Korkean lämpötilan vastavirtakuivauksen vaikutus hakkeen laatuominaisuuksiin

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella uudentyyppisen puuhakkeen kuivatukseen tarkoitetun kuivurin koeajot ja osallistua niihin. Työn tilaajana toimi kuivurin kehittänyt CCM-Power yritys. Kuivurin toiminta perustuu korkean lämpötilan vastavirtakuivaukseen, joka hyödyntää höyrystymisenergian talteenottoa toiminnassaan. Laitetta testattiin kevään 2011 aikana kolmella eri haketyypillä ja erilaisilla laitteen kuivausasetuksilla. Koeajojen aikana näytteitä otettiin kuivatusta ja tuoreesta hakkeesta. Hakenäytteitä analysoitiin CEN TC 335 mukaisten EN-standardien perusteella. Hakkeesta analysoitiin kuivauksen aiheuttamia muutoksia kosteudessa, lämpöarvossa ja energiatiheydessä. Työn tuloksena yritys sai käyttöönsä koeajojen aikana määritetyt tulokset. Työn kirjallinen osuus on kirjoitettu syksyn 2011 aikana. Aineistoa hankittiin bioenergia-alan kirjallisuudesta, internetlähteistä sekä yrityksen henkilöstön kanssa käydyistä keskusteluista. Työn teoriaosuus käsittelee pääosin hakkeen laatuominaisuuksia ja niihin vaikuttavia tekijöitä. Työssä esitellään myös menetelmät, joilla hake-eriä testattiin. Koeajojen perusteella voidaan todeta, että kuivauksella on myönteisiä vaikutuksia kaikkiin testattuihin laatuominaisuuksiin. Merkittävimmät muutokset kuivauksella saatiin hakkeen kosteuteen ja saapumistilaiseen lämpöarvoon kuiva-aineessa. Parhaat kuivaustulokset saatiin aikaan suuripalakokoisella hakkeella. Yhtenä testatuista haketyypeistä oli pelletin korvaavaksi tuotteeksi suunniteltu laatuhake. Vaikka kuivauksen tulokset olivat lupaavia, ei laatuhakkeelle asetettuja ominaisuuksia kuitenkaan täysin saavutettu.

The aim of this thesis was to design and participate in the test runs for a prototype wood chip dryer. The commissioner for the work was CCM – power, the developer of the dryer. The operation of the dryer is based on high-temperature counter-current drying, which utilizes steaming energy for drying. The device was tested in spring 2011 with three different types of chips and with different drying settings. During the test runs, samples were taken from dried and fresh chips. The chip samples were analyzed based on CEN TC 335 EN standards. The changes in chips during the drying were analyzed by measuring the changes in humidity, heating value and energy density. As a result of thesis the company was given the results from the test runs. The written part of the work was completed in the autumn of 2011. The material was acquired from the bioenergy sector literature, Internet sources and the discussions with the company's staff. The theory deals mainly with chip quality characteristics and factors affecting them. The work also presents the methods which were used to test the chips. Based on the tests, it can be concluded that drying has positive effects on all tested qualities. The most significant changes were measured in moisture and the lower heating value of wood chips. The best drying results were generated by large particle sized wood chips. One of the tested types of chips was high quality wood chip which is designed to substitute wood pellets. Although the drying results of high quality wood chips were promising, they did not entirely meet the quality requirements set to a high quality wood chip.