Композиційний паливний брикет

Композиційний паливний брикет, до складу якого входить торф, відходи переробки деревини, який відрізняється тим, що додатково містить подрібнені до розміру 0-10 мм рослинні відходи (лузгу гречки, рису, соняшника та інших зернових) при таких співвідношеннях компонентів, мас. %: торф 60-80 деревні відходи 10-40 та/або рослинні відходи 10-30. (19) (21) u201015444 (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 док чого покращується процес загоряння. Так в композиційних торф'яних брикетах з рослинними наповнювачами, в зв'язку з їх першочерговою газифікацією, горіння брикету супроводжується розкриттям та постійним відновленням реакційної поверхні. Поверхня приймає пористу структуру зі збільшеною газопроникністю, що забезпечує інтенсивне стійке горіння порівняно з горінням чисто торф'яних брикетів. Дослідження горіння композиційних брикетів дозволило візуально спостерігати розкриття поверхні та підвищення газопроникності (брикет стає пухким), що супроводжувалося стійким горінням певний час. Показники викидів NO, CO для композиційних брикетів 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 деревинних брикетів, що дозволяє віднести їх до продукції вищої якості. Згідно одержаних даних термічного аналізу композиційного палива на основі торфу з добавками деревних і рослинних відходів збільшення вмісту наповнювача веде до підвищення теплоти згоряння палива та зменшення його зольності. Так для оптимального складу брикету 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 710 %. Проте максимальний вміст наповнювача в сумішах визначається характеристиками міцності брикетованого палива. Отримані результати свідчать, що наповнювачі брикетів по різному впливають на їх структурно-механічні властивості. Відходи деревини, утворюючи армований каркас, підвищують опір на зламування композиційних брикетів при вмісті до 40 %. Подальше підвищення вмісту деревини, внаслідок переваги пружних деформацій в брикеті, призводить до зменшення міцності та питомої ваги. Міцність паливних брикетів з наповнювачем у вигляді подрібнених рослинних відходів (лузга гречки, рису, соняшника, та інших зернових) залежить від розподілу наповнювача в масі. Фракційний склад наповнювача також впливає на міцність брикетів. Міцність композиційних брикетів з наповнювачем, розмір частинок якого не перевищує 10 мм, збільшується. При використанні більш крупних частинок наповнювача, структура брикетів мала значну неоднорідність і розшаровувалася через збереження пружних властивостей в крупних частинках. Додатковою перевагою корисної моделі є те, що в процесі виробництва брикетів здійснюється утилізація відходів деревообробної промисловості та сільськогосподарського виробництва. Простота виготовлення, доступність сировини та ефективність використання є основними перевагами зазначеного палива. Спосіб приготування композиційного паливного брикету здійснюється наступним чином: 60275 4 Подрібнений торф шнековим транспортером подається в змішувач, де ретельно змішується з подрібненими відходами деревини, лузги гречки, рису, соняшника та інших зернових, зволожується до вологості матеріалу 18,5-22,55 %, що покращує умови пресування, і подається на пресибрикетувальники. Після пресування одержані брикети охолоджують, в процесі чого видаляється надлишкова волога, міцність брикетів зростає. Вологість брикету складає 12 %. Приклад Для приготування композиційного паливного брикету подрібнений торф шнековим транспортером подається в змішувач, де ретельно змішується з подрібненими відходами деревини, лузги гречки, рису, соняшника та інших зернових в кількості 10-40 %. Далі суміш зволожується водою до вологості матеріалу 18,5-22,5 % і подається на пресування. Одержані брикети транспортуються в охолоджувач, де в процесі охолоджування, набувають необхідної міцності згідно ГОСТ 18132 - 72, вологості, температури. Оптимальний вміст наповнювача в композиційних сумішах складає 30-40 %, який дозволяє отримувати брикети, міцність яких перевищує міцність торф'яних. Подальше зростання вмісту наповнювача є неефективним через збільшення обсягу порожнеч, повітряних проміжків між частками і порами. Наявність яких призводить до зменшення площі контакту і відповідно до зменшення сил молекулярної дії. У брикетів з вмістом деревини до 40% спостерігається міцне з'єднання деревних часток з торф'яними. Такі ж ефекти спостерігаються при використанні наповнювачів рослинного походження. Поверхня зламу цих брикетів характеризується зламом частинок наповнювача, що свідчить про їх міцний, адгезійний зв'язок з торфом. Вологість сировини обумовлена сорбційними властивостями матеріалу брикету та повинна знаходитися в межах існування тільки зв'язаної вологи. При 30 % вмісту наповнювача середня вологість суміші не повинна перевищувати 20 %. При тиску брикетування 100 МПа міцні брикети з напругою на згин 4,36 - 5,52 МПа можуть бути отримані при вологості 10 - 20 %. Збільшення вологості сировини призводить до зменшення теплоти згоряння і, відповідно, до зменшення якісних показників брикетів. Збільшення вологості, при однаковому тиску, можна компенсувати зменшенням вмісту наповнювача. Збільшення вмісту наповнювача до 40 % у всіх випадках сприяє зростанню міцності брикетів та збільшенню теплоти згоряння. Такий склад паливного брикету дозволить заощадити традиційні енергоносії, які використовують при його виготовленні, а також розширити сферу застосування паливного брикету в народному господарстві. Крім того використання паливного брикету, що заявляється, дасть можливість утилізувати відходи виробництв та покращити екологію. 5 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 60275 6 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