El uso de biomasa suelta para producir combustible en pellets a temperatura ambiente es una forma sencilla y directa de aprovechar la energía de la biomasa. Analicemos la tecnología de conformado mecánico de pellets de paja de cultivo.

Tras someter el material de biomasa con estructura laxa y baja densidad a fuerzas externas, la materia prima experimenta las etapas de reorganización, deformación mecánica, deformación elástica y deformación plástica. Las moléculas de celulosa, inelásticas o viscoelásticas, se entrelazan y retuercen, lo que reduce el volumen del material y aumenta su densidad.

La relación de compresión del molde anular en las máquinas de pellets de biomasa determina la presión de moldeo. El contenido de celulosa de materias primas como tallos de maíz y juncos es bajo y se deforma fácilmente al ser extruido por fuerzas externas, por lo que la relación de compresión del molde anular requerida para el moldeo es baja, es decir, la presión de moldeo es baja. El contenido de celulosa del aserrín es alto, y la relación de compresión del molde anular requerida para el moldeo es alta, es decir, la presión de moldeo es alta. Por lo tanto, se utilizan diferentes materias primas de biomasa para producir combustible de pellets moldeados, y se deben utilizar diferentes tipos de compresión del molde anular. Para materiales de biomasa con un contenido de celulosa similar, se puede utilizar un molde anular con la misma relación de compresión. Para estas materias primas, a medida que aumenta la relación de compresión del molde anular, aumenta la densidad de partículas, el consumo de energía y el rendimiento. Cuando se alcanza una cierta relación de compresión, la densidad de las partículas formadas aumenta ligeramente, el consumo de energía aumenta en consecuencia, pero el rendimiento disminuye. Se utiliza una matriz anular con una relación de compresión de 4,5. Con aserrín como materia prima y una matriz anular con una relación de compresión de 5,0, la densidad del combustible de pellets cumple con los requisitos de calidad y el consumo energético del sistema es bajo.

La misma materia prima se forma en un molde anular con diferentes relaciones de compresión. La densidad del combustible en pellets aumenta gradualmente con el aumento de la relación de compresión y, dentro de un cierto rango, se mantiene relativamente estable. Sin embargo, cuando la relación de compresión aumenta hasta cierto punto, la materia prima no se puede formar debido a la presión excesiva. El tamaño de grano de la cáscara de arroz es grande y el contenido de ceniza es alto, por lo que es difícil que la cáscara de arroz forme partículas. Para obtener una mayor densidad de partículas, se debe diseñar un material con una relación de compresión en modo anular mayor.
Influencia del tamaño de partícula de la materia prima en las condiciones de moldeo

El tamaño de partícula de las materias primas de biomasa influye considerablemente en las condiciones de moldeo. A medida que aumenta el tamaño de partícula de las materias primas de tallos de maíz y caña, la densidad de las partículas de moldeo disminuye gradualmente. Un tamaño de partícula demasiado pequeño también afecta la densidad de las partículas. Por lo tanto, al utilizar biomasa como tallos de maíz y caña como materias primas para la producción de combustible particulado, es más adecuado mantener el tamaño de partícula entre 1 y 5 nun.

Influencia de la humedad en la materia prima sobre la densidad del combustible en pellets

Hay una cantidad apropiada de agua ligada y agua libre en el cuerpo biológico, que tienen la función de lubricante, lo que reduce la fricción interna entre las partículas y mejora la fluidez, promoviendo así el deslizamiento y ajuste de las partículas bajo la acción de la presión. Cuando el contenido de agua de las materias primas de biomasa Cuando el contenido de humedad es demasiado bajo, las partículas no pueden extenderse completamente y las partículas circundantes no están estrechamente combinadas, por lo que no pueden formarse. Cuando el contenido de humedad es demasiado alto, aunque las partículas pueden extenderse completamente en la dirección perpendicular a la tensión principal máxima, y ​​las partículas pueden engranar entre sí, pero como se extruye y distribuye más agua en la materia prima entre las capas de partículas, las capas de partículas no pueden unirse estrechamente, por lo que no pueden formarse.

Por lo tanto, cuando la maquinaria y el equipo de pellets de biomasa utilizan biomasa como tallos de maíz y juncos como materias primas para la producción de combustible de pellets, el contenido de humedad de las materias primas debe mantenerse entre el 12% y el 18%.

En condiciones normales de temperatura, durante el proceso de moldeo por compresión de materias primas de biomasa, las partículas se deforman y se combinan formando una malla, y las capas de partículas se unen entre sí. El contenido de celulosa en la materia prima determina la dificultad del moldeo. Cuanto mayor sea el contenido de celulosa, más fácil será el moldeo. El tamaño de partícula y el contenido de humedad de las materias primas influyen significativamente en las condiciones de moldeo.