade

Os pellets saem da matriz quentes e macios, por isso devem ser resfriados antes do armazenamento. Um resfriador de contrafluxo reduz a temperatura e remove a umidade restante, o que endurece os pellets e evita que se quebrem durante o manuseio. Após o resfriamento, os pellets são peneirados para separar os pellets finos e quebrados do produto acabado; as multas podem ser devolvidas à imprensa. Finalmente, os pellets são embalados em sacos, geralmente de 15 a 25 kg para clientes residenciais ou grandes sacos a granel para compradores comerciais. O resfriamento e a peneiração corretos são a diferença entre um produto durável e aquele que se esfarela no saco.

Verifique a umidade do material prensado pelo menos uma vez por turno e registre o valor.

Inspecione os furos da matriz quanto a desgaste e observe se a corrente do motor está aumentando, o que aponta para uma matriz bloqueada ou desgastada.

Meça a durabilidade e o comprimento dos pellets em um intervalo de amostragem fixo, não apenas quando um cliente reclamar.

Mantenha o teor de cinzas sob controle limitando casca, areia e sujeira no material recebido.

Equilibre a etapa de secagem para que a ração não fique nem muito úmida nem muito seca antes da peletização.

Perguntas frequentes

P: Qual teor de umidade é melhor para pelotização?
A umidade ideal da alimentação é de 12% ou menos, e muitas plantas secam o material entre 8 e 10%. A fibra de madeira ainda pode ser peletizada com até 17% de umidade, mas a qualidade e o rendimento caem.

P: Por que a matéria-prima deve ser moída antes da prensagem?
As partículas devem ser pequenas o suficiente para entrar nos orifícios da matriz. Partículas superdimensionadas reduzem a qualidade ou bloqueiam completamente a matriz, enquanto o material-superfície perde a estrutura de fibra necessária para a ligação.

P: O que acontece se os pellets forem embalados quentes?
Os pellets quentes ainda estão macios e contêm excesso de umidade. Sem resfriamento eles se deformam, quebram e podem suar dentro da bolsa, prejudicando a qualidade do produto.

P: Os resíduos agrícolas podem ser peletizados em uma peletizadora de madeira?
Sim. Como a madeira é mais densa do que a maioria das biomassas, uma peletizadora de madeira geralmente pode prensar uma ampla variedade de resíduos, como palha e cascas, quando preparados com o tamanho de partícula e a umidade corretos.

P: Como um secador rotativo geralmente é aquecido?
Muitas fábricas queimam agora resíduos de madeira em vez de gás natural, o que é mais barato e reduz as emissões de gases com efeito de estufa, uma vantagem quando se vende em mercados com regras ambientais rigorosas.

P: Qual estágio causa a maioria dos problemas de qualidade?
Na prática, as etapas de moagem e secagem causam a maioria deles, porque um tamanho de partícula ou nível de umidade incorreto não pode ser corrigido posteriormente na prensa.