Bagaimana Cara Kerja Mesin Pelet Biomassa? Prinsip dan Proses Dijelaskan
Perkenalan
Setiap mesin pelet biomassa, baik unit rumah tangga atau lini industri, bekerja dengan prinsip yang sama: interaksi gaya ekstrusi dan gesekan antara roda tekanan dan cetakan membentuk material lepas menjadi pelet padat. Apa yang membuat proses ini luar biasa adalah tidak diperlukan bahan tambahan atau bahan pengikat sama sekali, karena bahan bakunya sendiri mengandung bahan pengikat. Memahami prinsip ini menjelaskan mengapa kelembapan, suhu, dan tekanan sangat penting dalam kualitas pelet, dan mengapa proses produksi diatur sebagaimana adanya.
Pelet terbentuk melalui gaya ekstrusi ditambah gesekan antara roda penekan dan cetakan; tidak diperlukan bahan tambahan.
Lignin, polimer fenilpropanoid pada dinding sel tumbuhan, melunak pada suhu tinggi dan bertindak sebagai pengikat alami.
Lignin yang melunak ditambah tekanan akan memisahkan dan menggabungkan kembali gugus selulosa, menyatukan partikel-partikel yang berdekatan menjadi satu.
Aliran produksi: pengumpulan, penghancuran, pengeringan, granulasi, pendinginan, pengemasan; jangan pernah mengantongi sebelum pendinginan sekitar 40 menit.
Referensi seri MK: MK200 7.5 kW / 100-150 kg/jam, MK250 15 kW / 200-250 kg/jam, MK300 22 kW / 250-300 kg/jam.
Prinsip Kerja: Gaya Ekstrusi dan Gesekan
Mesin pelet biomassa menekan bahan mentah melalui lubang cetakan menggunakan roda tekanan. Dua efek fisik berhasil. Yang pertama adalah gaya ekstrusi: roda tekanan memaksa material melewati lubang cetakan yang meruncing, menekannya hingga sebagian kecil dari volume aslinya. Yang kedua adalah gesekan: material yang bergesekan dengan dinding cetakan dan di dalamnya menghasilkan panas. Bersama-sama mereka meningkatkan suhu material di dalam zona pengepresan ke titik di mana pengikat alaminya aktif, sehingga material yang dikompresi dapat mempertahankan bentuknya setelah meninggalkan cetakan.
Mengapa Tidak Dibutuhkan Pengikat: Peran Lignin
Bahan seperti jerami mengandung selulosa dan lignin tertentu. Lignin adalah polimer struktural pada dinding sel tumbuhan, senyawa tipe fenilpropanoid-yang memperkuat dinding sel dan mengikat serat selulosa menjadi satu. Ini amorf, dan bagian utamanya tidak larut dalam pelarut apa pun pada suhu kamar. Lignin tidak mempunyai titik leleh, namun mempunyai titik lunak. Ketika suhu di zona pengepresan mencapai nilai tersebut, lignin melunak dan kekuatan ikatannya meningkat. Di bawah tekanan yang diberikan, kelompok molekul selulosa terkilir, berubah bentuk, dan meluas, dan partikel biomassa yang berdekatan saling bertautan, bergabung kembali, dan dikompresi menjadi bentuk padat. Saat pelet mendingin, lignin yang dipadatkan kembali mengunci struktur pada tempatnya, itulah sebabnya suhu pengepresan yang tepat adalah perbedaan antara pelet padat dan bubuk rapuh.
Proses Produksi Lengkap
Alur produksinya adalah: pengumpulan bahan mentah, penghancuran bahan mentah, pengeringan bahan mentah, granulasi dan pencetakan mekanis, pendinginan mekanis, dan pengemasan untuk dijual. Tergantung pada masa panen tanaman, bahan mentah harus dikumpulkan dan disimpan dalam jumlah banyak tepat waktu, kemudian dihancurkan dan dibentuk bila diperlukan. Setiap tahap melindungi tahap berikutnya: penghancuran mengontrol ukuran partikel untuk kompresi yang merata, pengeringan mengatur pita kelembapan yang memungkinkan lignin melunak tanpa dikukus, dan pendinginan akan mengeraskan pelet sebelum memenuhi kemasan.
Aturan Pendinginan 40 Menit
Pelet yang baru dibentuk membuat cetakan tetap panas dan masih agak lunak. Karena prinsip ekspansi dan kontraksi termal, pelet yang segera dikantongi akan menyusut dan berubah bentuk, dan panas serta kelembapan yang terperangkap menyebabkan kondensasi di dalam kantong, sehingga menurunkan produk dalam beberapa hari. Tunggu sekitar 40 menit hingga pelet mendingin hingga mendekati suhu sekitar sebelum dimasukkan ke dalam kantong untuk diangkut. Untuk volume yang lebih besar, pendingin mekanis mempersingkat waktu tunggu dan membuat proses berkelanjutan.
Referensi Kapasitas Seri MK
| Model | Daya (kW) | Kapasitas (kg/jam) | Ukuran Produk (cm) | Berat (kg) |
|---|---|---|---|---|
| MK200 | 7.5 | 100-150 | 100x45x85 | 260 |
| MK250 | 15 | 200-250 | 120x55x105 | 550 |
| MK300 | 22 | 250-300 | 125x60x110 | 590 |
Kapasitas terukur mengasumsikan bahan baku dikeringkan dan dihancurkan dengan benar; keluaran sebenarnya bervariasi menurut jenis bahan dan kelembapan.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Mengapa tidak diperlukan bahan pengikat untuk membuat wood pellet?Bahan bakunya mengandung lignin, polimer alami yang melunak pada suhu tekanan dan mengikat partikel-partikel tersebut saat pelet mendingin. Bahan tambahan tidak diperlukan untuk-biomassa yang dipersiapkan dengan baik.
Apa yang terjadi di dalam cetakan saat ditekan?Roda tekanan memaksa material melewati lubang yang meruncing, dan gesekan meningkatkan suhu. Lignin yang melunak memungkinkan kelompok selulosa berubah bentuk dan menyatu, sehingga kolom yang dikompresi mempertahankan bentuknya.
Mengapa pelet harus didinginkan sebelum dikemas?Pelet panas masih lunak dan menyusut saat dingin. Mengantongi lebih awal memerangkap panas dan kelembapan, menyebabkan kondensasi, jamur, dan deformasi dalam beberapa hari.
Berapa lama pelet harus didinginkan sebelum dikemas?sekitar 40 menit hingga mendekati suhu sekitar untuk jumlah kecil, atau gunakan pendingin mekanis untuk produksi berkelanjutan.
Mengapa suhu tekanan sangat penting?Lignin melunak hanya diatas titik lunaknya. Terlalu dingin, partikel tidak akan terikat; terlalu panas, dan lignin berkarbonisasi, menghasilkan pelet berwarna hitam dan rapuh.
Apa perbedaan antara selulosa dan lignin dalam pelet?Selulosa menyediakan serat struktural, sedangkan lignin adalah lem yang mengikatnya. Kualitas pelet bergantung pada pelunakan lignin tanpa merusak selulosa.
