Sistemas de trituración de biomasa sólida

Independientemente del proceso, bien sea de combustión, gasificación, digestión, fermentación o cualquier otro, la biomasa sólida debe ser fragmentada y desmenuzada para mejorar el rendimiento del proceso. La reducción de fragmentos (por ejemplo, ramas) también aumenta radicalmente la densidad aparente cuando el material se carga en un soporte y por lo tanto mejora el ahorro en el transporte. Diversos tipos de materiales, así como las diferentes necesidades en el tamaño de partícula final, requieren diferentes tipos de equipo pero, sin entrar demasiado en detalles, se pueden distinguir cuatro tipos principales de máquinas de uso común:

• Astilladoras. Hay diferentes tipos, pero todas tienen en común el empleo de cuchillas para cortar el material en piezas más pequeñas. El producto que sale de la astilladora tiene típicamente un tamaño aproximado de 5-50 mm. Con algunos perfiles, el material es incluso más grueso y las máquinas que producen estas piezas y trozos de material de mayor grosor se denominan chunkers o troceadoras. Estas máquinas se suelen utilizar para materiales relativamente duros y ásperos como la biomasa leñosa. Un proceso de astillado bien diseñado puede producir partículas casi regulares en forma, de manera que la relación entre la dimensión mayor y menor sea inferior a aproximadamente 5. Las partículas regulares mejorarán el rendimiento en la posterior alimentación de dichas partículas en cualquier tipo de generador. El requerimiento de energía para la astillación depende en gran medida de la resistencia al corte de la materia prima.

• Trituradoras y amoladoras. Mientras que la forma de proporcionar la fragmentación de una astilladora es generalmente el corte, el principio de una trituradora / amoladora es más bien que el material de fabricación se fragmente en elementos más grandes. El principio de una trituradora es, por lo tanto, completamente diferente al de una astilladora ya que la trituradora suele producir un material en el que la longitud de las partículas es normalmente mucho mayor que cualquiera de las dos medidas transversales. A continuación, se alargan las partículas. El requerimiento de energía para la trituración depende en gran medida de la resistencia a la tracción del material.


• Molinos. El tipo más común en estas aplicaciones es el molino de martillos, conocido también como cilindro de martillos. La fragmentación se consigue con un rápido impacto sobre las partículas y la demanda de energía específica dependerá de la dureza del material. Las dimensiones del producto son determinadas por un tamiz de salida y pueden ser de cualquier tamaño en el intervalo de 0,01-5 mm.

• Aplastadoras. El aplastamiento es una operación en la que las partículas son fragmentadas a través de un proceso de compresión relativamente lento, a diferencia del rápido impacto que se produce en los molinos de martillos. Los materiales frágiles, como el carbón o coque, se muelen normalmente en molinos de bolas o molinos de rodillos. En estos tipos de molinos, el proceso eficaz es el aplastamiento. Para algunos conjuntos de biomasa en donde los contaminantes minerales sólidos pueden estar presentes, tales como la madera de demolición, en tocones y en encofrados de madera, lo ideal es la trituración con herramientas romas tales como mandíbulas fórceps. En el caso de combustión mixta de biomasa y carbón, si el biocombustible se suministra en forma de pellets o briquetas, la biomasa puede ser molida con carbón. El requisito previo para la trituración de trabajo es que el material sea deformable.

Es obvio que las necesidades de energía para una trituración integral dependen no sólo del material, sino también del tamaño al que llega la reducción y según la conformación de la máquina.

El comportamiento mecánico intrínseco de la biomasa depende en gran medida del contenido de humedad y también del origen de la biomasa y es muy difícil sugerir lo que es un consumo de energía razonable en los diversos casos de trituración. Sin embargo, si el consumo de energía para la fragmentación excede alrededor de 150 kJ / kg de material, puede que haya razones para reconsiderar el proceso utilizado.