Vid tillverkning av biogas är torkningen av biomassa ett av de steg som förbrukar mest energi. Den torkningsmetod som utvecklats av Research Institutes of Sweden (RISE) – Pressurised Superheated Steam Drying (PSSD) – möjliggör en effektiv energianvändning, en sluten process samt värmeåtervinning.
RISE har installerat en mobil PSSD-tork i LignoDemo-anläggningen vid Nordic Papers massa- och pappersfabrik i Bäckhammar i Värmland, mindre än hundra kilometer från den norska gränsen.
LignoDemo fungerar som en pilot- och demonstrationsmiljö för tekniker relaterade till bioraffinering och biobaserade material. Till dess tjänster hör bland annat uppskalning av produktionen av ren kraftlignin samt testning av nya processtekniker inför industriell implementering.
Som en del av denna verksamhet har en mobil torrare för överhettad ånga, utvecklad av Swedish Exergy AB, installerats i området. Syftet är att ge företag möjlighet att utvärdera torkteknikens prestanda under verkliga industriella förhållanden innan investeringsbeslut fattas och kommersiell användning inleds.
Upphettning över kokpunkten
Vid torkning med överhettad ånga värms vatten upp till sin förångningspunkt vid ett visst tryck, varvid mättad ånga bildas. När ångan värms upp ytterligare över kokpunkten för det aktuella trycket blir den överhettad ånga. Denna överhettade ånga används som det egentliga torkmediet.
Fukt som avdunstar från det material som ska torkas införlivas i ångströmmen. Eftersom processen är sluten kan den bildade vattenångan avledas, kondenseras och utnyttjas som värmekälla i andra processer. På så sätt kan en betydande del av den energi som används vid torkningen återvinnas och återanvändas.
Den mobila torken som installerats i LignoDemo har följande egenskaper:
· Vattenavdunstningskapacitet upp till 250 kg/h.
· Minsta materialflöde 10–15 kg/h.
· Driftstryck 0,5–3 barg.
· Driftstemperatur 110–145 °C.
· Placerad i en standardstorlek 40-fotscontainer, vilket möjliggör mobil användning på olika platser.
PSSD-tekniken lämpar sig till exempel för torkning av följande material:
· slam
· virke
· torv
· stenkol
· papper- och mjukpappersprodukter
· massa
Torken kan även integreras i ett större energisystem. Den återvunna värmen kan till exempel utnyttjas i fjärrvärmenätet, vid elproduktion eller i andra industriella processer.
Viktiga fördelar
Energieffektivitet
Värmen i den avdunstade fukten kan återvinnas och återanvändas, vilket minskar energiförbrukningen jämfört med traditionella torkningsmetoder.
Sluten process
PSSD fungerar i ett slutet kretslopp och ger inte upphov till direkta utsläpp till miljön. Under processen uppstår varken luktutsläpp eller utsläpp av flyktiga organiska föreningar (VOC).
Flexibilitet vad gäller energikällor
Torken kan utnyttja flera olika värmekällor, vilket möjliggör integration av tekniken i olika industriella driftsmiljöer och befintliga energisystem.
Säkerhet
Tack vare den slutna ångmiljön medför torkningsprocessen inga brand- eller explosionsrisker som är typiska för konventionella varmlufttorkar. Detta är särskilt viktigt vid hantering av biomassa och dammbildande material.
Förbättrad produktkvalitet
Användningen av överhettad ånga kan förbättra slutproduktens kvalitet genom att minska oxidationen och andra oönskade reaktioner under torkningsprocessen.
Utmaningar
Införandet av PSSD kräver noggrann planering. Integreringen av systemet i befintliga produktionsanläggningar kan kräva förändringar av processen, automatiseringen och värmeåtervinningssystemen. Dessutom kan investeringskostnaderna bli högre än vid traditionella torkningslösningar. Dessa utmaningar kan dock mildras genom försök i pilot- och demonstrationsmiljöer.