Quy trinh sản xuất viên nén gỗ và nhà máy sản xuất viên nén gỗ

Quy trinh sản xuất viên nén gỗ và nhà máy sản xuất viên nén gỗ

1. Đề cập vấn đề

Sử dụng hiệu quả năng lượng sinh khối đang là vấn đề được quan tâm trên thế giới nhằm giảm một phần sức ép về sử dụng nhiên liệu. Sinh khối ở nước ta có nhiều dưới dạng phế thải nông nghiệp (trấu, rơm,vỏ lạc ....), phế thải của sản xuất, chế biến gỗ (mùn cưa, dăm bào, gỗ vụn...). Ngoại trừ mía đường thì các nguồn sinh khối khác ở Việt Nam vẫn chưa được khai thác sử dụng hiệu quả. Hiện nay trên thế giới đã nghiên cứu và ứng dụng phát triển công nghệ sản xuất viên nhiên liệu và đã tìm được thị trường thương mại rộng lớn. Sử dụng viên nhiên liệu từ Biomass vừa tận dụng lượng phế thải từ Nông Nghiệp, giảm chi phí vận chuyển và lưu trữ, có thể sử dụng làm chất đốt cho nhiều loại lò công suất vừa và nhỏ, vừa cắt giảm năng lượng hoá thạch, tiết kiệm chi phí sản xuất, nhiệt trị cao, tăng chất lượng quá trình cháy, giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Việc đầu tư nghiên cứu và ứng dụng phát triển công nghệ sản xuất tạo viên ở nước ta đang mở ra hướng sử dụng năng lượng mới từ biomass trong các hệ thống cháy cũng tốt như các nguồn năng lượng khí, hơi nước,nhiệt ...khác, mang lại lợi ích môi trường và đảm bảo an ninhnăng lượng cho các quá trình phát triển kinh tế bền vững.

Quy trinh sản xuất viên nén gỗ và nhà máy sản xuất viên nén gỗ

2. Thông tin về viên nén gỗ.

Thông tin loại viên nén.

Thành phần	Đường Kính (mm)	Chiều Dài	Nhiệt Lượng Kcal/Kg	Độ Ẩm	Độ Tro	Độ Tạp	SO2
Củi dăm bào	N/A	N/A	4580	9.3 %	< 1.9 %	1%	< 0.03%
Viên nén gỗ	6-8	40-800	4660	9%	< 1,5%	1%	< 0,03%
Viên nén trấu	6-8	40-800	3800	10%	< 12%	1%	< 0,03%

 

Thông tin Nhiệt Lượng:

Nhiên Liệu	Trấu	Bã mía	Vỏ Hạt Điều	Mùn Cưa	Rơm	Than Cám
Nhiệt lượng Kg/kWh	3,78	2,08	4,25	4,04	3,56	6,61

 

Thành phần phế phẩm:

Thành Phần	Qtlv (MJ/kg)	%C	%H	%O	%S	%N	%A	%W	p (kg/m3)
Trấu	13,6	37,13	4,12	31,6	0,05	0,36	17,75	9	150
Mùn cưa	14,56	39,6	5,2	34,4	0	0,3	0,48	15	190
Than Cám	13,72	36,7	2,7	11,1	3,2	0,7	28,6	2,34	1000

 

3. Phân tích Sản lượng nguyên liệu đầu vào.

a. Viên gỗ nén:

Nguyên liệu: được sản xuất từ các loại: gỗ Điều, gỗ Cao Su, gỗ Bạch Đàn,…

Phân tích nguyên liệu sản xuất viên nén gỗ:

- Rừng: Theo thống kê của Bộ Nông Nghiệp năm 2010, tổng diện tích đất tự nhiên của Việt Nam nằm trong khoảng 32,9 triệu ha, rừng chiếm 10,9 triệu ha, trong đó 1,5 triệu ha là rừng trồng phục vụ lâm nghiệp chiếm tỷ trọng là 33,2%. Tây nguyên có diện tích rừng lớn nhất cả nước 2,37 triệu ha, trong đó diện tích rừng trồng đạt 33,9 ngàn ha chiếm 53,2% độ che phủ. Trữ lượng gỗ của cả nước đạt 935,3 triệu m³ d

- Cao su: theo thống kê của tập đoàn cao su Việt Nam, diện tích trồng cao su năm 2009 là 674.200 ha. Trong đó diện tích cao su tại tỉnh Bình Phước chiếm 170.000 ha, chiếm diện tích cao nhất của cả nước.

- Cây điều: là cây công nghiệp quan trọng sau cao su, tổng diện tích trồng của loại cây công nghiệp này chiếm 362,600 ha, diện tích thu hoạch là 340,200 ha. Diện tích điều được trồng nhiều nhất tại tỉnh Bình Phước với diện tích trồng 170.000 ha đứng sau cao su.

 

b. Viên nén Trấu:

Nguyên liệu sản xuất: Trấu (vỏ hạt lúa)

Nguồn tài nguyên: Hiện sản lượng lương thực cả nước đạt khoảng 35 triệu tấn/năm và cho ra lượng trấu khoảng 7 triệu tấn/năm. Diện tích lúa được trồng nhiều tại khu vực đồng bằng sông cửu long và đồng bằng bắc bộ.

 

4. Quy trình sản xuất.

Nguyên liệu đầu vào: Sử dụng nguyên liệu vào là gỗ thuộc cây trồng (Cao su, tràm, keo, bạch đàn, thông…) không sử dụng loại gỗ thuộc thế hệ F1 như: Căm xe, gõ… vì những loại gỗ này sẽ làm giảm năng suất của hệ thống. Kích thước của nguyên liệu trong giai đoạn này từ 10-12cm.

Quá trình Băm: Quá trình này sẽ làm cho nguyên liệu từ 10-12cm xuống còn 4 cm (Kích thước), đai chuyền sẽ đưa sản phẩm đầu ra của quá trình băm thông qua Băng tải để đưa vào giai đoạn nghiền.

Giai đoạn Nghiền: Sau khi gỗ được đưa vào máy nghiền, máy sẽ nghiền nát nguyên liệu thành dạng bột có kích thước <3mm và độ ẩm của nguyên liệu lúc này sẽ giao động trong khoảng 20-35% tùy thuộc vào nguyên liệu đầu vào của quá trình băm. Sau khi nguyên liệu trải qua giai đoạn nghiền, đai chuyền sẽ vận chuyển nguyên liệu này qua máy sấy bằng hệ thống quạt hút.

Giai đoạn sấy: hệ thống máy sấy sẽ làm giảm độ ẩm của nguyên liệu đầu vào xuống còn khoảng 12-14% và nhiệt độ của nguyên liệu đạt 70-80^oC để chuẩn bị qua giai đoạn ép.

Giai đoạn nén: Nguyên liệu được vận chuyển đến máy nén bằng Gàu tải. Quá trình này sẽ cho ra thành phẩm là viên nén có kích thước tương ứng là 8mm đường kính và chiều dài từ 10-40mm. Sản phẩm cuối cùng có nhiệt độ là 60-80^oc và độ ẩm ở mức 8-10% để có thể đưa vào đóng bao thành phẩm sẽ được đưa đai chuyển đưa vào hệ thống làm mát bằng băng tải. Trong quá trình làm mát, nhiệt độ sẽ xuống khoảng 30^oc , nhờ quá trình làm mát này để hạ nhiệt độ và làm cho thành phẩm có độ cứng cao hơn.

Giai đoạn đóng bao: Hệ thống sẽ đưa thành phẩm vào bao jumboo 600kg để đóng gói thành từng kiện đưa vào kho.

5. Dây chuyền sản xuất viên nén:

Yêu cầu chung của dây chuyền

- Tổng năng xuất dây chuyền (I): 4.000 Tấn/tháng.

- Tổng năng suất đạt theo giờ (I+II): 7 Tấn/h.

- Dạng viên nén sản xuất: Viên nén gỗ (Đạt nhiệt lượng 4200-4600Kcal/kg, độ tro < 1,5%)

Để đảm bảo dây chuyển sản xuất luôn phải đạt được sản lượng 4.000 tấn/tháng để phục vụ trong kinh doanh, thì sản lượng của dây chuyền phải đạt được  ~7,2 tấn/h tương đương với 4118 tấn/tháng để bù đắp lại sản lượng hao hụt trong quá trình sản xuất và trong ngưỡng an toàn của sản lượng yêu cầu. Để đảm bảo được điều đó thì đai chuyền sản suất phải:

- Hoạt động ít nhất 26 ngày/tháng và 22h/ngày.

- Hệ thống băm và nghiền ít nhất phải đạt được 7,3 tấn/h để đáp ứng đủ cho dây chuyền máy nén viên hoạt động.

- Nguồn nguyên liệu cung cấp cho đai chuyền phải đạt được 9,4 tấn/h để đáp ứng đủ cho quá trình nghiền và sấy. Trong quá trình sấy độ hao hụt của nhiên liệu chiếm khoảng ~18-30% (Bao gồm lượng nước chứa trong nhiên liệu, độ tạp của nhiên liệu được loại bỏ). Độ hao hụt cũng tùy thuộc vào nguyên liệu đầu vào.

- Hệ thống máy nén sử dụng máy 1,2 tấn/h:

· Giảm thiểu rủi ro trong quá trình sản xuất: vì trong quá trình sản xuất nếu máy sảy ra sự  cố cần khắc phục thì việc bù đấp sản lượng trong quá trình bảo dưỡng nhỏ. Nếu sử dụng máy 3,5 tấn/h thì trong quá trình sản xuất nếu sảy ra sự cố thì cứ mỗi giờ sản lượng sẽ phải giảm xuống 3,5 tấn.

· Tổng số lượng máy nén đưa vào sử dụng sản xuất: 6 máy nén 1,2 tấn/h.

· Bảo dưỡng và thay thế thiết bị dễ dàng.

Mô hình thiết kế như sau:

- Hệ thống sẽ thiết kế với 3 máy nén sử dụng 1 line chuyền sản xuất mùn cưa.

- Hệ thống vít tải, máy sấy, nghiền, băm và bằng chuyển sử dụng các nhà cung cấp trong nước.

- Hệ thống máy nén sử dụng nhập khẩu của nước ngoài như: Đức, Thụy Điển hoặc Cộng hòa Czech.

 

Đối với hệ thống của Thụy điện và cộng hòa Czech thì các nhà sản xuất đầu máy nén có cung cấp đầu riêng cho từng dự án. Riêng của Đức thì hệ thống đai chuyền sản xuất phải đi kèm với nhau chẳng hạn như KAHL. Báo giá của một số nhà cung cấp hệ thống mẫu:

Hệ thống máy nén của Andrizt (Châu Âu), Công suất : 3-4 Tấn/h

No.	Thông Tin Chung	Giá Thành
1	Đầu máy nén + Bộ Tiếp nhiên liệu + Bộ Trộn Nhiên Liệu (Giá: 356.000$, Xuất xứ Châu Âu) (Draft)	7,725,000,000 VND
2.	Hệ thống máy băm, nghiền, Đai Chuyền… (Xuất xứ Việt Nam). (Draft)	2,635,000,000 VND
Tổng Cộng:		10,360,000,000 VND

 

Hệ thống Máy nén của GAMA (CZECH), Công suất: 3-3,6 Tấn/h

No.	Thông Tin Chung	Giá Thành
1	Đầu máy nén (máy 1,2 Tấn/h x3 máy) (Giá 66,200 EUR/máy)	6,778,000,000 VND
2.	Hệ thống máy băm, nghiền, Đai Chuyền… (Xuất xứ Việt Nam). (Draft)	2,635,000,000 VND
Tổng Cộng:		8,413,000,000 VND

 

Hệ thống máy nén của Hatech (Vietnam), Công suất 3 Tấn/h

No.	Thông Tin Chung	Giá Thành
1	Toàn bộ dây chuyền sản xuất cho hệ thống máy 1 tấn/h x 3 máy	3,825,000,000 VND
Tổng Cộng:		3,825,000,000 VND

 

Người Lập Báo Cáo Quy trinh sản xuất viên nén gỗ và nhà máy sản xuất viên nén gỗ