Спосіб виготовлення екологічно чистих паливних брикетів

Реферат: UA 106711 U UA 106711 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисну модель належить до утилізації відходів первинної переробки луб'яних культур, сільського господарства, лісової, деревообробної, переробної та харчової галузей промисловості і може бути використана для виробництва екологічно чистих паливних брикетів для енергетичного їх використання у виробництві та побуті. Відомий спосіб отримання паливних брикетів відходів деревини (Патент Росії № 2185420, МПК C10L5/44, опубл 2002 р.), який включає подрібнення, сушіння, дозування і пресування. Відходи деревини подрібнюють до фракцій розміром не більше 30 мм або 1-8 мм. Отриману фракцію сушать до вологості 12 %, а потім суміші пресують, підтримуючи температуру в межах 3 190-250 °C, брикети щільністю 1150-1400 кг/м . Проте комбіноване використання сировини ускладнює технологічні процеси, збільшує затрати на виконання способу одержання біопалива. Прототипом вибраний спосіб виготовлення паливних брикетів (Патент України № 60596, МПК C10L5/44, опубл. 2003 р.), до складу якого входить подрібнені деревні відходи, костра та лігнін. Для покращення технологічних характеристик додають органічну добавку, використовуючи соняшникову лузгу. Сировину сушать, подрібнюють, пресують в прес-формі при тиску 100 МПа при 250 °C в циліндричні брикети діаметром 40×25 мм. Проте наявність у складі брикетів одночасно різних фракцій подрібненої сировини потребують застосування великого тиску на ущільнення та пресування. Крім цього, брикети, виготовлені цим способом, мають велику собівартість та недостатню енергоємність, невелику теплотворну здатність. В основу корисної моделі поставлена задача шляхом введення у склад брикетів екологічно чистої соняшникової лузги, розподілу компонентів на фракції, ущільнення та пресування брикетів динамічним шнеком-гвинтом забезпечити екологічну безпеку способу, а також підвищити теплотворну здатність брикетів, знизити їх собівартість, зберігаючи при цьому довготривалу форму, стабільність, міцність. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення екологічно чистих паливних брикетів з органічної сировини, рослинних відходів та залишків, який включає сушіння, подрібнення та пресування в паливобрикети, подрібнені рослинні компоненти поділяють на фракції до 50 мкм, від 51 до 500 мкм та більш як 510 мкм, причому добавляють в'яжучу добавку, використовуючи лузгу насіння соняшника, а всі компоненти ущільнюють та пресують 2 динамічним гвинтом при тиску 100-150 кг/см . Введення у склад паливних брикетів домішок соняшникової лузги, яка містить масляні речовини, при запропонованому тиску пресування, забезпечує довготривалу їх форму і стабільність, густину та міцність на стиск, стійкість до несприятливих кліматичних умовах, мають високу теплотворну здатність. На теплотворну здатність брикетів впливає також рівномірність і щільність тіла брикетів. Подрібнення та класифікація компонентів на різні фракції придає однорідність структурі брикету, що забезпечує рівномірність щільності та згорання. Спосіб здійснюють таким чином. Органічну сировину, наприклад, кострицю льону, подрібнюють, розподіляють по фракціях в розміри до 50 мкм, від 51 до 500 мкм, від 510 мкм і більше, потім сушать до вологості не більше 12 %, додають 10-50 % соняшникової лузги. Приготовлену сировину завантажують у прес2 формувач з вібродинамічним шнеком-гвинтом, пресують зусиллям 100-150 кг/см . Отримують 3 брикет різноманітної форми, густиною 1-1,2 г/см , вагою 500-800 г в залежності від насипної густини. Теплотворна здатність отриманого палива - 21-31 мДж/кг, зольність - до 2,5 %. Експериментальні паливні брикети виготовляли запропонованим способом з різним вмістом компонентів та проводили дослідження на теплотворну здатність у залежності від виду рослинної сировини та питомої теплової потужності в залежності від внутрішньої структури брикету - густини, пористості. В результаті проведених експериментів на визначення теплотворної здатності палива в залежності від виду рослинної сировини встановлено значення, які подані в таблиці. 1 UA 106711 U Таблиця Види основних компонентів брикетів 1 2 3 4 5 5 10 15 Біомаса чиста (костра, солома, очерет) (%) стебло соняшника, кукурудзи, тирси, пух та інші 50 60 70 80 90 Лузга соняшникова, % Теплотворна здатність (кДж/кг) 50 40 30 20 10 31250 28750 25750 25250 23550 В результаті проведених експериментів на визначення питомої теплової потужності паливних брикетів в залежності від їх внутрішньої структури встановлено, що розмір фракцій компонентів суттєво впливає на теплову потужність, зокрема чим менший розмір фракцій суміші із 40 % костри, 30 % тирси та 30 % соняшникової лузги теплотворна здатність становить - для розміру фракцій до 50 мкм - 8,2-8,4 кВт/кг; - для розміру фракцій від 51 до 500 мкм - 7,5-8,1 кВт/кг; - для розміру фракцій більше 510 мкм - 6,0-7,0 кВт/кг. Аналогічні тенденції (зменшення теплової потужності на 15-17 % зі збільшенням на порядок розміру фракцій) спостерігаються і при інших варіантах сумішей. Крім цього розмір частинок складових брикетів на дрібні фракції перед пресуванням значно покращує споживчі характеристики паливних брикетів, а саме збільшує його густину, форму, стабільність та міцність. При розмірі фракцій до 50 мкм споживчі характеристики паливних брикетів є такими: - зольність - до 2,5 %; 3 - густина - 1100-200 кг/м ; - горіння - факелом. Запропонований спосіб дозволяє більш ширше і якісніше використовувати різноманітну рослинну сировину та продукти переробки. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Спосіб виготовлення екологічно чистих паливних брикетів з органічної сировини, рослинних відходів та залишків, що включає сушіння, подрібнення та пресування в паливобрикети, який відрізняється тим, що подрібнені рослинні компоненти поділяють на фракції до 50 мкм, від 51 до 500 мкм та більш як 510 мкм, причому добавляють в'яжучу добавку, використовуючи лузгу насіння соняшнику, а всі компоненти ущільнюють та пресують динамічним шнеком-гвинтом при 2 тиску 100-150 кг/см . Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2