Modulo 2. MODIFICACION DE LAS PROPIEDADES de la...
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Modulo 2. MODIFICACION DE LAS PROPIEDADES de la biomasa Modificación de las propiedades por: corte, secado, compactación, astillado, molienda, briquetaje, pelletización, torrefacción, carbonización Curso Biocombustibles Sólidos – Enrique Riegelhaupt – RTB – Morelia, 01/12/2014
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Modulo 2. MODIFICACION DE LAS
PROPIEDADES de la biomasa
Modificación de las propiedades por:
corte,
secado,
compactación,
astillado,
molienda,
briquetaje,
pelletización,
torrefacción,
carbonización
Curso Biocombustibles Sólidos – Enrique Riegelhaupt – RTB – Morelia, 01/12/2014
CORTE • El corte : el largo, el
diámetro o el espesor.
• En el caso de la madera, los productos finales son . Se hace el corte para tener piezas de madera de tamaños y pesos adecuados a los medios de transporte y de carga que se disponga.
• En la biomasa leñosa, el primer corte es el o del árbol. Luego se hace el transversal, y en la leña el longitudinal. Los cortes manuales se hacen con hachas, sierras de mano o motosierras. Hay máquinas cosechadoras forestales, que hacen las operaciones de .
• En las biomasas herbáceas, el primer corte es el segado, con segadoras alternativas o circulares. Puede seguirun picado o una operación combinada con corta-picadora.
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Corte y picado de rastrojo
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2. SECADO o reducción de la humedad puede ser o
Su objetivo es aumentar el poder calorífico, facilitar la molienda de la madera, y permitir su densificación por compresión.
• La depende básicamente de la
(o sea, de la velocidad y sequedad del aire que atraviesa las pilas de madera o residuos).
• SECADO DE MADERAS. En el aserrín, el aire no puede atravesar naturalmente las pilas y la velocidad de secado natural es muy baja. En la madera rolliza o costeros, esto depende de la orientación, separación, espesor de las pilas y sobre todo de su exposición al aire seco en movimiento. Es muy importante que las pilas no toquen el suelo, para que no absorban humedad de la tierra.
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2. SECADO de BM leñosas
La figura muestra curvas típicas de secado al aire libre o natural de madera y residuos, en la estación seca.
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2. SECADO de BM herbácea
• En la biomasa herbácea, el primer secado es a campo, y su velocidad depende del tiempo: la temperatura, la humedad y la lluvia. Puede ser muy lento (semanas) o muy rápido (días).
• Se logra por lo general una humedad de 18-10% en base húmeda. Después de empacado el material, el secado es mucho mas lento (meses para bajar de 18 a 10%)
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EL SECADO NATURAL
VENTAJAS DESVENTAJAS
Es barato y sencillo Riesgo de pérdidas por incendios
Reduce el peso antes de
transportar
Se pierde material por hongos e
insectos
Ayuda a descartar la corteza en
el caso de la madera
Más riesgo de robo
Reduce el costo de acarreo Dificulta la medición y el pago
de la biomasa
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El SECADO ARTIFICIAL VENTAJAS DESVENTAJAS
No se pierde material por
hongos o insectos
Aumenta el costo de acarreo y
transporte de materia prima,
porque se transporta humedad.
Controla bien la humedad final Riesgo de explosiones de polvo
seco en las instalaciones
Asegura la medición y el pago
exacto de la materia prima
Consume parte del material
como combustible de la secadora
Es caro y complejo
Para el Secado Artificial se necesita: A) una fuente de calor, y B) energía mecánica o eléctrica
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Dispositivos de Secado Artificial
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3. COMPACTACION de BM leñosa Para recuperar residuos del aprovechamiento forestal como ramas y puntas de árboles
y aumentar su coeficiente de apilado y reducir el costo de transporte. En cultivos leñosos de ciclo muy corto, es imprescindible. Se producen pacas, rollos o haces.
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COMPACTACION de BM herbácea
• Se hace con empacadoras o enfardadoras, a que recolectan y compactan la BM en campo. Se logran fardos o pacas de 170 a
280 kg/m3.
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Recoleccion y transporte de pacas
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ASTILLADO ( “chipping”)
• Transforma la madera rolliza o los costeros en astillas, o chips, que son partículas prismáticas de 2 a 10 mm de espesor, de 5 a 25 mm de ancho y de 10 a 50 mm de largo, con peso de 0.1 a 10 gramos.
• Su factor de apilado es 0.42 m3 sólido / m3 aparente. El peso específico apilado es: PEA astillas = Densidad Básica (kg/m3) * (1+h) * 0,42.
• Las astillas son de combustión rápida y completa, y de fácil secado artificial, pero su secado natural en pilas es muy lento.
• La carga y el movimiento de astillas son de fácil mecanización, al igual que su dosificación a quemadores o calderas. Su almacenaje se puede hacer en pilas al aire libre, con cierto riesgo de incendios, o en silos.
• El astillado consume poca energía: de 15 a 20 kWh por tMS de astilla producida ( 0.3 a 0.4 % de su contenido energético)
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Astilladoras
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5. MOLIENDA Transforma residuos de madera o astillas en partículas mas
pequeñas, de tipo fibroso o pulverulento, de pocos mm de diámetro y hasta 25 mm de largo. Es necesaria para la briquetización o pelletización. Consume de 60 a 100 kWh / tMS ( 1.2 a 2.0% de su contenido energético).
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6. BRIQUETAJE Es una operación que compacta y conforma un material
molido y seco para producir “briquetas”. Se obtiene un producto similar a la leña pero de dimensiones más uniformes, alta densidad y baja humedad. Su producción consume entre 30 y 50 kWh /tMS.
Las briquetas se pueden fabricar con cualquier biomasa
residual molida y seca (a menos del 12% de humedad) como: cáscaras de frutas secas o de granos; aserrín o virutas de madera; paja; bagazo.
El mercado de briquetas es doméstico y comercial. Como su
manejo y almacenaje no son mecanizables, no son muy adecuadas para uso industrial o en grandes instalaciones.
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Maquinas y Briquetas
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