Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Wood pellets are an upgraded product of residuals from several wood processing industries, for example saw mills and pulp industries. The pellets are produced by pressing the milled and dried sawdust to cylindrical units with a higher density than the initial raw material. Pellets have great benefits compared to the raw material: high energy per volume, good transport and storage properties and homogeneity.

Several parameters collaborate in the whole process, which makes it complex. Wood is a heterogeneous material, chemically and structurally dependent on wood parts, habitat and storage procedures. The industrial production of pellets is restricted by accurate control of certain parameters that lead to difficulties when optimising the process.

The purpose of this study was to produce pellets from a selected raw material (pine sawdust) using well known and documented conditions. The characteristics of the pellets were then evaluated from the chosen parameters; type of sawdust, moisture content, compaction pressure and temperature.

During a limited variation of process and raw material parameters pellets were produced in a laboratory scaled press. Density, compression strength and absorption of moisture were evaluated.

Absorption of moisture was shown to be the most important parameter in the process, and many of the results are in agreement with earlier studies on densification of biomass. During the study several questions occurred like, how can pellets as a product be developed, if the composition of wood particles in the raw material is taken into account?

Träpellets är en förädlad restprodukt från sågverk-, trä- och massa industrin. Förädlingen sker
genom pressning av den initialt finfördelade och torkade råvaran till små cylindriska enheter
med en högre densitet än den ursprungliga råvaran. Den färdiga produktens egenskaper har
många fördelar gentemot råvaran: energivärde per volymsenhet, transport- och
lagringsegenskaper och homogenitet.
I produktionsledet är det många parametrar som samverkar vilket medför att förädlingssteget
är relativt komplicerat. Trä/ved är ett komplext material som både till kemisk och strukturell
sammansättning varierar med träddel, ståndort och lagringsförfaranden. Den industriella
produktionslinjen har begränsningar gällande noggrann kontroll av vissa processparametrar,
vilket innebär problem vid styrning av processen.
Syftet med detta arbete var att utifrån en given råvara producera pellets i laboratorieskala
under kontrollerade betingelser, för att sedan kunna analysera dessa och se hur de använda
parametrarna som fukthalt, spåntyp, presstryck och temperatur samverkar och bidrar till
slutproduktens egenskaper.
Pelleterna testades sedan med avseende på densitet, tryckhållfasthet/hårdhet och
fuktabsorption för att samband/trender mellan ingående parametrar och färdig pellets kunde
utvärderas.
Resultaten visade att råvarans fukthalt är den parameter som till största del styr processen vid
pelletering, samt att trender ur försöken överensstämde väl med resultat från liknande
parameterstudier vid densifiering av biomassa. Under arbetets gång uppstod nya
frågeställningar, t.ex. hur kan en produktutveckling, med avseende på
fraktionssammansättning på råvaran, se ut för pellets?