Os pellets de madeira são um combustível formado a partir de biomassa, obtido a partir de materiais de fibra de madeira (como cascas, serrarias, resíduos florestais ou palhas de culturas) através do processamento. Pertence a um tipo de combustível de biomassa, que compacta as matérias-primas de madeira em partículas cilíndricas com um diâmetro de 6 a 8 milímetros e uma altura 4 a 5 vezes maior que o diâmetro, o que facilita o armazenamento e o transporte. Os pellets de madeira, como um combustível de biomassa limpo e eficiente, desempenham um papel importante na transição energética global. A sua renovávelidade, amigabilidade ambiental e viabilidade económica tornam-no uma alternativa ideal aos combustíveis fósseis, amplamente utilizada em áreas como a energia, a proteção do ambiente e a agricultura. Com o progresso tecnológico e o apoio das políticas, as perspectivas de mercado para os pellets de madeira são amplas e espera-se que se tornem uma força chave na promoção do desenvolvimento económico de baixo carbono.

Característica

Combustibilidade

Combustão eficiente: a eficiência de combustão supera 80% (cerca de 60% para carvão comum), com um valor calorífico de 3900-4800 kcal/kg e pode atingir 7000-8000 kcal/kg após a carbonização.

Limpas e ecologicamente amigáveis: baixo teor de enxofre e fósforo, baixas emissões de dióxido de enxofre e pentóxido de fósforo durante a combustão e fertilizante orgânico de potássio de alta qualidade na cinza, que pode ser reciclado.

Propriedade física

Densidade elevada: A densidade é de 0,9-1,4 g/cm³, com um volume pequeno (apenas 1/15 do mesmo peso da serragem), o que facilita o armazenamento e o transporte.

Uniformidade: tamanho de partícula consistente, combustão estável e fácil implementação de alimentação automatizada.

Tipos

Os pedaços de madeira podem ser classificados em vários tipos de acordo com diferentes critérios de classificação. Os seguintes são métodos de classificação comuns e os correspondentes tipos:

Classificado por matérias-primas

Pellets de serrados puros: Estes pellets são feitos inteiramente de serrados e não contêm outras impurezas. Possuem alta eficiência de queima, produzem menos cinzas e liberam relativamente menos poluentes durante o processo de queima, o que os torna um combustível de biomassa de alta qualidade. Por exemplo, os pellets de serrados puros feitos de tipos únicos de madeira, como pinho e bétula, apresentam alta geração de calor e desempenho de queima estável.

Tiras de madeira mistas: geralmente são produzidas pela mistura de vários tipos de tiras de madeira e podem também conter pequenas quantidades de outros materiais de biomassa, como serragem, ramos de árvores, etc. Este tipo de partícula tem uma ampla gama de fontes de matérias-primas e um custo relativamente baixo, mas suas características de combustão podem variar dependendo das diferentes matérias-primas. Por exemplo, o desempenho de combustão das partículas produzidas pela mistura de tiras de madeira de madeira dura e de cortiça está entre o da partículas puras de madeira dura e da partículas puras de cortiça.

Classificar por forma

Partículas de serragem cilíndricas: esta é a forma mais comum, geralmente com um diâmetro entre 6 e 10 milímetros e uma comprimento de 20 a 30 milímetros. O processo de produção de partículas cilíndricas é relativamente simples, fácil de moldar e conveniente para armazenamento e transporte. Ao mesmo tempo, elas podem queimar uniformemente nos equipamentos de combustão e fornecer calor estável.

Tiras de madeira: São tiras finas, geralmente com espessura de cerca de 1 a 3 milímetros. A área de superfície das partículas em forma de folha é relativamente grande, e a área de contato com o ar durante a combustão é grande, o que resulta em uma taxa de combustão rápida e na capacidade de liberar calor rapidamente. No entanto, devido à sua forma única, pode ser necessário um embalamento e manuseio especiais durante o armazenamento e o transporte para evitar que se quebre e se espalhe.

Função

Tijolos para aquecimento: utilizados principalmente para aquecimento em casas, escritórios, escolas e outros locais. Estes tipos de partículas exigem alta eficiência de queima, geração de calor estável e minimização de poluentes gerados durante o processo de queima, para garantir a qualidade do ar interno. Geralmente, há altos requisitos para a densidade, o valor calorífico e outros indicadores das partículas. A densidade geralmente varia entre 600 e 1000 kg/m³, e o valor calorífico é de cerca de 4000 a 5000 kcal/kg.

Pellets de serragem industrial: utilizados para aquecimento por combustão ou geração de energia em campos industriais, como caldeiras e usinas. Os pellets industriais têm altos requisitos de rendimento e estabilidade de combustão e são geralmente produzidos utilizando equipamentos de produção em grande escala. Os padrões de qualidade podem variar dependendo das diferentes aplicações industriais, mas geralmente exigem uma maior densidade de partículas para melhorar a eficiência de combustão e facilitar o armazenamento e o transporte. Por exemplo, a densidade de alguns pedaços de madeira industriais pode chegar a 1100-1300 quilogramas por metro cúbico.

Pedras de madeira para churrasco: usadas especificamente para o processamento de alimentos grelhados e defumados. Este tipo de partículas é geralmente feito de madeira com um aroma especial, como madeira de maçã, madeira de cereja, madeira de noz, etc., que pode liberar um aroma único quando queimada, adicionando sabor aos alimentos. O tamanho das pedras de madeira usadas para churrasco é geralmente pequeno e a forma é relativamente regular, o que facilita a queima uniforme e o controle do fumo nos equipamentos de churrasco.

Relação de fórmula

A relação de formula das fatias de madeira pode variar dependendo do tipo de matérias-primas, do uso e do processo de produção. Aqui estão alguns exemplos comuns de relações de fórmula:

Pellets de madeira pura

Normalmente, apenas um tipo de serrinha é utilizado, como serrinha de pinheiro, serrinha de poplar, etc., e o tamanho das partículas da serrinha geralmente deve ser de cerca de 2 a 5 milímetros. Tomando como exemplo a serrinha de pinheiro, a proporção da fórmula é de 100% de serrinha de pinheiro. Devido à presença de certos óleos e gorduras na madeira de pinheiro, ela pode fornecer uma maior capacidade calorífica durante a queima, mas pode produzir mais fumaça.

Pellets de madeira misturada

Madeira e cortiça misturadas: os chips de madeira dura (como bétula, carvalho, etc.) representam 60% a 80%, enquanto os chips de madeira macia (como pinho, abeto, etc.) representam 20% a 40%. A madeira dura tem um alto valor calorífico durante a combustão, enquanto a cortiça ajuda a moldar as partículas e aumentar a estabilidade da combustão. Misturando esta proporção, as vantagens de ambas podem ser integradas, permitindo que as partículas tenham um alto valor calorífico e mantenham uma boa forma durante a combustão.

Tijolos misturados com outras biomassa: os tijolos de madeira representam 70% a 90%, enquanto a outra biomassa (como cascas de arroz, cascas de amendoim, palhas de milho, etc.) representa 10% a 30%. A adição de outra biomassa pode reduzir os custos, ao mesmo tempo que utiliza as características de diferentes matérias-primas para melhorar o desempenho das partículas. Por exemplo, as cascas de arroz têm um teor de cinzas mais elevado, mas podem aumentar a porosidade das partículas e melhorar a permeabilidade ao ar durante a combustão; as palhas de milho são ricas em celulose, o que pode melhorar a formabilidade das partículas em certa medida.

Pellets de serrín para fins especiais

Pedras de madeira para churrasco: feitas principalmente de pedras de madeira de maçã, cereja e outras frutas, com a adição de 10% a 20% de pedras de madeira de araçá ou noz para melhorar o sabor. As próprias pedras de madeira de fruta têm um aroma frutado único, que pode adicionar sabores maravilhosos aos alimentos quando são queimadas, enquanto as pedras de madeira de araçá ou noz podem fornecer um sabor mais forte e defumado, tornando o sabor dos alimentos grelhados mais rico.

Tijolos de madeira com adição de ligante: Em alguns casos, uma pequena quantidade de ligante é adicionada para melhorar a taxa de moldagem e a resistência das partículas. Geralmente, a serragem representa 95% a 98%, e os ligantes (como amido, lignina, etc.) representam 2% a 5%. O ligante de amido pode desempenhar um bom papel de ligação no processo de formação das partículas, melhorando a dureza e a estabilidade das partículas; a lignina é um ligante natural com boa compatibilidade com os tijolos de madeira, o que pode melhorar a qualidade das partículas sem afetar o desempenho de queima.

Os coeficientes da fórmula acima são apenas para referência. Na produção real, é necessário fazer ajustes e otimizações com base nas características específicas das matérias-primas, no equipamento de produção e na demanda do mercado.

Processo de produção

O processo de produção de fatias de madeira inclui principalmente a preparação da matéria-prima, a trituração, a secagem, a granulação, o resfriamento e a triagem. A seguir, apresentamos uma introdução específica:

1. Preparação da matéria-prima: recolha de vários tipos de matérias-primas em forma de serragem, como madeira de pinho, madeira de bétula e outros resíduos gerados durante a processamento da madeira, para garantir que as matérias-primas estejam livres de impurezas e de umidade excessiva. Diferentes tipos de serragem podem ser misturados de acordo com as exigências do produto, para alcançar um desempenho de queima ideal e um controle de custos.

2. Moagem: Utilize uma moedor para moer a matéria-prima em forma de serragem até um tamanho de partícula adequado, geralmente exigindo um tamanho de partícula de cerca de 2 a 5 milímetros. Os pedaços de madeira triturados têm tamanho de partícula uniforme, o que é benéfico para os processos subsequentes de secagem e granulação, melhorando a qualidade e a taxa de formação das partículas.

3. Secagem: As fatias de madeira trituradas geralmente contêm uma elevada quantidade de umidade e requerem tratamento de secagem. O método de secagem pode ser a secagem ao ar livre ou utilizando um secador. Geralmente, o teor de umidade das fatias de madeira é reduzido para cerca de 10% a 15% para garantir uma moldagem suave durante o processo de granulação, ao mesmo tempo que se reduz a fumaça e os odores gerados durante a combustão.

4. Granulação: Envie os pedaços de madeira secos para o granulator para a granulação. O granulator compacta os pedaços de madeira em grânulos através da ação de esmagamento dos rolos de pressão e do molde. Durante o processo de granulação, pode ser adicionada uma pequena quantidade de aglutinante, como amido, lignina, etc., conforme necessário, para melhorar a resistência e a taxa de formação das partículas. Os granuladores comuns incluem granuladores de molde anel e granuladores de molde plano. Os granuladores de molde anel têm uma alta eficiência de produção e são adequados para produção em grande escala; o granulador de molde plano tem uma estrutura simples e é adequado para produção em pequena escala ou experimentação.

5. Cooling screening: The pelletized wood chips have a high temperature and need to be cooled by a cooler to reduce their temperature to room temperature. The cooled particles are screened through a vibrating screen to remove particles and powders that do not meet the particle size requirements, and then returned for re granulation to ensure the uniformity of the product’s particle size.

6. Embalagem e armazenamento: os pellets de madeira qualificados, que foram passados por uma triagem, são embalados, geralmente em sacos de plástico ou sacos tecidos, para facilitar o armazenamento e o transporte. Os pellets de madeira embalados devem ser armazenados em um armazém seco e ventilado para evitar a umidade, o mofo e a deterioração.

Além disso, durante todo o processo de produção, deve ser prestada atenção ao controle dos parâmetros de processo de cada etapa e deve ser realizada uma manutenção regular dos equipamentos para garantir a produção de pellets de madeira estáveis e conformes aos padrões.

Equipamento de produção

Os equipamentos de produção para fatias de madeira incluem principalmente equipamentos de trituração, equipamentos de secagem, equipamentos de granulação, equipamentos de resfriamento, equipamentos de triagem e equipamentos de embalagem. A seguir, apresentamos uma introdução específica:

1. Equipamento de trituração

Britador de martelo: Utilizando uma cabeça de martelo giratória de alta velocidade para impactar e cortar os materiais, a matéria-prima em forma de serragem é triturada em partículas mais pequenas. Possui as vantagens de alta taxa de trituração, alta capacidade de produção e estrutura simples, sendo adequada para diferentes tipos de fatias de madeira.

Moedor de discos: Utiliza dois discos rotativos relativamente, sendo que um está equipado com vários blocos de moagem e o outro disco está equipado com sulcos de moagem correspondentes. O material é triturado e moído entre os blocos de moagem e os sulcos. Este tipo de moedor tem as vantagens de um bom efeito de trituração, tamanho de partícula uniforme e baixo consumo de energia.

2. Equipamento de secagem

Secador de tambor: consiste em um tambor rotativo inclinado e um dispositivo de aquecimento. Os pedaços de madeira rolam continuamente dentro do tambor enquanto ele gira, trocando completamente calor com ar quente para atingir o secagem. Possui as vantagens de alta eficiência de secagem, grande capacidade de processamento e operação simples, sendo adequado para produção em larga escala.

Secador de fluxo de ar: Utilizando um fluxo de ar quente de alta velocidade para empurrar os pedaços de madeira, fazendo com que eles fiquem suspensos no fluxo de ar, entrem em contato completo e troquem calor com o fluxo de ar quente, secando assim rapidamente. Suas vantagens são a velocidade de secagem rápida, o bom efeito de secagem, o pequeno espaço ocupado, mas o consumo de energia é relativamente alto.

3. Equipamento de granulação

Granulador de moldes em forma de anel: composto principalmente por um molde em forma de anel, um rolo de pressão, um mecanismo de alimentação, etc. Durante a operação, os materiais são comprimidos pelo rolo de pressão e formam partículas através dos orifícios do molde no molde em forma de anel, o que oferece as vantagens de alta eficiência de produção, boa qualidade das partículas e grande estabilidade. Atualmente, é um dos equipamentos de granulação mais utilizados na produção de fatias de madeira.

Granulador de moldes planos: O molde do granulador de moldes planos é um disco colocado horizontalmente, e o rolo de pressão rola sobre o molde, espremendo o material através dos pequenos orifícios no molde para formar partículas. Possui uma estrutura simples, fácil operação e um preço relativamente baixo, o que o torna adequado para pequenas empresas de produção de pellets de madeira ou oficinas familiares.

4. Equipamento de refrigeração

Refrigerador de corrente contrária: utilizando o princípio de refrigeração de corrente contrária, as partículas entram pela parte superior do refrigerador e o ar frio entra pela parte inferior. Os dois fluem em direções opostas dentro do refrigerador para refrigerar uniformemente as partículas. Possui as vantagens de um bom efeito de refrigeração, velocidade de refrigeração rápida e pequeno espaço ocupado.

Refrigerador de tipo vibratório: O refrigerador é vibrado por um motor de vibração, e as partículas são distribuídas uniformemente dentro do refrigerador sob a vibração. Ao mesmo tempo, ar frio é injetado no refrigerador pela parte inferior para refrigerar as partículas. Suas vantagens são o resfriamento uniforme, menor probabilidade de obstrução e manutenção simples.

5. Equipamento de triagem

Tela de vibração: Utilizando a vibração gerada pelo motor de vibração, as partículas são feitas mover-se em um movimento circular ou linear na tela, o que permite a separação de partículas de diferentes tamanhos. Possui as vantagens de alta eficiência de triagem, alta precisão e estrutura simples, sendo um equipamento de triagem comumente utilizado na produção de fatias de madeira.

Tela rotativa: composta por uma malha de tela cilíndrica rotativa e um dispositivo de acionamento. As partículas entram pelo um dos extremos do cilindro e, sob a rotação do cilindro, as partículas menores do que o tamanho da malha caem através da malha, enquanto as partículas maiores do que o tamanho da malha são descarregadas pelo outro extremo do cilindro. Adequada para situações com grande capacidade de processamento e baixos requisitos de precisão de triagem.

6. Equipamento de embalagem

Máquina automática de embalagem quantitativa: capaz de completar automaticamente processos de embalagem, como medição de materiais, enchimento e selagem, com vantagens como alta precisão de embalagem, velocidade rápida e operação fácil. Pode ser ajustada de acordo com diferentes especificações e requisitos de embalagem, sendo adequada para produção em grande escala.

Máquina de embalagem manual: Com uma estrutura simples e um preço acessível, é adequada para empresas de produção pequenas ou situações com produção baixa. São necessárias operações de medição de material e embalagem manuais, o que resulta em uma eficiência de embalagem relativamente baixa, mas em grande flexibilidade.

Aplicação

Os pedaços de madeira têm diversas aplicações, principalmente os seguintes aspectos:

Setor energético

Combustível para aquecimento: As pellets de madeira têm alta eficiência de combustão, geram uma grande quantidade de calor e produzem menos poluentes durante o processo de queima, o que os torna um combustível de aquecimento de alta qualidade. Podem ser usados para aquecimento em casas, escolas, fábricas e outros locais, e são queimados através de fornos de aquecimento especializados ou caldeiras de biomassa para fornecer calor interior.

Combustível para geração de energia: Em algumas usinas de biomassa, pellets de madeira são usados como combustível para gerar vapor através da combustão, o que aciona uma turbina a vapor para gerar eletricidade. Em comparação com os combustíveis fósseis tradicionais, o uso de pellets de madeira para geração de energia pode reduzir as emissões de gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono, e oferecer bons benefícios ambientais.

Setor industrial

Combustível para caldeiras industriais: Muitos processos de produção industriais exigem que as caldeiras forneçam vapor ou calor, e as fatias de madeira podem ser usadas como combustível para caldeiras, substituindo combustíveis tradicionais como carvão e óleo pesado. Isso não só pode reduzir os custos de combustível das empresas, mas também reduzir a poluição ambiental e atender aos requisitos de proteção ambiental.

Materiais primários para a produção de carvão ativado: os pedaços de madeira podem ser processados em carvão ativado através de processos de carbonização a alta temperatura e de ativação. O carvão ativado possui fortes propriedades de adsorção e é amplamente utilizado em indústrias como tratamento de água, purificação de ar, processamento de alimentos e produtos farmacêuticos para adsorver impurezas, pigmentos, odores, etc.

Agricultura

Adubação do solo: A aplicação de pedaços de madeira no solo pode melhorar sua estrutura, aumentar sua permeabilidade e retenção de água, e promover o crescimento e o desenvolvimento das raízes das plantas. Enquanto isso, os pedaços de madeira se decomponham gradualmente no solo, fornecendo matéria orgânica e aumentando a fertilidade do solo.

Substrato para cultivo de cogumelos comestíveis: Pedras de madeira são um bom substrato para o cultivo de cogumelos comestíveis, como os cogumelos shiitake, o fungo e os cogumelos shiitake. Eles fornecem a nutrição e o apoio necessários para o crescimento dos fungos comestíveis, ajudando a melhorar sua produção e qualidade.

Outras áreas

Combustível para churrasqueira: Como mencionado anteriormente, as lascas de madeira feitas de madeira de maçã, madeira de cereja e outras árvores frutíferas são combustíveis de alta qualidade para churrasqueiras. Durante o processo de churrasqueira, o fumo e o aroma gerados pela queima das lascas de madeira podem dar ao alimento um sabor único, tornando a comida grelhada mais deliciosa.

Lençóis para animais de estimação: Os pellets de madeira processados têm boas propriedades de absorção de água e desodorização e podem ser utilizados como lençóis para animais de estimação, como areia para gatos, pequenos animais de estimação, etc. Eles podem absorver eficazmente os excrementos e os odores dos animais de estimação, mantendo um ambiente de alimentação limpo e higiênico.