Тверде паливо

1. Тверде паливо, яке містить матеріал рослинного походження і зв'язуюче, яке відрізняється тим, що як зв'язуюче використовують пластмасові відходи, причому компоненти взяті у співвідношенні, мас. %: матеріал рослинного по- 60-97 ходження 3 Відходи лущення гречаних зерен 70-80, мука з відходів лущення гречаних 10-15, зерен і природного пилу деревна тирса 10-30 Вода інше. Паливний засіб може бути сформований у вигляді брикетів або у вигляді гранул (патент на винахід, РФ, № 2237083, МПК C10L5/44, 27.09.2004 р.). Недоліком даного палива є висока гігроскопічність кінцевого продукту. Додаткове зволоження паливних брикетів за рахунок їх гігроскопічності негативно впливає на процеси горіння. За найближчий аналог прийнятий паливний брикет, що містить, ваг. %: тирсу чистої деревини 25-30, відходи тютюнового пилу -10-15, лушпиння зернове - 10-15, органічне зв'язуюче - 40-55, спосіб отримання паливних брикетів з відходів виробництва. Як органічне зв'язуюче використовують низькоплавкий чи середньоплавкий нафтовий залишок, або відходи стеаринового виробництва (патент на винахід, РФ, 2330063, C10L5/44, C10L5/14, ВЗОВП/00, 27.07.2008 г. Бюл. № 21) Недоліком брикету є висока гігроскопічність кінцевого продукту. Додаткове зволоження паливних брикетів за рахунок їх гігроскопічності негативно впливає на процеси горіння. Наявність у складі палива нафтових залишків чи відходів стеаринового виробництва вимагає додаткового пакування паливних брикетів або здійснення перевезення такого палива на спецтранспорті. Підвищена крихкість і нестійкість форми брикетів приводить їх до руйнування при транспортно-вантажних роботах, а відповідно до збільшення витрат при використовуванні палива. В основу корисної моделі покладене завдання створити таке тверде паливо, у якому шляхом заміни зв'язуючого досягається утворення захисної плівки на поверхні паливних форм, яка забезпечує зменшення гігроскопічності палива. Таке паливо невибагливе до умов зберігання і транспортування, забезпечує утилізацію різноманітних відходів при отриманні ефективного твердого палива з мінімальними затратами і може широко використовуватися в промисловості в технологіях виробництва синтезгазу з подальшим його спалюванням. Для вирішення задачі запропоноване тверде паливо, яке містить матеріал рослинного походження і зв'язуюче, в якому, згідно з корисною моделлю, як зв'язуюче, використовують пластмасові відходи, причому компоненти взяті у співвідношенні, мас%: матеріал рослинного по60-97 ходження пластмасові відходи 3-40. Тверде паливо може бути виконане у вигляді брикетів або гранул. У переважному варіанті як матеріал рослинного походження використовують паперові відходи та/або деревину та/або тирсу та/або солому та/або зернове лушпиння та/або стебла рослинних культур та/або листя та/або торф та/або бамбук та/або очерет та ін., як пластмасові відходи використовують поліетилен високого тиску, поліетилен низького тиску, поліпропілен, та інші пластмаси. 55991 4 Тверде паливо одержують таким чином. Попередньо подрібнюють матеріал рослинного походження і пластмасу, матеріал рослинного походження підсушують до оптимальної вологості. Підготовлені компоненти окремими транспортерами направляють у дозувальні бункери, з яких матеріал рослинного походження і пластмаса у потрібних пропорціях потрапляють у змішувач. Однорідна маса, отримана шляхом змішування, шнеком подається у гранулятор або в прес. При формуванні паливних форм у місці пресування температура однорідної маси підвищується до температури плавлення пластмаси, що забезпечує утворення захисної плівки, яка «консервує» гранули чи брикети. У переважному варіанті розміри гранул обираються з діапазону 3-50 мм у діаметрі та 3-50 мм по довжині, розміри брикетів 80 100 60 мм. Спресоване паливо подається в охолоджувальну установку. Охолоджене тверде паливо готове до використання. Запропоноване тверде паливо може використовуватися, наприклад, в котлах опалювальних «Алтай» (див. патент України № 51818, 2010 р.), в установках Вихор 3,15 (див. патент України № 91169, 2010 р.). Конкретні приклади використання твердого палива. Приклад 1. З суміші, що містила 300 кг тирси, 300 кг соломи (з вологістю після сушіння 10 %), і 400 кг поліетилену високого тиску отримали тверде паливо з вологістю 8,9 % у вигляді гранул, яке витримували три місяці на відкритій площадці на паливному складі. Вологість палива після витримки становила 9,5 %. Тверде паливо спалювалося у котлі «Алтай». Гранули подавалися у камеру газогенерації. Температура в камері складала 600 °С Недостатня кількість повітря в камері обумовила протікання процесу газифікації, при якому тверде паливо перетворювалося на синтез-газ. При спалюванні синтез-газу, що утворився, температура складала 1250-1450 °С Питома теплота згорання палива з вологістю 8,9 % становить 29,7 МДж/кг, палива з вологістю 9,5 % - 29,1 МДж/кг (для порівняння: питома теплота згорання торф'яних брикетів - 16,1 МДж/кг, солом'яних брикетів - 17,4 МДж/кг, брикетів з деревини - 18,0 МДж/кг). Приклад 2. З суміші, що містила 300 кг деревини 300 кг зернового лушпиння, 150 кг торфу (з вологістю після сушіння 10 %), і 250 кг поліетилену низького тиску отримали тверде паливо з вологістю 8,9 % у вигляді гранул, яке витримували три місяці на відкритій площадці на паливному складі. Вологість після витримки становила 9,5. Тверде паливо спалювалося у котлі «Алтай». Гранули подавалися у камеру газогенерації. Температура в камері складала 600 °С. Недостатня кількість повітря в камері обумовила протікання процесу газифікації, при якому тверде паливо перетворювалося на синтезгаз. При спалюванні синтез-газу, що утворився, температура складала 1250-1450 °С. Питома теплота згорання палива з вологістю 8,9 % становить 24,6 МДж/кг, палива з вологістю 9,5 % - 24,2 МДж/кг. 5 55991 Приклад 3. З суміші, що містила 670 кг паперових відходів, 300 кг стебел рослин (з вологістю після сушіння 10 %), 30 кг поліпропілену отримали тверде паливо з вологістю 8,9 % у вигляді гранул, яке витримували три місяці на відкритій площадці на паливному складі. Вологість після витримки становила 9,5 %. Тверде паливо спалювалося у котлі «Алтай». Гранули подавалися у камеру газогенерації. Температура в камері складала 600 °С Недостатня кількість повітря в камері обумовила Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 протікання процесу газифікації, при якому тверде паливо перетворювалося на синтез-газ. При спалюванні синтез-газу, що утворився, температура складала 1250-1450 °С Питома теплота згорання палива з вологістю 8,9 % становить 25,2 МДж/кг, палива з вологістю 9,5 % - 24,9 МДж/кг. При вмісті пластмасових відходів менше 3 мас.% не сформується суцільна захисна плівка. При вмісті пластмасових відходів більше 40 мас.% ускладнюється технологічний процес гранулювання (брикетування) палива. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601