Композиційне гранульоване паливо

Композиційне гранульоване паливо, до складу якого входять торф та відходи деревини, яке відрізняється тим, що додатково містить подрібнені до розміру 0-10 мм відходи текстилю та/або паперу та картону при таких співвідношеннях компонентів, мас. %: деревні відходи 21...30 відходи текстилю 11...28 та/або відходи паперу та картону 18...30 торф решта. (19) (21) u201015388 (22) 20.12.2010 (24) 10.06.2011 (46) 10.06.2011, Бюл.№ 11, 2011 р. (72) СНЄЖКІН ЮРІЙ ФЕДОРОВИЧ, МИХАЙЛИК ВЯЧЕСЛАВ АВРАМОВИЧ, КОРІНЧУК ДМИТРО МИКОЛАЙОВИЧ, МИХАЙЛИК ТАМАРА ОЛЕКСІЇВНА, БЯКОВА ОЛЕНА МИХАЙЛІВНА (73) ІНСТИТУТ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 деревні відходи 21...30 відходи текстилю 11...28 та/або відходи паперу та картону 18...30 торф Решта. Введення до складу композиційного гранульованого палива речовин немінерального походження впливає на зольність, міцність та теплоту згоряння палива. За вимогами діючих стандартів зольність гранульованого палива не повинна перевищувати 20...25 %, тому в залежності від зольності торфу можна додавати до торф'яної маси різну кількість паливних наповнювачів. Присутність в гранульованому паливі наповнювачів (відходів деревини, текстилю, паперу та картону) підвищує пористість палива, внаслідок чого покращується процес загоряння. Так в композиційному паливі з наповнювачами текстилю, паперу та картону, у зв'язку з їх першочерговою газифікацією, горіння палива супроводжується розкриттям та постійним відновленням реакційної поверхні, що забезпечує інтенсивне стійке горіння порівняно з горінням чисто торф'яних брикетів. Дослідження горіння композиційного гранульованого палива дозволило візуально спостерігати розкриття поверхні та підвищення газопроникності (паливо стає більш пористим), що супроводжувалося певний час стійким горінням. Показники викидів NO, СО для композиційного палива на 20-30 % нижчі у порівнянні з торф'яними брикетами та вугіллям, а вміст сажі на 30-40 % менше, ніж у торф'яних, та на 20 % менше, ніж у деревних брикетів, що дозволяє віднести їх до продукції вищої якості. Згідно одержаних даних термічного аналізу композиційного палива на основі торфу з добавками відходів деревини, текстилю, папера та картону збільшення вмісту наповнювача забезпечує підвищення теплоти згоряння палива та зменшення його зольності. Так для оптимального складу теплота згоряння композиції складає 16-18 МДж/кг, що перевищує теплоту згоряння торф'яних брикетів на 10 %, а зольність зменшується в 2 рази і становить 7-10 %. Проте максимальний вміст наповнювача в сумішах визначається характеристиками міцності гранульованого палива. Отримані результати свідчать, що наповнювачі палива по різному впливають на його структурно-механічні властивості. Відходи деревини, утворюючи армований каркас, підвищують опір на зламування композиційних палива. Розвиток тріщини в паливі, особливо на початковій стадії, сильно гальмується деформаційними властивостями деревини, що зміцнює структуру гранульованого палива. Під навантаженням частинки деревини зменшують перенапругу торф'яного матеріалу, сприймаючи руйнуюче зусилля. Збільшення вмісту деревини має позитивну дію на зміцнення гранульованого палива тільки до оптимального значення. Подальше підвищення вмісту деревини, внаслідок переваги пружних деформацій в гранульованому паливі, призводить до зменшення міцності. Міцність палива з наповнювачем у вигляді подрібнених відходів паперу та картону, через відмічену сегрегацію час 60270 4 тинок, залежить від складу і вологості матеріалу та розподілу наповнювача в масі. Плоска форма частинок паперу найчастіше з рівною поверхнею заважає формуванню адгезійних контактів в паливі. Тому максимальна міцність відповідає вмісту наповнювача 22 %. Оптимальний вміст наповнювача з відходів текстилю склав 28 %. Фракційний склад наповнювача також впливає на міцність композиційного палива. Міцність гранульованого палива з наповнювачем, розмір частинок якого знаходиться в межах 0-10 мм, збільшується. При використанні більш крупних частинок наповнювача структура гранульованого палива мала значну неоднорідність і розшаровувалася через збереження пружних властивостей в крупних частинках. Додатковою перевагою корисної моделі є те, що в процесі виробництва гранульованого палива здійснюється утилізація органічних побутових відходів, відходів деревообробної та целюлознопаперової промисловості, ткацького і швейного виробництва. Простота виготовлення, доступність сировини та ефективність використання є основними перевагами зазначеного палива. Спосіб приготування композиційного гранульованого палива здійснюється наступним чином: Подрібнений торф шнековим транспортером подається в змішувач, де ретельно змішується з подрібненими відходами деревини, текстилю, паперу та картону. Отримана суміш надходить у розподільник, з якого подається на пресування. Після пресування гранульоване паливо розфасовують у паперові мішки або у м'які контейнери типу "BigBag. Вологість палива складає 12 %. Приклад. Для приготування композиційного гранульованого палива подрібнений торф шнековим транспортером подається в змішувач, де ретельно змішується з подрібненими відходами деревини в кількості 21-30 %, текстилю в кількості 11-28 %, паперу та картону кількості 18-30 %. Отримана суміш надходить у розподільник, з якого подається на пресування. Після пресування гранульоване паливо розфасовують в паперові мішки або в м'які контейнери типу "Big-Bag. Вологість палива складає 12 %. Вміст наповнювача в композиційних сумішах (до 50 %) дозволить отримувати гранульоване паливо, міцність якого перевищує міцність торф'яних брикетів. Подальше зростання вмісту наповнювача є неефективним через збільшення обсягу порожнин, повітряних проміжків між частинками і порами. Їх наявність призводить до зменшення площі контакту і відповідно до зменшення сил молекулярної дії. В гранульованому паливі з вмістом деревини до 30 % спостерігається міцне з'єднання деревних частинок з торф'яними. Такі ж ефекти спостерігаються з наповнювачами з відходів текстилю, що пояснюється збігом структур наповнювачів. Поверхня зламу такого палива характеризується зламом часток наповнювача, що свідчить про їх міцний, адгезійний зв'язок з торфом. Проте залежність міцності від вмісту наповнювача для гранульованого палива незначна. Так при відхиленні вмісту наповнювача від оптимального на 5 % міцність зменшується лише на 0,5 %. 5 60270 Вологість сировини впливає на енергетичні і механічні властивості палива та обумовлена сорбційними властивостями матеріалу гранульованого палива і повинна знаходитися в межах існування тільки зв'язаної вологи. Середня вологість суміші не повинна перевищувати 20 %. Збільшення вологості сировини призводить до зменшення теплоти згоряння і, відповідно, до зменшення якісних показників гранульованого палива. Комп’ютерна верстка В. Мацело 6 Збільшення вмісту наповнювача до 50 % у всіх випадках забезпечує зростання міцності гранульованого палива та збільшення теплоти згоряння. Такий склад гранульованого палива дозволить заощадити традиційні енергоносії, які використовують при його виготовленні, а також розширити сферу застосування гранульованого палива в народному господарстві. Крім того, використання гранульованого палива, що заявляється, дасть можливість утилізувати відходи виробництв та покращити екологію. Підписне Тираж 24 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