Medios para los grupos en los subgrupos homogéneos de resistencia a la compresión (N) de los tratamientos (prueba de Tukey……. Excelente poder calorífico de los pellets de aserrín de P. diferentes niveles de presión y tamaño de partícula.
Objetivo general
Objetivos específicos
La compactación de biomasa ha llamado la atención por sus ventajas sobre la biomasa cruda, ya que mejora las propiedades físicas y de combustión (Obernberger y Thek, 2004).
Descripción de las variables que intervienen en la formación de pellets
Stelte et al., (2013), mencionan que el método de torrefacción de la materia prima acerca las propiedades energéticas y de manejo de los pellets de carbón. Ståhl y Berghel (2011) y Lehtikangas (2001) mencionan que la longitud final de los granos está influenciada por el contenido de humedad.
Normas de calidad para pellets
El contenido de lignina fue mayor en la paja de trigo y en el pasto (7,61 y 7,43% respectivamente). La celulosa en la mayoría se encontró alrededor del 43%, excepto en los restos de maíz, donde fue del 31%. La industria forestal genera grandes cantidades de residuos a lo largo de su cadena productiva como consecuencia de las podas, raleos, cosechas y procesamientos. 2004), sólo el 53% de la madera cosechada llega al aserradero; el resto queda como basura en el bosque.
Examinando únicamente los restos de la transformación primaria, encontramos las investigaciones de Nájera et al. 2010) en el cual se encontraron rendimientos de madera aserrada de 57.5% sin corteza y 52.17% con corteza en trozas de Pinus sp con una sierra de cinta de 8 pulgadas de ancho. Yang y Jenkins (2008) estimaron la cantidad de desechos de aserraderos en California para 2003 utilizando factores de volumen de desechos para madera procesada, indicando que la cantidad de desechos estaba entre 2,2 y 2,5 Mton, lo que representa el 45% de los desechos. residuos y 23%. Estos autores también mencionan que en la generación de residuos influyen factores como el tamaño y forma del tronco, el tipo de producto a obtener y el equipo de aserrado.
33 La generación de residuos es parte del proceso de transformación de la madera y su aprovechamiento adecuado es económicamente necesario. Actualmente, subproductos como nervaduras y recortes están cobrando mayor importancia para la industria de tableros aglomerados o de pulpa (Zavala y Hernández, 2000). 34 Sin embargo, debe tenerse en cuenta que las trozas de menor calidad con una gran conicidad, defectos de forma, daños mecánicos o enfermedades significan un volumen reducido de madera aserrada y, por tanto, un mayor volumen de desechos.
Producción industrial de pellets
El diámetro de las matrices puede variar entre mm, dentro de los cuales se forman los gránulos por extrusión. En la parte inferior de los troqueles hay un dispositivo con cuchillas de corte para determinar la longitud de los granos (figura 2). La forma y calibre de los agujeros en las matrices determinan las propiedades finales del material granular.
Las dimensiones de los pellets oscilan entre 7 y 20 mm de diámetro y entre 15 y 40 mm de longitud. Una vez que el pellet sale de la peletizadora, se enfría mediante un equipo compuesto por una cámara vertical con ventiladores donde cae el pellet debido a la aplicación de un suave flujo cruzado de aire para evitar su producción. En esta etapa aumenta la dureza y resistencia del pellet, lo que permite evitar problemas en el manejo durante las etapas posteriores.
Asimismo, se realiza un tamizado con un sistema de vibración para separar el polvo que haya podido escapar del proceso de granulación, el cual se devuelve como materia prima al proceso productivo. Finalmente, los pellets son envasados en contenedores plásticos o en camiones graneleros para su comercialización (Ortiz, 1994).
Materiales
Para determinar el peso de los materiales (aserrín o pellets) se utilizó una balanza analítica pionera de Ohaus con una precisión de 0,1 mg. La masa (b.h) de cada pellet se midió en una balanza analítica con una precisión de 0,1 mg (M). La densidad normal de los pellets, corregida por la presencia de parafina, se obtuvo mediante las ecuaciones (Ecuaciones 2, 3, 4 y 5).
Posteriormente se pesó nuevamente el vidrio con pellets, y por la diferencia de peso se obtuvo la masa total de los pellets. Al final, la relación entre la masa total de los pellets y el volumen del vaso permitió obtener el peso volumétrico de cada uno de los tratamientos (Ecuación 8). La resistencia al impacto se midió en 10 perdigones para cada uno de los tratamientos, los cuales se dejaron caer desde una altura de 1,85 m en dos ocasiones (Li y Liu, 2000).
Los matraces se volvieron a colocar en los mantillos y se mantuvieron suavemente a reflujo durante 3 h. e) Al finalizar la extracción, el material se filtra en frascos Gooch previamente calibrados para porosidad C de 30 ml con ayuda de una bomba de vacío, cuidando de lavar todas las muestras de los matraces con agua destilada. Luego, los pocillos con las muestras se secaron en estufa a 105 °C durante 12 horas. f) El contenido extractivo total de las tres réplicas se calculó en relación con el peso seco de la muestra inicial corregido por humedad (ecuación 11), determinando el valor correspondiente de su porcentaje. El contenido de los vasos se agitó con una varilla de vidrio hasta que la madera se disolvió y se dejó en la campana de extracción a 20°C (temperatura ambiente en el laboratorio) durante dos horas, mezclando cada 20 minutos.
El contenido de lignina se determinó en relación al peso inicial de la muestra en porcentaje (%), (ecuación 12). 64 b) La masa de los bidones se midió en una balanza analítica con una precisión de 0,1 mg, registrando sus valores.
Medición de residuos de la transformación primaria
71 aserrín entre 12.96 y 21.98% de aserrín de pino en dos aserraderos representativos de México. El coeficiente de aserradero se estimó en 53.77%, valor cercano al reportado por Zavala y Hernández (2000), que fue de 51% en un aserradero de similares características y que también utiliza madera de pino comercial.
Clasificación de aserrines
Elaboración de pellets en laboratorio
El análisis previo de los principales componentes químicos de la madera nos permite tener una primera aproximación a las características que tendrá el producto densificado desde el punto de vista de su comportamiento durante el proceso de conformado y quemado. Respecto a los resultados del estudio químico (Cuadro 9), la madera de P. patula tiene un alto contenido de lignina, cercano al extremo superior reportado por Rowell et al. La composición química del aserrín P. Lo anterior nos permite concluir que el material es apto para el aprovechamiento energético en combustión directa, ya que según Padilla et al. 2000), el poder calorífico de un material es mayor cuanto mayor es la cantidad de lignina y extractivos lipófilos (gomas, resinas, ceras, grasas y aceites).
74 Desde el punto de vista relacionado con la formación de pellets, un alto contenido de lignina, como se determina en este trabajo, representa el valor intrínseco de la materia prima, ya que cuando la lignina se funde presenta propiedades de aglomeración (Thomas et al., 1998 El contenido de materia volátil determinado para pellets, es consistente con el rango observado por Ragland et al. 1991), lo que sugiere que los volátiles pueden variar entre 70 y 90%, dependiendo de la especie. El alto contenido en sustancias volátiles favorece la combustión a temperaturas más bajas, ya que permite un encendido más rápido, aunque conlleva una mayor producción de humo.
Finalmente, el carbono fijo remanente por la liberación del material volátil y el descuento de las cenizas tuvo un porcentaje bajo (19%), valor inferior al reportado por Stelte et al. Lo que indica que las pastillas tienen una alta pérdida de energía al momento de la combustión, ya que ambas. 75 contenido volátil y contenido de carbono fijo son las dos formas en que se almacena la energía química de la biomasa.
Análisis estadístico
76 La Figura 12 muestra que la densidad normal aumentó a medida que aumentaron la presión y el tamaño de las partículas. Los tamaños de partículas finas generalmente tuvieron densidades más bajas con respecto a las densidades de los tamaños medio, grueso y mezcla. Los pellets elaborados con un tamaño de partícula promedio mostraron un contenido de humedad similar a las tres presiones.
Los gránulos elaborados con el tamaño de partícula fino retuvieron un mayor contenido de humedad en comparación con los otros tamaños de partícula y la mezcla se evaluó a las tres presiones. Se observa en la Figura 15 que a las tres presiones, los pellets preparados con el tamaño de partícula grueso mostraron la menor durabilidad entre todos los tratamientos. Los gránulos fabricados con partículas de tamaño fino mostraron un aumento en la durabilidad a medida que aumentaba la presión.
El tamaño promedio de partícula mantuvo un valor de durabilidad similar en las tres presiones. 86 En el gráfico 16 se observa una mayor resistencia a la presión de los pellets a medida que aumenta el tamaño de partícula, situación reflejada en las tres presiones evaluadas. Se observa mayor resistencia para los pellets preparados con el tamaño de partícula gruesa, a las tres presiones, seguido del tamaño de partícula media y fina.
Discusión general del análisis estadístico
De manera similar, las altas presiones y el tamaño de partículas gruesas o la mezcla de partículas producen un menor contenido de humedad después de la peletización. Sin embargo, todos los tratamientos cumplieron con el requisito de contenido de humedad para pellets comerciales según la norma europea EN. Como se observó, la durabilidad de los pellets estuvo influenciada principalmente por el tamaño de las partículas y, en menor medida, por la presión.
La mezcla de partículas mostró una resistencia a la compresión promedio de los tres tamaños de partículas, es decir, alrededor de 1000 N de fuerza, valor superior al reportado por Stelte et al. Como era de esperarse, la presión y el tamaño de partícula no tuvieron efecto sobre el poder calorífico de los tratamientos, ya que esta propiedad depende únicamente de la materia prima utilizada, especialmente del contenido de lignina y extractivos. Finalmente, se observa que la densidad normal de los pellets elaborados con la mezcla de partículas y su bajo contenido de humedad provocaron que el índice de valor del combustible fuera el más alto dentro de los tipos de partículas utilizadas.
Caracterización del pellet en relación con los ensayos de inflamabilidad (poder calorífico, temperatura de la llama, tiempos de combustión e ignición y coeficiente de conductividad térmica). De acuerdo a la experiencia y resultados de esta investigación, se recomienda fabricar los pellets en moldes de acero de alta resistencia, torneados a no menos de 6 mm de diámetro interno para evitar deformaciones durante la compresión. 100 mantiene la carga durante unos segundos después de la formación de los gránulos para evitar la recuperación elástica del material provocando cambios en las dimensiones de los gránulos.
