Nos produits

ABRI-Tech fournit des systèmes modulaires de conversion thermochimique de biomasse qui comprennent deux principales composantes : le séchoir à biomasse et l’unité de pyrolyse, laquelle inclut le réacteur, le condenseur et le système de contrôle informatique.

Certaines conditions de vente, de livraison et mise en service s’appliquent.

Séchoir de biomasse à fléaux

Le séchoir original a été développé par Ken Harris de Rapid City (Dakota du sud) comme un moyen de séchage et de broyage simultané de la bentonite pour l'industrie du forage. Harris est mort avant que son prototype de séchoir soit devenu une réalité commerciale. ABRI-Tech a repris son idée en vue de sécher de la biomasse. Le séchoir d'origine était capable d'évaporer jusqu'à 10 tonnes d'eau par heure ou environ 240 tonnes par jour de biomasse.

Sechoir ABRI-Tech

Séchoir

Le séchoir dans sa version actuelle a deux arbres tournants avec des chaînes s'étendant de l'arbre jusqu’à quelques centimètres de la paroi cylindrique extérieure. L’espace entre les deux chambres est ouvert afin que la biomasse puisse circuler librement entre les deux cylindres. La chaleur est fournie par une chaudière à gaz ou par une fournaise à biomasse conçue sur mesure.

Au fur et à mesure que la biomasse descend dans la chambre de séchage, sa taille est continuellement réduite et de nouvelles faces sont exposées. Le séchage simultané réduit la quantité d'énergie requise pour le séchage et le broyage élimine pratiquement le besoin d'un broyeur à marteaux en aval pour réduire davantage la taille des particules. Les séchoirs d'ABRI-Tech utilisent environ 25% moins d'énergie qu'un séchoir à tambour de taille comparable. Le séchoir est directement relié à l'unité de pyrolyse. Il y a une petite trémie tampon entre le séchoir et le réacteur de pyrolyse qui assure le contrôle entre le débit d'alimentation du séchoir et celui du réacteur. Le débit d'alimentation du séchoir est augmenté ou réduit en fonction du niveau de biomasse dans la trémie tampon. Puisque la biomasse n'est pas exposée à l'atmosphère après séchage, la matière peut être séchée à moins de 2% d’humidité.

Unité de pyrolyse

Les systèmes de pyrolyse ont généralement les trois mêmes composantes de base:

  • Séchage et alimentation
  • Réacteur, séparation du charbon et du gaz
  • Condensation

Chacune de ces composantes doit être optimisée pour maximiser les profits. L'expérience a montré que le parasitisme ou l'électricité nécessaire pour faire fonctionner l'usine est un centre de coûts qui peut être réduit grâce à une conception diligente. Au fil des ans, ABRI-Tech a constamment diminué l'énergie parasitaire, que nous croyons désormais être près du minimum. Nous avons éliminé les coûteux ventilateurs de recyclage courants dans les systèmes à lit fluidisé et à lit mobile. La plupart des réacteurs de pyrolyse rapide incorporent un agent caloporteur. Nous avons fait deux changements fondamentaux, le premier étant d'utiliser des grenailles d'acier comme agent caloporteur au lieu du sable. La haute conductivité thermique de l'acier améliore le transfert de chaleur de la grenaille d'acier à la biomasse. Le second axe de progrès consiste à maintenir le profil bas. Il faut de l'énergie pour fluidiser le sable ou pour déplacer le sable verticalement dans un réacteur à lit mobile. Notre analyse indique que nous pouvons réduire la demande d'électricité d'une centrale qui produit 100 tonnes par jour d'environ 1 MW. À 0,10 $/kWh, cela représente une économie d'environ 700 000 $ par année.

Les réacteurs à lit fluidisé et à lit mobile nécessitent le chauffage et le refroidissement du gaz de fluidisation et de transport. La taille des échangeurs de chaleur pour le chauffage et le refroidissement doit être augmentée par rapport au système ABRI-Tech où seul le gaz de pyrolyse produit est refroidi et condensé. Nous avons éliminé non seulement les ventilateurs consommateurs d'électricité, mais nos besoins en chaleur diminuent aussi au point où le gaz non condensé répondra à la plupart des besoins de chauffage du réacteur.

La maintenance est normalement estimée en pourcentage du coût en capital. En réduisant les coûts d'investissement, par défaut nous réduisons également la maintenance. Le succès de la bioénergie réside en l’économie de chaque dollar possible.

Réacteur

Considérations de conception de base

Le concept breveté et en instance de brevet d'ABRI-Tech est basé sur le déplacement de grenaille d'acier chaud autour d'une boucle via deux convoyeurs à vis (tarières). À un moment donné, la biomasse de la boucle (du réacteur) est ajoutée et est rapidement chauffée par la grenaille d'acier. Le gaz produit sort du réacteur par un tuyau. Il traverse ensuite un cyclone pour éliminer le charbon entraîné avant la condensation. La grenaille d'acier et le charbon tombent ensuite dans une tarière inclinée où les deux matériaux sont suffisamment surélevés pour permettre la séparation du charbon de la grenaille d'acier. La grenaille d'acier propre tombe dans le réacteur pour la prochaine boucle. Le charbon est évacué du système et refroidi.

Avantages

Vitesses de chauffage élevées

La vidéo ci-dessous montre à quelle vitesse la biomasse est incorporée à la grenaille d’acier caloporteuse.

Pratiquement toute la biomasse est incorporée dans la grenaille d'acier en deux révolutions. Nous utilisons la température comme mesure pour évaluer le rendement de la bio-huile et du biocharbon, car elle est facile à mesurer et qu’il s’agit d’un indicateur auquel nous pouvons tous nous rapporter. En réalité, la pyrolyse est provoquée par le chauffage rapide de la biomasse et l'élimination des matières volatiles dans la biomasse. Il a été démontré au fil des ans que plus le taux de chauffage est élevé, plus le rendement en liquide est élevé.

Matériaux en vente libre et systèmes évolutifs

Le déplacement de matériels avec des convoyeurs à vis est une technologie bien établie et éprouvée. Les tarières sont disponibles en tailles standard et sont disponibles auprès d'un grand nombre de fournisseurs. Les diamètres d'arbre, les roulements, les garnitures, etc. sont tous disponibles sur le marché, minimisant le nombre de pièces fabriquées sur mesure. Les convoyeurs à vis sont logés dans des tubes et l'ensemble du système est scellé pour empêcher l'entrée d'oxygène et donc la combustion. Si nous supposons que la vitesse de rotation des tarières est constante à toutes les échelles, changer l’échelle du système est fonction du carré du rayon du convoyeur à vis. De petites augmentations du diamètre des vis entraînent d'importantes augmentations du volume de solides déplacés. Le transfert de chaleur à travers les enveloppes des tarières peut être calculé et le différentiel de température entre le four contenant les convoyeurs à vis et la grenaille d'acier peut être approximé pendant la phase de conception.

Condenseur

Si l'on devait fouiller dans la littérature des brevets à propos des systèmes de pyrolyse, on verrait que pratiquement tous les systèmes utilisent une forme de pulvérisation directe sur les vapeurs chaudes de pyrolyse. La bio-huile condensée et refroidie est recueillie dans un réservoir, une partie est retournée vers la pulvérisation directe et l'excès est pompé jusqu'au lieu de stockage. La bio-huile contient environ 300 produits chimiques, elle est acide, a tendance à former de la boue et tend à se repolymériser à mesure qu'il vieillit.

La composante la plus complexe d'un système de pyrolyse est peut-être les condenseurs. Les vapeurs chaudes sortent du réacteur et entrent dans un condenseur froid. À l'interface entre le froid et le chaud, il y a toujours une accumulation de coke. Après un certain temps, parfois moins de quelques heures de fonctionnement, les tuyaux seront complètement bloqués. À ce jour, la seule solution à la formation de coke est de l'enlever physiquement par des moyens mécaniques. Il existe au moins deux brevets qui présentent une variété de pistons qui éliminent le coke indésirable. Les pistons sont activés par minuterie et complètent leur cycle en quelques secondes.

ABRI-Tech a mis au point un dispositif unique d'élimination du coke et le rend disponible sans frais aux utilisateurs du procédé de pyrolyse. Nous vous vendrons les plans si vous ne voulez pas faire un peu de travail de conception de base. L'appareil est inspiré de notre technologie de séchage. Un arbre rotatif avec des chaînes attachées est entraîné par un moteur. Les chaînes sont disposées en hélice le long de la tige et si l'arbre tourne dans le bon sens, l'arbre et les chaînes en rotation créeront un petit courant d'air qui aidera à transporter les vapeurs chaudes vers le condenseur. Une représentation du principe d’élimination du coke est montrée dans la figure suivante :

Condenseur ABRI-Tech

Condenseur

Le concept devra être modifié en fonction de la conception du condenseur.

Conditions de vente

Compte tenu de l’importance d’une matière première correctement préparée en vue de rendements intéressants, ABRI-Tech ne s’autorise pas à vendre l’unité de pyrolyse sans le séchoir à biomasse.

Les modules sont livrés avec des connexions filaires. Seul un câble fournissant l’alimentation au panneau principal est requis une fois le module assemblé.

Le prix d’achat inclut les manuels d’utilisation nécessaires et deux semaines de formation sur place pour les opérateurs en chef.

L’acheteur est responsable de la préparation du site, du stockage de l’huile et du stockage du biocharbon.

Pour obtenir une liste de prix, veuillez nous contacter.

Livraison et mise en service

Les systèmes modulaires sont normalement prêts à être livrés six mois après la date de début de construction. Ils sont assemblés et testés avant l’expédition.

La formation et la mise en service des modules durent généralement deux mois. Une formation d’introduction est offerte au bureau d’ABRI-Tech à Namur (Québec), suivie d’une formation sur place après la livraison du module.