Спосіб одержання композиційного формованого палива

Реферат: Спосіб одержання композиційного формованого палива, при якому до нативного розчину гною великої рогатої худоби, посліду птиці та/або перебродженого розчину органічної сировини, отриманого після анаеробної ферментації, додають органічний наповнювач, яким є лушпиння насіння соняшнику, солома, тирса тощо, змішують та формують отриману суміш вологістю 402 65 % при тиску на матриці 3-20 кг/см та сушать до кінцевої вологості готового продукту 15-18 %. UA 73182 U (12) UA 73182 U UA 73182 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до способів виробництва твердого композиційного органічного палива, а саме, палива з відходів сільськогосподарського виробництва. Відомі способи приготування паливних брикетів [декларативний патент України на корисну модель № 10434, C10L 5/42, надрукований 15.11.2005, бюл. № 11, декларативний патент України на корисну модель № 34692, C10L 5/14, надрукований 15.03.2001, бюл. № 2, декларативний патент України на корисну модель № 40274, C10L 5/00, надрукований 25.03.2009, бюл. № 6, декларативний патент України на корисну модель № 40275, C10L 5/00, надрукований 25.03.2009, бюл. № 6, декларативний патент України на корисну модель № 52662, 7C10L 5/12, 5/14, надрукований 15.01.2003, бюл. № 2] де особливості переробки відходів на паливні брикети, гранули потребують створювати умови, при яких композиції були добре зв'язані перед формуванням за допомогою склеювальних та крохмалевмісних агентів, пластифікаторів; створювати прошарки запалювальної частини брикету та пробивання у брикеті вентиляційних каналів для створення якісних умов горіння брикету. Відомий спосіб отримання твердого органічного палива з сировини рослинного походження [патент України на корисну модель № 16994, C10L 5/40, опублікований 15.09.2006, бюл. № 9], в якому сировину з вологістю 5-20 % подрібнюють до частинок 0,01-15 мм, обробляють водою з додаванням сполучної речовини в кількості 0,01-10 %, доводять до вологості 6-20 %, 3 гранулюють чи брикетують з отриманням власної щільності 0,8-1,45 т/см . Спосіб потребує значних зусиль при так званому "сухому формуванні", з додатковим використанням сполучної речовини. Відомий спосіб виготовлення екологічно чистих паливних брикетів [патент України на корисну модель № 25695, C10L 5/40, опублікований 10.00.2007, бюл. № 12] в якому органічну сировину: лушпиння соняшника, відходи біомаси цукрової промисловості сушать, подрібнюють 2 до фракції, що найбільше 10 мкм, змішують компоненти та пресують під тиском 1000-1500 кг/см в циліндричні брикети. Виробництво пресованих продуктів при "сухому формуванні" вимагають певних умов. Дослідженнями встановлено [1], що оптимальна для пресів гранулювання чи брикетування вологість складає 15-18 %. Бо при вологості менше 15 % гранули та брикети набувають відповідної міцності, але зв'язок між частинками їх слабкий, тому міцність таких монолітів низька. Висока вологість вище за 18 % призводить до зниження щільності брикетів внаслідок значного їх пружного розширення. Узагальнюючи дані різних дослідників можна зробити висновок, що для оптимальних режимів гранулювання чи брикетування вологість матеріалу має бути 15-18 %, температура матеріалу буде в межах 120 °C і вище, тиск пресування 35-40 МПа, значення зовнішніх коефіцієнтів тертя матеріалу по сталі слід приймати в межах статичного 0,2-0,5, динамічного 0,1-0,3, а значення коефіцієнта внутрішнього статичного - 0,4-1,0, внутрішнього динамічного 0,25-0,7 [1]. Великі зусилля, які прикладаються при формуванні матеріалу впливають на зносостійкість матриці та внутрішні деталі преса, енергоємність виробництва. Гній великої рогатої худоби, свиней, послід птиці - має складну дисперсну структуру, є в'язкопластичним матеріалом, зміна дотичних напружень не підлягає закону Ньютона. Фізикомеханічні властивості гною та посліду залежать від раціону відгодівлі, віку тварини та птиці та інших факторів, але основних фактором є вологість. Встановлено, що при однаковій масовій частці сухих речовин в'язкість гною ВРХ значно вища в'язкості свинячого гною, так як в гною ВРХ містяться більше колоїдних частинок [2]. Безпідстилковий гній - грубодисперсне середовище. Щільність рідкого гною ВРХ (в залежності від утримання та відгодівлі худоби) зі зміною вологості від 84-94 % складає 993-1300 3 3 кг/м , сухої речовини - 1250-1350 кг/м . Гранулометричний склад гною ВРХ при розмірі частинок 0,5 мм і менше складає 50 %, від 3-10 мм  30 %, більше 10 мм - 0,8 %. Одна з властивостей гною - прилипання. Найбільша клейкість гною великої рогатої худоби спостерігається при вологості 80-82 % [3]. Всі ці перераховані характеристики слугують тому, що при виробництві формованих продуктів можна працювати з вологими композиціями, та витрачати значно менші зусилля при формуванні матеріалу. Проведені дослідження по формуванню композиційних сумішей вологістю 40-65 % довели, що питомий тиск на матриці при формуванні матеріалу може бути 2 від 3 до 20 кг/см . Спосіб направлений на ефективну переробку органічних відходів та виготовлення твердого композиційного палива. 1 UA 73182 U 5 10 15 20 25 В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу одержання композиційного формованого палива, шляхом вологого формування композиційної суміші, що забезпечить зменшення енергетичних витрат на їх виробництво. Поставлена задача вирішується тим, що в способі одержання композиційного формованого палива, що передбачає подрібнення сировини, змішування, формування, сушіння, згідно з корисною моделлю, до нативного розчину гною великої рогатої худоби, посліду птиці та/або перебродженого розчину органічної сировини, отриманого після анаеробної ферментації, додають органічний наповнювач, яким є лушпиння насіння соняшника, солома, тирса тощо, 2 змішують та формують отриману суміш вологістю 40-65 % при тиску на матриці 3-20 кг/см та сушать до кінцевої вологості готового продукту 15-18 %. Запропонований спосіб дозволяє виготовляти сухі формовані композиційні палива з органічних відходів, які мають вологість суміші при формуванні 40-65 %, та значно зменшити енергетичні витрати при формуванні продукту (Фіг. 1, сухе гранульоване паливо.) Спосіб здійснюється за технологічною схемою наступним чином (Фіг. 2). Відходи сільськогосподарського виробництва (гній великої рогатої худоби, свинячий гній, пташиний послід, переброджена субстратна маса після біогазових установок тощо) вологістю 65-75 % змішується з органічними відходами (лушпиння насіння соняшнику, солома, тирса тощо) у відповідному співвідношенні. Композиційна суміш, вологість якої складає 40-65 % формується, гранули зневоднюються до кінцевої вологості 15-18 %. Приклад (композиція 1). Відсепарований переброджений розчин гною ВРХ з БГУ з вологістю 70 % змішується з домішками (подрібнена солома), утворюючи суміш вологістю  60 %, та формуються вологі гранули, досушуються в шарі, що продувається теплоносієм до вологості 15-18 %, та фасуються в тару. Приклад (композиція 2). Курячий послід на підстилковому матеріалі з вологістю 74 % змішується з домішками (подрібнене лушпиння соняшника), утворюючи суміш вологістю  65 %, та формуються вологі гранули, досушуються в шарі, що продувається теплоносієм до вологості 15-18 %, та фасуються в тару. Характеристики сухого гранульованого палива Насипна Темп, Швидкість горіння в затиснутому шарі Р ккал/кг QН , ккал/кг вага, кг/м3 самозаймання, °C (перепад тиску 25 мм вод.ст.), кг/м2 год. 3230-3280 3110-3160 200 320340 440455 QР , В 30 35 Джерела інформації: 1. Кучинкас З.М., Особов В.И., Фрегер Ю.П. Оборудование для сушки, гранулирования и брикетирования кормов. - М.: Агропромиздат., 1988.-208 с. 2. Дубровський B.C., Виестур У.Э. Метановое сбраживание сельскохозяйственных отходов. - Рига: Зинатне, 1988.-204 с. 3. Капустин В.П. Совершенствование системы уборки и траспортировки бесподстилочного навоза. - Тамбов: Изд-во. ГОС. Техн. ин-та, 2001.-128 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Спосіб одержання композиційного формованого палива, що передбачає подрібнення сировини, змішування, формування, сушіння, який відрізняється тим, що до нативного розчину гною великої рогатої худоби, посліду птиці та/або перебродженого розчину органічної сировини, отриманого після анаеробної ферментації, додають органічний наповнювач, яким є лушпиння насіння соняшнику, солома, тирса тощо, змішують та формують отриману суміш вологістю 402 65 % при тиску на матриці 3-20 кг/см та сушать до кінцевої вологості готового продукту 15-18 %. 2 UA 73182 U 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