Спосіб виготовлення торфовмісного палива з низькокондиційної сировини

Реферат: Спосіб виготовлення торфовмісного палива з низькокондиційної сировини, включає відбір фрезерного торфу, його сушіння, подрібнення та пресування. При цьому перед пресуванням торф направляють на пневматичну сепарацію у сепараторі типу "Зиг-заг" чи каскадногравітаційному сепараторі з отриманням важкої та легкої фракції, після чого важку фракцію направляють на спалювання до технологічної топки, а легку - на пресування. UA 78824 U (54) СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ ТОРФОВМІСНОГО ПАЛИВА З НИЗЬКОКОНДИЦІЙНОЇ СИРОВИНИ UA 78824 U UA 78824 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до способів виготовлення палива з низькокондиційної за вмістом золи торфової сировини і може бути застосована для виготовлення паливних гранул та брикетів із деревини, що має підвищену зольність. Відомий спосіб виготовлення пелет [1], який включає сушіння сировини, її подрібнення молотковим млином, пресування матричним пресом та охолодження готової продукції. Відомий спосіб виготовлення торфового палива з використанням пневмосепараційної сушарки [2]. Цей спосіб включає сушіння торфу у трубі-сушарці, яка закінчується пневматичним сепаратором з імпактором, яким можна регулювати кількість важкої фракції, що виділяється з потоку. Важка фракція, до якої входять крупні та недосушені частки, направляється до технологічної топки на спалювання, а легка - на пресування. За найближчий аналог вибираємо спосіб виготовлення торфового палива [3], який включає переробку фрезерного торфу у заводських умовах. Ця переробка складається з сушіння сировини у газовому потоці з одночасним подрібненням, осадження висушеного продукту з газового потоку системою пилогазоочищення та пресування. В результаті отримують торфові брикети. Основним недоліком найближчого аналога при використанні високозольної сировини є отримання торфового палива з високою зольністю через перехід усієї золи сировини торфу в золу палива. В основу корисної моделі поставлена задача знизити зольність торфовмісного палива за рахунок розділення висушеного та подрібненого торфу на два продукти з різною зольністю та направлення продукту з більшою зольністю на спалювання до технологічної топки для одержання сушильного агента, а продукту із меншою зольністю - на пресування для отримання палива. Поставлена задача вирішується способом виготовлення торфовмісного палива з низькокондиційної сировини, який включає відбір фрезерного торфу, його сушіння, подрібнення та пресування, причому перед пресуванням торф направляють на пневматичну сепарацію у сепараторі типу "Зиг-заг" чи каскадно-гравітаційному сепараторі з отриманням важкої та легкої фракції, причому важку фракцію направляють на спалювання до технологічної топки, у якій готується сушильний агент, а легку - на пресування. Поставлена задача вирішується способом виготовлення торфового палива з низькокондиційної сировини, причому після пневматичної сепарації важку фракцію класифікують за крупністю 1-1,25 мм з отриманням надрешітного продукту, який направляють на пресування, та підрешітного продукту. Торф - це корисна копалина, що складається з органічної та мінеральної частини (золи) і вологи. Енергетичну цінність торфового палива визначає вміст горючої маси, який близький до вмісту органічної частини. Вода та зола є баластними компонентами паливного торфу, оскільки збільшення вологості та зольності знижує нижчу теплоту згорання палива. Тому підвищення енергетичної цінності палива можливе за рахунок вилучення вологи та золи. Густина часток золи більш ніж удвічі перевищує уявну густину часток торфу. Крупність продукту після сушіння та подрібнення становить -3+0 мм з переважанням дрібних класів (класу крупності -1+0 мм - 80-90 %). Понад 40-50 % золи зосереджено у класі крупності -0,5+0,1 мм. При такій крупності продукту сухі гравітаційні методи збагачення малоефективні. Наприклад, пневматична сепарація при цій крупності більше здатна розділювати частки за крупністю, ніж за густиною. На кафедрі розробки родовищ корисних копалин проведені дослідження по пневматичній сепарації високозольного торфу у сепараторі типу "Зиг-заг" та вертикальному повітряному потоці [4]. У результаті досліджень виявлено, що пневматичною сепарацією неможливо виділити важку фракцію з високим вмістом золи. Максимальне значення вмісту золи у важкій фракції, яке вдається досягти, становить 61,75 %. Тому розділення торфу пневматичною сепарацією дає можливість розділити торф на два продукти: із вмістом золи меншим 20 %, який направляють на пресування, та із вмістом, вищим 20 %, який направляють на спалювання до технологічної топки. Золу після спалювання можна використовувати як добриво та для виготовлення бетонів. При пневматичній сепарації у важку фракцію потрапляють дрібні частинки з високою зольністю та крупні з низькою. Тому для виділення ще частини кондиційного продукту важку фракцію потрібно класифікувати по крупності 1-1,25 мм. Запропоновані рішення ілюструються наступними технологічними схемами: На фіг. 1. зображено технологічну схему виготовлення торфового палива з низькокондиційної сировини. 1 UA 78824 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 На фіг. 2. зображено технологічну схему виготовлення торфового палива з низькокондиційної сировини із застосуванням класифікації. Заявлений спосіб виготовлення торфового палива з низькокондиційного торфу здійснюється наступним чином. Виготовлений на торфовому родовищі фрезерний торф 1 (фіг. 1) транспортують до заводу з виробництва торфового палива. Після підготовчих операцій, таких як видалення пеньків та крупних часток, торф направляють на сушіння 2, яке здійснюється у пневмогазовій сушарці з шахтним млином, тобто здійснюється одночасне подрібнення 3 торфових часток. Після сушіння 2 та подрібнення 3 подрібнений продукт 4 осаджується з газового потоку циклонами системи пилогазоочистки. Сушіння торфу може здійснюватись і барабанними сушарками, з наступним подрібненням у молоткових млинах. Подрібнений продукт 4 направляють на пневматичну сепарацію 5, яка може здійснюватись каскадно-гравітаційним сепаратором [5], чи сепаратором типу "Зиг-заг" [6], у результаті якої отримують легку 6 та важку 7 фракції. Робочу швидкість повітряного потоку у перерізі пневматичного сепаратора змінюють для отримання продуктів необхідної якості. Вона повинна змінюватися у межах 1,5-3,5 м/с. Важку фракцію 7 направляють на спалювання 8, в результаті якого готується сушильний агент 9 для сушіння 2. Легку фракцію 6 направляють на пресування 10 шнековим чи поршневим пресом з отриманням готової продукції - торфового палива 11. Важка фракція 7 (фіг. 1 та фіг. 2) може містити крупні частки з низькою зольністю, тому для їх виділення доцільно застосувати класифікацію 8 (фіг. 2) з отриманням підрешітного 9 та надрешітного 10 продуктів. Класифікацію потрібно проводити по крупності 1-1,25 мм. Підрешітний продукт 10 направляють на спалювання до технологічної топки 11, у результаті якого утворюється сушильний агент 12, що використовується при сушінні. Легку фракцію 6 пневматичної сепарації разом із підрешітним продуктом класифікації 10 направляють на пресування 13, у результаті якого утворюється торфове паливо. До важкої фракції 7 можна додавати частину легкої фракції 6 (фіг. 1) та до підрешітного продукту 9 можна додавати частину легкої фракції 6 (фіг. 2) для отримання необхідної кількості палива, щоб підготувати необхідну кількість сушильного агента. При використанні запропонованого способу виготовлення торфовмісного палива з некондиційної сировини вдається досягти зниження зольності готової продукції у порівнянні з прототипом на 3-7 % у порівнянні з прототипом. Цей спосіб також дозволяє використовувати некондиційну за зольністю торфову сировину. Джерела інформації: 1. Виллу Варес. Справочник потребителя биотоплива / Виллу Варес, Юло Каськ, Пеэтер Муйсте [и др.]. - Таллинн: Таллиннский технический университет, 2005.-183 с. 2. Справочник по торфу; под ред. А.В. Лазарева и С.С. Корчунова. - М.: Недра, 1982.-760 с. 3. Гнєушев В.О. Переробка торфу в паливні брикети: навчальний посібник / В.О. Гнєушев. Рівне: НУВГП, 2008.-212 с. 4. Гнєушев В.А., Стадник А.С. Обогащение высокозольного фрезерного торфа низинного типа пневматической сепарацией // Материалы Международной конференции, посвященной 115-летию НИТГТУ "Инновационные аспекты добычи, переработки и применению торфа" 18-20 октября 2011. - Томск: НИТГТУ, 2011. - С. 175-179. 5. Барский М.Д. Фракционирование порошков. / М.Д. Барский. - М.: Недра, 1980.-327 с. 6. Смирнов В.О., Білецький B.C. Гравітаційні процеси збагачення корисних копалин / В.О. Смирнов, B.C. Білецький. - Донецьк: Східний видавничий дім, 2005.-300 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 1. Спосіб виготовлення торфовмісного палива з низькокондиційної сировини, який включає відбір фрезерного торфу, його сушіння, подрібнення та пресування, який відрізняється тим, що перед пресуванням торф направляють на пневматичну сепарацію у сепараторі типу "Зигзаг" чи каскадно-гравітаційному сепараторі з отриманням важкої та легкої фракції, причому важку фракцію направляють на спалювання до технологічної топки, у якій готується сушильний агент, а легку - на пресування. 2. Спосіб виготовлення торфовмісного палива з низькокондиційної сировини за п. 1, який відрізняється тим, що після пневматичної сепарації важку фракцію класифікують за крупністю 1-1,25 мм, з отриманням надрешітного продукту, який направляють на пресування, та підрешітного продукту. 2 UA 78824 U 3 UA 78824 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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 4