Study of Pelleting Process Using Design Of Experiment And Numerical Optimization
Author
Jørgensen, Per Mosegaard
Term
4. semester
Education
Publication year
2019
Submitted on
2019-05-31
Pages
61
Abstract
I overgangen fra fossile brændsler til vedvarende energi er brændselspiller (pellets) fremstillet af industrielle biomasserester blevet mere udbredt. Pelletisering er en kendt teknologi, men mange nyere studier har primært optimeret ud fra materialets egenskaber. Dette studie ser på hele pelletiseringsprocessen og undersøger både materialeparametre og procesparametre. Vi anvendte forsøgsplanlægning (Design of Experiments, DOE) til systematisk at fastlægge kombinationer af indstillinger i hver test. På den baggrund blev der opstillet en optimeringsmodel med tre responsvariable: det samlede energiforbrug i processen, den maksimale anvendte presning samt de færdige pillers holdbarhed (hvor robuste de er). En statistisk signifikansanalyse af designvariablerne blev brugt til at identificere de faktorer, der har væsentlig effekt, og til at forenkle den fulde model. Resultaterne præsenterer optimerede procesindstillinger for pelletisering ved fire forskellige holdbarhedsgrænser defineret i EU-reguleringen, efterfulgt af diskussion og konklusion.
As energy systems move from fossil fuels to renewables, fuel pellets made from industrial biomass residues are gaining traction. Pelletizing is a well-established technology, but many recent studies focus mainly on the material itself. This study looks at the entire pelletizing process, examining both material parameters and process parameters. We used a structured Design of Experiments (DOE) approach to plan test variations, and built an optimization model linking inputs to three response variables: total process energy consumption, maximum pressing pressure, and the durability of the produced pellets (how robust they are). A statistical significance analysis identified which design variables meaningfully affect the responses, allowing the full model to be simplified. The results provide optimized pelletizing settings that meet four different EU durability thresholds, along with a discussion and conclusion.
[This abstract was generated with the help of AI]
Documents