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Una máquina de pirólisis de madera es un equipo utilizado para llevar a cabo la pirólisis de madera, un proceso de descomposición térmica que ocurre en un ambiente sin oxígeno a altas temperaturas. A continuación se presentan algunos de los tipos comunes de máquinas de pirólisis de madera.
Reactores de pirólisis de lecho fijo
Generalmente, los reactores de lecho fijo están diseñados para la alimentación continua o por lotes de materias primas en el recipiente del reactor. Contienen su biomasa de alimentación en un solo espacio durante la pirólisis, lo que hace que la distribución de temperatura en el reactor sea inhomogénea. En consecuencia, el tiempo que las biomasas de alimentación permanecen en el reactor es corto, lo que no permite que se descompongan completamente. Como resultado, los reactores de lecho fijo suelen producir un bajo rendimiento de producto líquido y un alto rendimiento de producto gaseoso.
Reactores de pirólisis de lecho fluidizado
Los reactores de lecho fluidizado utilizan arena caliente u otros materiales sólidos como portadores de calor para transferir calor a la biomasa de alimentación. La temperatura en el reactor es relativamente alta y la velocidad de transferencia de calor es rápida. Además, el tiempo de permanencia de las biomasas de alimentación en los reactores de lecho fluidizado es más largo que el de los reactores de lecho fijo. Por lo tanto, los reactores de pirólisis de lecho fluidizado pueden producir un mayor rendimiento de producto líquido y un menor rendimiento de producto gaseoso en comparación con los reactores de lecho fijo.
Reactores de pirólisis de transportador de tornillo
Los reactores de transportador de tornillo utilizan un dispositivo de transporte en espiral para empujar las materias primas hacia adelante en el reactor. La temperatura es relativamente alta y el tiempo de permanencia de la biomasa de alimentación en el reactor es más largo que el de los reactores de lecho fijo y de lecho fluidizado. Por lo tanto, los reactores de pirólisis de transportador de tornillo pueden producir no solo un alto rendimiento de producto líquido, sino también un alto rendimiento de producto gaseoso.
Reactores de pirólisis al vacío
Generalmente, los reactores al vacío llevan a cabo la pirólisis a una presión más baja. Los reactores de pirólisis al vacío pueden mejorar la eficiencia de la descomposición de la biomasa de alimentación. Además, minimizan la formación de residuos de carbón y componentes gaseosos no condensables como el metano y el hidrógeno, lo que aumenta el rendimiento de los productos líquidos.
Hornos de carbonización
Los hornos de carbonización tienen como objetivo convertir la biomasa en carbón vegetal o negro de carbón mediante la pirólisis. Normalmente realizan la pirólisis a altas temperaturas. Además, el volumen de aire en los hornos de carbonización es limitado, lo que da como resultado una combustión incompleta de la biomasa.
Cantidad de materia prima:
Esta es la cantidad máxima de madera que la máquina puede descomponer de una vez. Por ejemplo, algunas máquinas pueden manejar hasta 1.000 kg de madera por hora.
Tamaño de la madera:
Para que el proceso de pirólisis funcione bien, las piezas de madera deben tener un cierto tamaño. Normalmente, la máquina funciona mejor con trozos de madera que tienen menos de 30 cm de largo y 10 cm de diámetro.
Fuente de calor:
Las máquinas de pirólisis de madera utilizan diferentes métodos de calentamiento. Algunas tienen calentadores eléctricos que consumen hasta 50 kW de potencia. Otras tienen quemadores externos que necesitan alrededor de 20 litros de combustible por hora para mantenerlos en funcionamiento. Las máquinas que utilizan gas natural pueden consumir alrededor de 50 metros cúbicos de gas cada día.
Pitones y cavidades:
La cantidad de biocarbón producida depende del tamaño de la máquina. También puede variar dependiendo de si la máquina utiliza retortas o pozos para el proceso de calentamiento. Por ejemplo, una máquina que emplea retortas podría producir unos 300 kg de biocarbón por cada 1.000 kg de madera procesada.
Limpieza de gases:
Algunas máquinas limpian los gases que producen eliminando compuestos de alquitrán, azufre y nitrógeno. La limpieza de gases puede incluir pequeñas piezas como filtros y depuradores. Por ejemplo, una unidad de limpieza de gases puede limpiar alrededor de 1.000 metros cúbicos de gas por hora, garantizando que se filtren las sustancias nocivas.
Condensador:
Las máquinas de pirólisis suelen tener condensadores que enfrían el gas. Este proceso convierte el gas en bio-aceite líquido. El condensador puede producir hasta 5.000 litros de bio-aceite cada mes a partir del gas que ha procesado.
Es vital seguir el mantenimiento de la máquina de pirólisis de madera. Las comprobaciones periódicas garantizan que el dispositivo funcione de forma óptima, evitando averías. Las inspecciones regulares deben incluir la búsqueda de fracturas o daños en las tuberías y las cámaras. Todas las piezas móviles deben lubricarse según sus horarios de lubricación especificados en los manuales de usuario. Además, los filtros deben limpiarse o reemplazarse con regularidad para mantener un tratamiento eficaz de las emisiones de gases. Las aguas de refrigeración del condensador también deben ser consistentes con los niveles de llenado especificados y la calidad del agua refrigerada. Además, los condensadores deben desincrustarse y limpiarse siempre en el lado del bio-aceite al menos una vez al año o más, dependiendo de la calidad de la alimentación. También deben limpiarse los ventiladores y los radiadores, mientras que la fuente de calor debe comprobarse periódicamente según lo prescrito. Los quemadores de gas requieren que se revisen sus boquillas y se limpien de la suciedad o la obstrucción mediante la tecnología de pirólisis. Siguiendo este tipo de programa de mantenimiento de rutina, los clientes pueden estar seguros de que sus máquinas de pirólisis de madera siempre funcionarán bien durante todo el año.
Atardecer en la empresa
Después de una larga jornada laboral, uno a uno, los empleados conducen sus coches a casa. Solo queda un coche aparcado en el lote cerca del taller. Ese es el coche del capataz, que está ocupado inspeccionando las instalaciones y el equipo.
Enciende el sistema de monitorización de la maquinaria en el ordenador de inspección y comprueba el estado operativo del equipo mediante control remoto. Todo está bien. A continuación, necesita ir al almacén de materias primas.
Las materias primas de hoy son palets rotos de una empresa de logística. Los echa un vistazo, les hace algunas fotos y las sube al sistema. El sistema genera automáticamente instrucciones para el equipo sobre qué tipo de materias primas procesar y qué ajustes utilizar. El equipo empieza a hacer su magia. La máquina de pirólisis de madera toma los palets rotos como su cena y los transforma en combustibles valiosos mediante un proceso de alta tecnología. Mientras espera a que el equipo termine de hacer su magia, el capataz comprueba el inventario. Gracias a la pirólisis de los residuos de madera, la empresa ha reducido una enorme cantidad de residuos de madera y, al mismo tiempo, ha aumentado su inventario de productos.
Calidez familiar
En un pequeño pueblo, la temperatura ha bajado bastante y se espera que caiga una fuerte nevada este fin de semana. La gente ha empezado a prepararse para el invierno. Una de las preparaciones es la madera para la chimenea. Sin embargo, el padre de Jane está gravemente enfermo y su familia ya no tiene dinero para la leña este invierno. La máquina de pirólisis de madera habría ayudado a generar leña a partir de los residuos, pero la familia necesitaba unos ingresos más importantes.
Cuando Jane miró en el cobertizo de almacenamiento, vio una vieja silla de madera que a su madre le encantaba. Decidió romperla y usarla en la chimenea para que la familia pudiera sobrevivir al frío invierno. La calidez del amor de la familia mantuvo a todos vivos y fuertes. Aunque el mundo exterior era frío y duro, dentro de la casa existía la calidez y la luz.
Buscando conocimiento
Sue es una estudiante universitaria que busca ampliar sus conocimientos sobre las tecnologías de conversión de residuos en energía. Se matriculó en una asignatura optativa sobre protección del medio ambiente y se enseñó sobre las máquinas de pirólisis de madera.
Ese conocimiento despertó su interés. Sue empezó a investigar sobre las máquinas de pirólisis de madera. Estudió cómo funcionan y las reacciones químicas que se producen durante el proceso de pirólisis. Aprendió que las máquinas de pirólisis de madera podían convertir los residuos de madera en energía renovable y subproductos valiosos, como el bio-aceite y el carbón vegetal.
Para profundizar en su comprensión, asistió a conferencias y seminarios. Los expertos en el campo compartieron sus experiencias y hablaron sobre los últimos desarrollos en tecnología de pirólisis de madera. En una exposición de protección del medio ambiente, Sue vio varios tipos de máquinas de pirólisis de madera. Habló con diferentes fabricantes y recopiló información valiosa.
Inspirada por lo que había aprendido, Sue decidió investigar sobre las máquinas de pirólisis de madera para su proyecto de fin de carrera. Quería explorar el mercado y determinar las máquinas de pirólisis de madera más populares y ampliamente utilizadas. También planeaba estudiar los parámetros técnicos y la eficiencia de rendimiento de la máquina.
Al seleccionar una máquina de pirólisis de madera para una empresa, es crucial pensar en una serie de elementos importantes para encontrar una buena opción que se adapte a los requisitos únicos de la empresa.
Capacidad
Los compradores de empresas deben evaluar el volumen de residuos de madera que tienen con regularidad. A continuación, deben hacer coincidir este volumen con la capacidad de la máquina. Las unidades de mayor capacidad pueden ser adecuadas para un entorno industrial, ya que permiten un funcionamiento continuo y tiempos de inactividad más largos entre los mantenimientos rutinarios.
Procesos y salidas
Los compradores deben pensar en los procesos y salidas específicos de la pirólisis de madera que son relevantes para sus aplicaciones. Ciertos tipos de máquinas de pirólisis de madera solo pueden manejar tipos de madera específicos, como la madera tratada o la madera de construcción. Además, diferentes máquinas pueden producir diferentes productos finales como bio-aceite, carbón vegetal y gas de madera, que tienen distintos valores de mercado.
Para algunas empresas, es vital recopilar y analizar los gases liberados durante el proceso de pirólisis. Estos gases pueden servir como valiosas materias primas para otros procesos de producción o utilizarse para la combustión directa para generar calor, lo que podría reducir los costes energéticos.
Unidad de destilación
Para los compradores de empresas que consideran una máquina de pirólisis de madera con un subproducto líquido, seleccionar una máquina que incluya una unidad de destilación para la refinería de aceite adecuada puede ser significativo. La presencia de una unidad de destilación añade otra capa de complejidad y rendimiento del producto a un proceso de producción ya intrincado.
Sistemas de gestión ambiental
Las máquinas de grado industrial deben contar con sistemas de gestión ambiental de primera clase, como filtros de aire avanzados y sistemas de recuperación de gas. Estas características ayudan a controlar las emisiones de forma meticulosa y a optimizar la reutilización de los subproductos dentro de la instalación, reduciendo así el impacto ambiental general y garantizando el cumplimiento de las estrictas normas reglamentarias.
Sistemas de automatización y control
Puede ser necesario pensar en el nivel de automatización de la máquina y la sofisticación de sus sistemas de control. Las capacidades avanzadas de monitorización y control pueden proporcionar un funcionamiento y una optimización remotos del proceso de pirólisis para garantizar la calidad del producto y la eficiencia de la planta.
Instalación y servicios postventa
Es mejor elegir proveedores que entreguen soluciones completas, incluyendo la instalación y los servicios postventa. Los compradores deben buscar proveedores que ofrezcan soluciones completas que incluyan no solo el suministro de equipos, sino también la instalación, la configuración y el apoyo técnico continuo durante toda la vida útil operativa de la maquinaria.
P1: ¿Cuál es el propósito del condensador en una máquina de pirólisis de madera?
A1: El condensador en una máquina de pirólisis de madera sirve para enfriar y condensar los subproductos gaseosos, principalmente vinagre de madera y bio-aceite, en forma líquida. Lo consigue utilizando una combinación de aire, agua o sistemas de enfriamiento de doble tubo para bajar la temperatura del gas, lo que lleva a su transformación en gotas líquidas.
P2: ¿Cuáles son los cinco pasos de la pirólisis?
A2: El proceso de pirólisis se desarrolla en cinco etapas distintas. La etapa inicial implica el secado, en el que la biomasa se deshidrata. A continuación, la biomasa se somete a una ruptura. Posteriormente, los materiales fragmentados se someten a un desgasificado, que provoca la evaporación de los compuestos volátiles. En la última etapa, la materia sólida restante se somete a una carbonización.
P3: ¿Cuáles son los tres tipos de pirólisis?
A3: En el ámbito del tratamiento de la biomasa, existen tres tipos principales de pirólisis: la pirólisis lenta, la pirólisis rápida y la pirólisis intermedia o media. Cada tipo se caracteriza por tasas de calentamiento y duraciones distintas, lo que da como resultado diferentes rendimientos y composiciones de los productos.
P4: ¿Cuáles son las ventajas de la pirólisis?
A4: El proceso de pirólisis ofrece varias ventajas significativas. En primer lugar, proporciona un método eficaz para la conversión de residuos en energía, lo que minimiza el volumen de residuos sólidos. En segundo lugar, la pirólisis tiene el potencial de recuperar recursos valiosos de los residuos. Además, contribuye a la reducción de la contaminación ambiental al reducir la acumulación de biomasa en los vertederos.
