Тверде альтернативне паливо

Реферат: Тверде альтернативне паливо містить органічний компонент, при цьому, як органічний компонент воно містить очищений пресований гідролізний лігнін, вологість якого становить 3 10,0-40,0 %, щільність - не менше 0,9000 г/см , зольність - 9,0-20,0 %. UA 101804 U (12) UA 101804 U UA 101804 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до твердого палива, яке може бути використане для комунальнопобутових погреб і промисловості, а саме до твердого палива, отриманого з відходів промислового виробництва. Найбільш близьким за технічною суттю та технічним результатом, що досягається, до корисної моделі, що заявляється, є тверде альтернативне паливо (див. патент України на корисну модель № 76162 від 11.06.2012, опубл. 25.12.2012 p., МПК C10L 5/44), яке містить органічний компонент. Це тверде альтернативне паливо містить як органічний компонент відходи деревообробки, відходи промислових підприємств, сільського господарства, наприклад, відходи кукурудзи, солома або відходи виробництва круп, відходи соняшнику, подрібнені тверді побутові відходи, горючі копалини, такі як торф, буре вугілля, відходи деревини, наприклад кора, бамбук, осока, тирса, очерет і ін. Воно містить також подрібнений твердий вуглецевмісний залишок процесу термічної переробки зношених шин та допоміжний компонент. Як допоміжний компонент використовують воду і вводять зв'язуюче для отримання гомогенної суміші. Компоненти взяті в співвідношенні 80-30 мас. % органічного компонента, 10-60 мас. % твердого вуглецевмісного залишку процесу термічної переробки зношених шин, та допоміжний компонент - решта. Відоме тверде альтернативне паливо високотоксичне і має низьку калорійність, високу зольність, що обумовлює його низьку рентабельність. Це пояснюється тим, що паливо, яке містить відходи деревообробки, відходи промислових підприємств, сільського господарства, наприклад, відходи кукурудзи, солома або відходи виробництва круп, відходи соняшнику, подрібнені тверді побутові відходи, горючі копалини, такі як торф, буре вугілля, відходи деревини, наприклад кора, бамбук, осока, тирса, очерет, а найголовніше велику кількість твердого вуглецевмісного залишку процесу термічної переробки зношених шин, при згоранні виділяє багато диму, до складу якого входять такі шкідливі речовини, як бензапірени та феноли, які є сильним канцерогеном. Для захисту навколишнього середовища від забруднення при спалюванні такого палива необхідно використовувати очисне обладнання високої вартості. Таке паливо має низьку калорійність та високу зольність, тому що його компоненти згорають швидко і неповністю. Крім того, такі компоненти, як відходи сільського господарства, наприклад, відходи кукурудзи, солома, соняшник, а також осока, очерет, є сезонними відходами і не можуть бути використані взимку, весною та майже все літо. Витрати на доставку цих компонентів великі, тому що вони мають малу насипну вагу (приблизно 100 3 кг/м ), та, як правило, утворюються на великій відстані від виробничих потужностей по виготовленню палива. Для пресування такого палива необхідно використовувати зв'язуюче, що також обумовлює низьку рентабельність. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити тверде альтернативне паливо шляхом використання компонента з новими фізико-технічними характеристиками, що забезпечує зниження токсичності палива при згоранні, підвищення його калорійності, що дозволить підвищити його рентабельність. Поставлена задача вирішується тим, що в твердому альтернативному паливі, яке містить органічний компонент, новим є те, що як органічний компонент воно містить очищений пресований гідролізний лігнін, вологість якого становить 10,0-40,0 %, щільність - не менше 3 0,9000 г/см , зольність - 9,0-20,0 %. Новим є також те, що паливо виконане у вигляді пелет або брикетів, або гранул, або таблеток, або у вигляді іншої ствердлої форми. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному. Використання компонента з новими фізико-технічними характеристиками в твердому альтернативному паливі, що заявляється, а саме те, що: - як органічний компонент воно містить очищений пресований гідролізний лігнін, - вологість палива становить 10,0-40,0 %, 3 - щільність палива становить не менше 0,9000 г/см , - зольність палива становить 9,0-20,0 %, у сукупності з відомими ознаками технічного рішення забезпечує зниження токсичності палива при згоранні та підвищення його калорійності, що приводить до підвищення його рентабельність. Це пояснюється тим, що тверде альтернативне паливо, що заявляється, містить як органічний компонент лише очищений пресований гідролізний лігнін, який є висококалорійним побутовим паливом. При цьому при спалюванні лігніну утворюється безбарвне полум'я, що виділяє мало диму, який майже не містить шкідливих речовин, зокрема, бензапіренів та фенолів. Тому при спалюванні такого палива немає необхідності використовувати очисне 1 UA 101804 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 обладнання високої вартості. Тверде альтернативне паливо з використанням гідролізного лігніну горить безбарвним полум'ям, не виділяючи димового факела. Експериментально встановлено, що при вологості твердого альтернативного палива з 3 використанням гідролізного лігніну 10,0-40,0 %, щільності - не менше 0,9000 г/см та зольності 9,0-20,0% відбувається майже повне згорання палива, що заявляється. Паливо з такими фізикотехнічними характеристиками горить на протязі достатньо тривалого часу з теплотою згорання до 4400-6500 ккал/кг, тобто його теплотворна здатність сумірна з теплотворною здатністю найкращого вугілля, при набагато меншій зольності. Запаси лігніну є в достатньо великій кількості незалежно від сезону виробництва палива. Він має достатньо велику насипну вагу (до 3 700 кг/м ), що робить рентабельною його перевезення на значні відстані навіть не в пресованому вигляді. Крім того, лігнін добре піддається пресуванню через свої відмінні властивості, що пов'язують, тому що при його пресуванні немає необхідності додавати зв'язуюче. Ціна лігніну порівняно невисока. При вологості менше 10,0% лігнін стає пожежонебезпечним. До того ж подальше його висушування нерентабельне, тому що теплотворна здатність палива, тобто його калорійність, суттєво не збільшується, а витрати на висушування зростають. При вологості більше 40,0 % значно знижується рентабельність палива, тому що знижується його теплотворна здатність. При спалюванні такого палива відбувається випаровування вологи, що втрати тепла. Крім того, зростають витрати на 3 перевезення палива. Щільність палива становить не менше 0,9000 г/см . При щільності палива 3 менше 0,9000 г/см воно при спалюванні згорає швидше і має недостатню теплотворну 3 здатність. При щільності палива більше 0,9000 г/см теплотворна здатність палива суттєво не збільшується, а витрати на його пресування зростають. Зольність лігніну, яка є важливою складовою, становить 9,0-20,0 %. Для досягнення зольності менше 9,0 % необхідно більш ретельне очищення лігніну, що пов'язано з додатковими витратами і, відповідно, зниженням рентабельності палива. Зольність палива більше 20,0 % приводить до посиленого забруднення пристроїв для спалювання палива, що пов'язано з додатковими витратами і, відповідно, зниженням рентабельності палива. Таким чином, тверде альтернативне паливо, що заявляється, у якому як органічний компонент використовується очищений пресований 3 гідролізний лігнін, з показниками вологості 10,0-40,0 %, щільності не менше 0,9000 г/см та зольності 9,0-20,0 % забезпечує зниження токсичності палива при згоранні та підвищення його калорійності, що приводить до підвищення його рентабельність. Технічний результат досягається також за рахунок того, що тверде альтернативне паливо виконане у вигляді пелет або брикетів, або гранул, або таблеток, або у вигляді іншої ствердлої форми. При такому виконанні палива воно при спалюванні має високу теплотворну здатність і горить на протязі тривалого часу з утворенням рівномірного стійкого полум'я. При цьому при спалюванні лігніну утворюється безбарвне полум'я, що виділяє мало диму, який майже не містить шкідливих речовин, зокрема, бензапіренів та фенолів. Це пояснюється тим, що кожна пелета або брикет, або гранула, або таблетка, або інша ствердла форма твердого альтернативного палива, рівномірно охоплюється полум'ям і горить на протязі приблизно однакового часу з іншими формами, тоді як безформні шматки твердого палива горять нерівномірно і час горіння кожного шматка може суттєво відрізнятися від часу горіння інших шматків, що приводить до зниження ефективності пристроїв для спалювання палива. Таким чином, тверде альтернативне паливо, що заявляється, забезпечує рішення поставленої задачі - зниження токсичності палива при згоранні та підвищення його калорійності, що приводить до підвищення його рентабельності. Тверде альтернативне паливо, що заявляється, виготовляють таким чином. Для виготовлення твердого альтернативного палива як сировину використовують гідролізний лігнін - продукт процесу делігніфікації деревини при виробництві паперу, деревного спирту або дріжджів з вологістю приблизно 65-70 %. Гідролізний лігнін піддають подрібненню і очищенню від сторонніх домішок. Далі подрібнений і очищений гідролізний лігнін сушать до досягнення вологості 30,0 - 50,0 %. Висушений гідролізний лігнін пресують до досягнення 3 щільності не менше 0,9000 г/см . Зольність палива при цьому становить 9,0 - 20,0 %. При пресуванні отримують паливо у вигляді пелет або брикетів, або гранул, або таблеток, або у вигляді іншої ствердлої форми. Готове паливо охолоджують та фасують в тару. Під час пресування гідролізного лігніну та охолодження готового палива відбирається частина вологи, в результаті чого остаточна вологість палива становить 10,0-40,0 %. Таке паливо має низьку токсичність при згоранні та високу калорійність, що обумовлює підвищення його рентабельності. 2 UA 101804 U Тверде альтернативне паливо, що заявляється, може бути виготовлене на відомому устаткуванні з використанням відомих матеріалів і засобів, що підтверджує промислову придатність об'єкта. 5 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Тверде альтернативне паливо, яке містить органічний компонент, яке відрізняється тим, що як органічний компонент воно містить очищений пресований гідролізний лігнін, вологість якого 3 становить 10,0-40,0 %, щільність - не менше 0,9000 г/см , зольність - 9,0-20,0 %. 2. Тверде альтернативне паливо за п. 1, яке відрізняється тим, що воно виконане у вигляді пелет або брикетів, або гранул, або таблеток, або у вигляді іншої ствердлої форми. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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 3