Екологічно чистий паливний пелет

Екологічно чистий паливний пелет циліндричної суцільної форми, до складу якого входить 3 менше 10 мкм, змішування та пресування у пресу2 вальному циліндрі під тиском 1000-500 кг/см в циліндричні пелети суцільного перерізу [див. пат. України №60596, МПК C10L5/40, опублікований 15.02.2006 року]. Основним суттєвим недоліком відомого паливного пелету є його багатокомпонентність. Кожний вид сировини, через різні фізичні властивості, потребує відповідних власних зусиль на здрібнення, а отримана біомаса має різну щільність, пружність, що утруднює утримання їх разом у єдиній конструкції, навіть після пресування, тому такий пелет має нестійку форму, легко руйнується при механічному впливі під час маніпуляцій з ним. Крім того, здрібнення всіх компонентів до фракцій, щонайменше 10 мкм, збільшує тривалість та енергоємність підготовчого до змішування процесу, що, у підсумку, негативно відбивається на собівартості такого пелету - суттєво її збільшуючи. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення горючих властивостей та механічної стійкості екологічно чистих паливних пелетів, а також зменшення собівартості їх виготовлення, за рахунок зменшення трудомісткості процедури здрібнення, змішування та скріплення компонентів деревної сировини між собою шляхом зменшення компонентів у складі пелетів та використання компонентів одного біологічного походження але у різних біофізичних станах. Поставлена задача вирішується тим, що екологічно чистий пелет циліндричної суцільної форми, до складу якого входить здрібнена деревна сировина, згідно корисної моделі, як деревну сировину використані здрібнені зелені (свіжі) голки дерев хвойних порід, які змішані з деревним вугіллям, виробленим з опалих сухих (давніх) голок також дерев хвойних порід шляхом їх нагріву без доступу кисню, та які скріплені між собою в'яжучою речовиною, що отримана з зелених голок під час нагріву та пресування суміші, наприклад, екструзією. Лісові зони, що складаються з хвойних порід дерев (сосни, ялинки), мають у великій кількості сухі голки (багатошарову підстилку) під деревами, які є досить ефективною природною горючою сировиною, але залишаються незатребуваними ресурсом для нетрадиційної біоенергетики. Але сухі опалі голки недостатньо мають у своєму складі в'яжучої (смолястої) речовини, у той час якнайкраще підходять для вироблення з них деревного вугілля у великій кількості. Щодо наявності зелених голок, слід зазначити, що в процесі формування просік і вирубування хвойних порід для новорічних свят, як відомо, залишається незатребуваними досить зелених голок, які достатньо містять в'яжучої сировини. Поєднання двох компонентів (здрібнених зелених голок та деревного вугілля з сухих голок - один вид початкової сировини) у єдину біомасу дозволяє отримати ефективні екологічно чисті паливні пелети за рахунок виділення смолястої речовини зеленими голками та відбору з них зайвої вологи деревним вугіллям. До того ж, при спалюванні таких пелетів у першу чергу займається деревне вугілля, що дозволяє досушити зелені голки, які займаються у 64118 4 другу чергу. Це збільшує час горіння пелету, що робить зручним їх використання у камінах та у печах (збільшується час між черговим поповненням топки). Запропоновані пелети екологічно чисті оскільки містять у своєму складі лише природну сировину, легко пресуються оскільки мають один вид сировини, мають стійку до механічного впливу форму. При виготовленні такого пелету можна використовувати звичайний екструдер. Запропонований паливний екологічно чистий пелет виготовляють шляхом попереднього здрібнення зелених голок. Паралельно з цією операцією виробляють деревне вугілля будь-яким відомим способом, наприклад, шляхом нагріву без доступу кисню. Далі отримані компоненти змішують між собою та за допомогою шнекового екструдера пресують, на такий спосіб за допомогою екструдера. При обертанні шнека екструдера здрібнена та змішана біомаса пересувається до фільєри, де відбувається процес екструзійного пресування біомаси. Під час екструзії біомаса розігрівається до температури 450-500 °C при пито2 мому тиску 15-20 кг/мм , що спричиняє виділення піролізних газів та виділення смолястих речовин з зелених голок, які виконують функцію в'яжучого у пелеті. Отриманий пелет, виходячи з фільєри, охолоджується природним чи примусовим шляхом до повного застигання смолястих речовин. Запропонована корисна модель перевірена на практиці. Екологічно чистий паливний пелет та описаний приклад технологічного процесу йоговиготовлення, не містять у своєму складі будьяких елементів чи технологічних операцій, які б неможливо було б відтворити на сучасному етапі розвитку науки і техніки. Суттєва відмінність корисної моделі від раніше відомих полягає в тому, що пелет виготовлений лише зі здрібнених та спресованих зелених голок дерев хвойних порід, які змішані з деревним вугіллям, виробленим також з голок, але сухих. Вказані відмінності, у сукупності, дозволяють підвищити якість та горючі властивості пелетів та спростити технологію їх виготовлення. Жодний з відомих пелетів не може володіти вказаними властивостями, оскільки мають у своєму складі компоненти різного походження з відмінними властивостями, що ускладнює технологію їх виготовлення, примушує використовувати додаткові заходи для надання їм механічних, безпечних для довкілля властивостей. До технічних переваг запропонованої корисної моделі можна віднести наступне: спрощення складу пелету за рахунок зведення компонентів до мінімуму та одного природного походження - хвойних голок; покращення паливних властивостей за рахунок досушування зелених голок при згорянні деревного вугілля у першу чергу; покращення механічної стійкості за рахунок інтенсивного виділення смолястих речовин під час процесу екструзійного пресування; спрощення технології виготовлення за рахунок відсутності операції попереднього здрібнення сировини до занадто малих фракцій та використання для розігріву та одночасного пресування екструзійного процесу. 5 Соціальний ефект від впровадження запропонованої корисної моделі у порівнянні з використанням найближчого аналогу, полягає у отриманні екологічно чистого палива з одночасною утилізацією голок хвойних порід дерев та покращення екологічної обстановки у довкіллі. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 64118 6 Економічний ефект від впровадження корисної моделі отримують за рахунок зниження вартості паливних пелетів, зниження енергоємності та вартості процесу виготовлення паливних пелетів запропонованого складу. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601