Спосіб отримання твердого палива

Реферат: UA 69873 U UA 69873 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до галузі енергетики, паливної, хімічної та ін. галузей народного господарства і може бути використана при утилізації твердих відходів, зокрема зношених шин з метою отримання твердого палива. Існують різні способи отримання твердого палива, наприклад, з використанням різних органічних компонентів з додаванням допоміжних речовин. Однак до недоліків цих способів можна віднести погану запалюваність отриманого продукту, яка є однією з найважливіших функціональних та споживчих характеристик; недостатню міцність, яка з часом погіршується, що знижує економічну ефективність використання отриманого твердого палива і характеризується великими втратами при експлуатації і зберіганні отриманого продукту в результаті кришіння і пилоутворення брикетів. Також до недоліків існуючих способів можна віднести складність технологічного процесу виготовлення твердого палива. Для отримання кінцевого продукту з високими якісними характеристиками застосовують введення речовин, що підвищують калорійність твердого палива, а також поліпшують інші функціональні характеристики. Відомий спосіб отримання твердого палива, описаний у патенті РФ № 2117032 (C10L5/14), що містить (мас. %): нітрат целюлози 36,0-40,0; кам'яне вугілля 30,0-31,0; фрезерний торф 29,231,8 і суміш оксидів титану і кремнію 0,8-1,2. Міцність при стисканні паливного брикету 23,5-25 МПа, час затримки запалення 4,5-5,0 с, вологопоглинання (при витримці у воді протягом 2 годин) 7,0-7,5 % при оптимальних технологічних характеристиках. Недоліком даного рішення є кількісний та якісний склад компонентів, що використовуються при здійсненні способу, що, у свою чергу, не дозволяє поліпшити калорійність паливного брикету. Найбільш близьким аналогом технічного рішення, що заявляється, є спосіб отримання твердого палива, що описаний у заявці Японії № JP 56122896 (C10L5/44; C10L5/48). У ході здійснення способу змішують 40-60 % маси паперового шламу, відходів деревообробки, нафтошламів та відходів нафти, 10-20 % маси вуглецю (наприклад, технічного вуглецю від відходів шин або сажі), а також закріплюючий адсорбент (наприклад сульфат кальцію, діатоміт або сажу), а також, якщо необхідно, інші домішки, такі як кальциновану соду, пластифікатор і сполучний агент. Недоліком описаного рішення є те, що масова частка технічного вуглецю, який використовується при отриманні твердого палива, досить мала, що, по-перше, робить неможливим збільшення калорійності паливного брикету до оптимального рівня, а по-друге, зменшує кількість шин, які треба утилізувати для отримання твердого палива, що, у свою чергу, не вирішує екологічної та економічної проблеми їх утилізації. В основу корисної моделі поставлена задача розробити спосіб отримання твердого палива, який, завдяки оптимальному підбору операцій та послідовності їх здійснення, дозволить забезпечити просте, ефективне та екологічно безпечне отримання кінцевого продукту з високими якісними характеристиками, що забезпечить високу економічну ефективність його впровадження. Поставлена задача вирішується тим, що розроблений спосіб отримання твердого палива включає змішування органічного компонента з твердим залишком процесу термічної переробки зношених шин з додаванням щонайменше одного допоміжного компонента, спресовування отриманої суміші та кінцеву обробку, при цьому для змішування беруть органічний компонент та твердий залишок процесу термічної переробки зношених шин у наступному співвідношенні, % мас.: 45 органічний компонент твердий залишок процесу термічної переробки зношених шин допоміжний компонент 50 55 80-30 10-60 решта. Актуальність отримання твердого палива з суміші органічних компонентів з додаванням твердого залишку процесу термічної обробки зношених шин обумовлена декількома факторами, а саме проблема утилізації зношених шин є досить актуальною, так як з кожним роком кількість зношених шин постійно зростає і вони практично не піддаються розкладанню. Тому переробка і вторинне використання зношених шин мають важливе екологічне й економічне значення, що, у свою чергу, обумовлює економічну вигоду впровадження способу, що заявляється. Також тверде паливо, отримане способом, що заявляється, має високі якісні характеристики, зокрема високу калорійність, що обумовлює високу теплотворну здатність в порівнянні з трісками або дровами, горить рівним полум'ям, не іскрить і не стріляє, майже не виділяє диму, добре розпалюється без застосування спеціальних рідин. 1 UA 69873 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Експериментально було встановлено, що введення органічного компонента у кількості 9030 % мас. забезпечує високий рівень займання без використання додаткових розпалювачів, а введення твердого залишку процесу термічної обробки зношених шин у кількості 10-70 % мас. дозволяє забезпечити оптимальну калорійність палива, що отримане способом, що заявляється. Поєднання органічного компонента та твердого залишку процесу термічної переробки зношених шин забезпечує високу щільність твердого палива, що може бути виконане у вигляді паливного брикету та гранул (звідси - зменшення обсягу брикету), екологічну чистоту, безпеку при зберіганні (самозаймання неможливе), відсутність кіптяви при горінні, мінімальний викид забруднювачів в атмосферу, при цьому збільшується застосування твердого палива не тільки в промисловості, а й у господарстві. Як органічний компонент використовують щонайменше одну речовину, обрану з групи, яка містить горючі копалини, відходи деревообробки, відходи промислових підприємства, відходи сільського господарства, здрібнені тверді побутові відходи. Наприклад, можуть бути використані торф, буре вугілля, відходи деревини: кора, тирса, тріска та інші відходи, а також відходи сільського господарства: відходи кукурудзи, солома, відходи круп'яного виробництва, лузга соняшника, лігнін як природний сполучний агент та ін. Використання вищевказаних доступних та екологічно чистих компонентів дозволяє забезпечити екологічну безпеку та економічну ефективність впровадження способу, що заявляється. Ще одним переважним варіантом здійснення заявленої корисної моделі є додавання допоміжного компоненту до суміші органічного компоненту та твердого залишку, який являє собою воду, для отримання гомогенної суміші, яка надалі підлягає пресуванню та сушінню до необхідної вологості. Наступним переважним варіантом здійснення технічного рішення корисної моделі, що заявляється, є додавання допоміжного компоненту до суміші органічного компоненту та твердого залишку, який являє собою сполучний агент, що забезпечує необхідну щільність твердого палива, оскільки саме щільність є основним фактором, який визначає механічну міцність, калорійність та вологостійкість палива. Тверде паливо, що отримується способом, що заявляється, може мати вид брикетів або гранул (пелет), що дозволяє значно розширити функціональність способу, що заявляється. Переважно спресовування суміші вихідних компонентів здійснюють з використанням пресекструдера, який виконаний з можливістю формування брикетів. У цьому випадку під час кінцевої обробки здійснюють сушіння отриманих брикетів та їх фасування. Також можливе виконання способу, при якому спресовування здійснюють з використанням прес-гранулятора, що виконаний з можливістю формування гранул. У цьому випадку під час кінцевої обробки здійснюють охолодження отриманих гранул та їх фасування. Таким чином, тверде паливо можна отримувати у тій формі, якій віддають перевагу споживачі, тобто у формі брикетів або гранул. Спосіб отримання твердого палива, що заявляється, здійснюється наступним чином. Після попередньої підготовки вихідної сировини, якщо це необхідно, здійснюють змішування органічного компонента з твердим залишком процесу термічної переробки зношених шин з додаванням щонайменше одного допоміжного компонента, а саме води, та, у разі потреби, вводять сполучний агент. Компоненти змішують у наступному співвідношенні, % мас.: органічний компонент 80-30 твердий залишок процесу термічної переробки зношених шин 10-60 допоміжний компонент решта. 45 50 55 Далі отриману суміш спресовують та піддають кінцевій обробці. При необхідності отримання твердого палива у вигляді брикету, спресовування здійснюють з використанням пресекструдера, який виконаний з можливістю формування брикетів, а під час кінцевої обробки здійснюють сушіння отриманих брикетів та їх фасування. При необхідності отримання твердого палива у вигляді гранул (пелет), спресовування здійснюють з використанням прес-гранулятора, що виконаний з можливістю формування гранул, а під час кінцевої обробки здійснюють охолодження отриманих гранул та їх фасування. Таким чином, корисна модель, що заявляється, являє собою спосіб отримання твердого палива, який завдяки оптимальному підбору операцій та послідовності їх здійснення дозволяє забезпечити просте, ефективне та екологічно безпечне отримання кінцевого продукту з високими якісними характеристиками, що забезпечить економічну ефективність його широкого впровадження. 2 UA 69873 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 1. Спосіб отримання твердого палива, який включає змішування органічного компонента з твердим залишком процесу термічної переробки зношених шин з додаванням щонайменше одного допоміжного компонента, спресовування отриманої суміші та кінцеву обробку, який відрізняється тим, що для змішування беруть органічний компонент та твердий залишок процесу термічної переробки зношених шин у наступному співвідношенні, % мас: органічний компонент 80-30 твердий залишок процесу термічної переробки зношених шин 10-60 допоміжний компонент решта. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як органічний компонент використовують щонайменше одну речовину, вибрану з групи, яка містить горючі копалини, відходи деревообробки, відходи сільського господарства, здрібнені тверді побутові відходи, відходи промислових підприємств. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як допоміжний компонент використовують воду. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як допоміжний компонент використовують сполучний агент. 5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що спресовування здійснюють з використанням пресекструдера, який виконаний з можливістю формування брикетів. 6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що під час кінцевої обробки здійснюють сушіння отриманих брикетів та їх фасування. 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що спресовування здійснюють з використанням пресгранулятора, що виконаний з можливістю формування гранул. 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що під час кінцевої обробки здійснюють охолодження отриманих гранул та їх фасування. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 3