Модульный технологический комплекс добычи торфа и производства окускованного топлива

Авторы патента:

C10F7 - Переработка торфа (экстракция парафина из торфа C10G)

Владельцы патента RU 2470984:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" (RU)

Изобретение относится к торфяной промышленности, в частности к способам добычи торфяного сырья и его переработки в окускованное коммунально-бытовое топливо, и может найти применение в малой энергетике при создании региональных энергетических кластеров. Модульный технологический комплекс добычи торфа и производства окускованного топлива включает участок добычи торфа с наращиваемым штабелем, участок сепарации торфа, транспортный участок, участок переработки торфа, включающий устройства для подготовки сырья, устройство для формования, сушилку, теплогенератор и оснащенный вентилируемым складом готовой продукции. Комплекс снабжен звеном внутримассивного транспорта, звеном внешнего транспорта, звеном производственного мониторинга, звеном оценки метеорологической информации, блоком управления производством, и на базе участков сформированы взаимосвязанные по последовательно-параллельной схеме добычной, транспортный и перерабатывающий модули с адаптивной системой управления, при этом добычной модуль включает карьер с одноковшовой гусеничной выемочно-погрузочной машиной и снабжен площадкой предварительной сушки экскавированного торфяного сырья, оснащенной бульдозером и прицепной дисковой бороной, транспортный модуль включает участок погрузки торфа с сепарацией и снабжен погрузочным оборудованием с ковшовыми просеивающими дробилками, и универсальными машинотракторными агрегатами на пневмоколесном ходу, перерабатывающий модуль включает цеховой участок сепарации и участок дробления торфяного сырья, при этом участок добычи и площадка предварительной сушки добычного модуля связаны между собой звеном внутримассивного транспорта, а добычной и перерабатывающий модуль связаны звеном внешнего транспорта. Изобретение позволяет снизить энергозатраты и повысить качество сырья. 1 ил.

Изобретение относится к торфяной промышленности, в частности к средствам механизации добычи торфяного сырья и его переработки в окускованное коммунально-бытовое топливо, и может найти применение в малой энергетике при создании региональных энергетических кластеров.

Известен технологический комплекс по производству продукции из торфа (пат. на ПМ RU №99778, опубл. 27.11.2010), включающий функционально связанные между собой участок добычи торфа, модульный участок переработки торфа, снабженный подготовительным отделением с сепаратором и дробилкой, за которым расположены параллельно установленные и взаимосвязанные между собой линии переработки торфа, каждая из которых на выходе связана со складом готовой продукции. Подготовительное отделение на входе дополнительно содержит цеховой склад сырья, а за дробилкой дополнительно расположен участок подготовки мерзлого торфа, включающий камеру тепловой обработки с сетчатым транспортером, связанную с фильтр-прессом и второй валково-зубчатой дробилкой. Использование цехового склада сырья и участка подготовки мерзлого торфа позволяет накапливать в летний период достаточное количество сырья в складских помещениях, а в зимнее время, когда приостанавливается добыча торфа, производить торфяную продукцию в бесперебойном режиме.

Недостатком является отсутствие операций предварительной подсушки сырья и как следствие увеличенный объем перевозок от склада до предприятия по производству окускованного топлива и большие энергозатраты на сушку в процессе производства. В соответствии с изобретением доставка торфа осуществляется автотранспортом, что ограничивает применение комплекса и требует проведения крупномасштабного осушения месторождения для обеспечения необходимой несущей способности залежи для движения автотранспорта.

Известен технологический комплекс производства кускового коммунально-бытового топлива на основе торфа (пат. на ПМ RU №81196, опубл. 10.03.2009), принятый за прототип. Комплекс включает участок добычи торфа с наращиваемым штабелем, связанным транспортной линией с цеховым участком переработки торфа, включающим последовательно установленные и взаимосвязанные между собой смеситель с питателями, гранулятором, сушилкой, оборудованной теплогенератором и вентилируемым складом готовой продукции, согласно полезной модели, за наращиваемым штабелем участка добычи торфа дополнительно расположен участок сепарации торфа с навалом, а склад готовой продукции цехового участка переработки торфа оборудован прозрачной крышей.

Недостатками комплекса являются недостаточно эффективное использование энергии солнца и движения воздушных масс в процессе подсушки торфяного сырья и низкая эффективность комплекса в зимний период эксплуатации.

Задачей изобретения является создание комплекса средств механизации добычи торфяного сырья, обеспечивающего гарантированную производительность производства окускованного торфяного топлива вне зависимости от сезона и снижение себестоимости продукции.

Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат и повышение качественных характеристик сырья для производства окускованного торфяного топлива за счет двухстадийного полевого обогащения торфа.

Технический результат достигается тем, что модульный технологический комплекс добычи торфа и производства окускованного топлива, включающий участок добычи торфа с наращиваемым штабелем, участок сепарации торфа, транспортный участок, участок переработки торфа, включающий устройства для подготовки сырья, устройство для формования, сушилку, теплогенератор и оснащенный вентилируемым складом готовой продукции, снабжен звеном внутримассивного транспорта, звеном внешнего транспорта, звеном производственного мониторинга, звеном оценки метеорологической информации, блоком управления производством, и на базе участков сформированы взаимосвязанные по последовательно-параллельной схеме добычной, транспортный и перерабатывающий модули с адаптивной системой управления, при этом добычной модуль включает карьер с одноковшовой гусеничной выемочно-погрузочной машиной и снабжен площадкой предварительной сушки экскавированного торфяного сырья, оснащенной бульдозером и прицепной дисковой бороной, транспортный модуль включает участок погрузки торфа с сепарацией и снабжен погрузочным оборудованием с ковшовыми просеивающими дробилками, и универсальными машинотракторными агрегатами на пневмоколесном ходу, перерабатывающий модуль включает цеховой участок сепарации и участок дробления торфяного сырья, при этом участок добычи и площадка предварительной сушки добычного модуля связаны между собой звеном внутримассивного транспорта, а добычной и перерабатывающий модуль связаны звеном внешнего транспорта.

Применение в модульном технологическом комплексе предварительной сушки позволяет удалять гравитационную влагу и максимально использовать энергию солнца и движения воздушных масс для подсушки торфа в полевых условиях, и, следовательно, снизить затраты на транспорт сырья.

Укладка торфа в наращиваемый штабель, ориентированный по направлению запад-восток, путем перемещения торфа бульдозером с площадки сушки в направлении север-юг обеспечивает эффективную сушку каждого последующего слоя торфа с южной стороны штабеля.

Применение унифицированных пневмоколесных машинотракторных агрегатов для внутримассивного транспорта торфа и его вывозки на перерабатывающее предприятие повышает эффективность транспортного модуля предприятия и обеспечивает снижение затрат на обслуживание и ремонт техники.

Модульный технологический комплекс поясняется схемой, представленной на фиг.1. I - добычной модуль; II - транспортный модуль; III - перерабатывающий модуль; 1 - участок добычи торфа одноковшовой гусеничной выемочно-погрузочной машиной; 2 - площадка предварительной сушки экскавированного торфяного сырья, оснащенная бульдозером и прицепной дисковой бороной; 3 - наращиваемый штабель обогащенного торфяного сырья; 4 - звено внутримассивного транспорта; 5 - звено внешнего транспорта; 6 - участок погрузки торфа с сепарацией, снабженный погрузочным оборудованием с ковшовыми просеивающими дробилками; 7 - участок подготовки сырья; 7.а - участок сепарации; 7.b - участок дробления; 8 - участок сушки торфа; 9 - участок формования торфяного топлива; 10 - теплогенератор; 11 - звено производственного мониторинга; 12 - звено оценки метеорологической информации; 13 - блок управления производством.

- направления управляющих потоков и потоков информации;

- поток торфяного сырья в благоприятный для сушки период года;

- поток торфяного сырья в неблагоприятное для сушки время;

- поток торфяного сырья в случае выработки штабеля в неблагоприятное для сушки время.

Комплекс работает следующим образом. Для работы комплекса необходимо осушение торфяной залежи до достижения ею несущей способности в соответствии с проходимостью применяемых машин и оборудования. Возможны три основных режима работы.

Режим 1. Характерен в период, благоприятный для подсушки торфа в естественных условиях. В добычном модуле I на участок добычи торфа 1 с помощью одноковшовой гусеничной выемочно-погрузочной машины в болотном исполнении из карьера извлекается торф на всю глубину залежи и грузится на самосвальные полуприцепы универсальных пневмоколесных машинотракторных агрегатов звена внутримассивного транспорта 4 транспортного модуля II. Далее, экскавированное торфяное сырье натуральной влажности вывозится к месту расположения наращиваемого штабеля обогащенного торфяного сырья 3 и выгружается на площадку предварительной сушки 2, расположенную в непосредственной близости от штабеля для проведения первой стадии обогащения. На площадке предварительной сушки 2 торф равномерно распределяется по поверхности с помощью бульдозера и периодически боронуется прицепной дисковой бороной с целью интенсификации процесса удаления влаги. После достижения торфом влажности 80-75% он убирается бульдозером в наращиваемый штабель обогащенного торфяного сырья 3, ориентированный по направлению запад-восток. Обогащенное торфяное сырье, подсохшее на откосах штабеля, послойно снимается погрузочной или выемочно-погрузочной машиной 6 оснащенными навесными ковшами-сепараторами, проходит вторую стадию обогащения, загружается в самосвальные полуприцепы пневмоколесных машинотракторных агрегатов звена внешнего транспорта 5 и вывозится на участок подготовки сырья 7 перерабатывающего модуля III, где осуществляется его дробление на дробильном оборудовании 7.b. Подготовленное сырье последовательно проходит стадии сушки 8 и формования 9 с целью получения окускованного торфяного топлива.

Режим 2. Характерен в период, неблагоприятный для подсушки торфа в естественных условиях в случае наличия торфа в штабеле 3. В данном режиме работы подсохший торф из штабеля обогащенного торфяного сырья 3 послойно снимается погрузочной или выемочно-погрузочной машиной 6, оснащенными навесными ковшами-сепараторами, проходит вторую стадию обогащения, загружается в самосвальные полуприцепы пневмоколесных машинотракторных агрегатов звена внешнего транспорта 5 и вывозится на участок подготовки сырья 7 перерабатывающего модуля III, где осуществляется его дробление на дробильном оборудовании 7.b. Подготовленное сырье последовательно проходит стадии сушки 8 и формования 9 с целью получения окускованного торфяного топлива.

Режим 3. Характерен в период, неблагоприятный для подсушки торфа в естественных условиях в случае отсутствия обогащенного торфяного сырья в штабеле 3. В добычном модуле I на добычном участке 1 с помощью одноковшовой гусеничной выемочно-погрузочной машины в болотном исполнении из карьера извлекается торф на всю глубину залежи и грузится на самосвальные тележки пневмоколесных машинотракторных агрегатов 5 и вывозится в состоянии натуральной влажности на участок 7 подготовки сырья перерабатывающего модуля III. Сырье последовательно проходит стадии сепарации 7.а, дробления 7.b, сушки 8 и формования 9 с целью получения окускованного торфяного топлива.

Теплогенератор 10 перерабатывающего модуля III полностью обеспечивает потребности производства в тепловой энергии.

В процессе работы модульного технологического комплекса добычи торфа и производства окускованного топлива звено производственного мониторинга 11 осуществляет сбор информации по всем стадиям технологического процесса. На основании информации, выдаваемой звеном производственного мониторинга 11 и звеном оценки метеорологической информации 12, блок управления производством 13 оказывает управляющие воздействия на все модули предприятия с целью оптимизации производственного процесса, в результате чего достигается эффект адаптивности производства к внешним климатическим и внутренним технологическим факторам, а также снижения себестоимости конечной продукции.

Таким образом, изобретение позволяет снизить энергозатраты и обеспечивает повышение качественных характеристик сырья для производства окускованного торфяного топлива за счет двухстадийного полевого обогащения торфа.

Модульный технологический комплекс добычи торфа и производства окускованного топлива, включающий участок добычи торфа с наращиваемым штабелем, участок сепарации торфа, транспортный участок, участок переработки торфа, включающий устройства для подготовки сырья, устройство для формования, сушилку, теплогенератор и оснащенный вентилируемым складом готовой продукции, отличающийся тем, что он снабжен звеном внутримассивного транспорта, звеном внешнего транспорта, звеном производственного мониторинга, звеном оценки метеорологической информации, блоком управления производством и на базе участков сформированы взаимосвязанные по последовательно-параллельной схеме добычной, транспортный и перерабатывающий модули с адаптивной системой управления, при этом добычной модуль включает карьер с одноковшовой гусеничной выемочно-погрузочной машиной и снабжен площадкой предварительной сушки экскавированного торфяного сырья, оснащенной бульдозером и прицепной дисковой бороной, транспортный модуль включает участок погрузки торфа с сепарацией и снабжен погрузочным оборудованием с ковшовыми просеивающими дробилками, и универсальными машинотракторными агрегатами на пневмоколесном ходу, перерабатывающий модуль включает цеховой участок сепарации и участок дробления торфяного сырья, при этом участок добычи и площадка предварительной сушки добычного модуля связаны между собой звеном внутримассивного транспорта, а добычной и перерабатывающий модуль связаны звеном внешнего транспорта.

Изобретение относится к технологии термо- и механохимической переработки торфа, а именно к получению из торфа органического гидрофобного компонента, содержащего твердую и жидкую фазы, используемого для гидрофобной обработки дисперсных материалов.

Способ переработки углеродосодержащего сырья для получения концентрата лечебной грязи, кормовой добавки и удобрения // 2467052

Изобретение относится к механической переработке углеродосодержащего сырья из группы: торф и бурый уголь для получения высококачественного экологически чистого активированного концентрата без каких-либо искусственных добавок, пригодного для применения в качестве лечебной грязи, кормовой добавки для животных и птиц, гуминового удобрения.

Способ получения брикетов из торфа // 2463333

Изобретение относится к углеперерабатывающей промышленности, а именно к области производства топливных брикетов из торфа с целью получения окускованного твердого топлива, и может быть использовано в качестве топлива для сжигания в быту, в котельных коммунально-бытового назначения, на теплоэлектростанциях, в топках железнодорожных вагонов.

Способ этерификации торфа // 2451690

Изобретение относится к ацетилированнию производных торфа и может быть использовано в производстве пластических масс. .

Способ карбоксиметилирования торфа // 2446201

Изобретение относится к способу карбоксиметилирования торфа с получением карбоксиметиловых эфиров торфа для использования их в качестве гуминовых ростостимулирующих препаратов и поверхностно-активных веществ, в частности буровых и флотационных реагентов.

Способ производства окускованного топливного торфа // 2418034

Изобретение относится к торфяной промышленности. .

Способ сушки торфа для коммунально-бытовых нужд // 2411431

Изобретение относится к технологиям удаления влаги из капиллярно-пористых материалов, например торфа, и может быть использовано в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Теплоизоляционная композиция для производства строительных материалов на основе торфа // 2393128

Изобретение относится к области производства строительных материалов на основе модифицированного торфяного сырья и вспененного полистирола, может найти применение при изготовлении плит, скорлуп для теплоизоляции жилых, промышленных зданий и промышленного оборудования.

Способ изготовления торфяных теплоизоляционных плит // 2338772

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов. .

Теплоизоляционная масса // 2333173

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства теплоизоляционных материалов, применяемых в строительстве промышленных, гражданских и сельских зданий.

Способ получения биологически активной субстанции гуминовых кислот из низкоминерализованных иловых сульфидных грязей // 2480224

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу получения гуминовых кислот из низкоминерализованных иловых сульфидных грязей

Способ изготовления топливных брикетов из биомассы // 2484125

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов из биомассы, включающему термическую обработку биомассы при температуре 200-500°C без доступа воздуха, подготовку связующего вещества, получаемого растворением декстрина в пиролизном конденсате в соотношении 1:(5÷20), смешивание связующего с измельченным до 2 мм углеродистым остатком, формирование из полученной смеси топливного брикета и его сушку при комнатной температуре в течение 2-5 суток

Способ и устройство для производства твердого углеводородного топлива // 2490317

Изобретение относится к способу и устройству для производства твердого углеводородного топлива

Способ заготовки кускового торфа и торфодобывающая машина // 2492325

Изобретение относится к способу заготовки кускового торфа и торфодобывающей машине

Способ по производству продукции, тепла и электроэнергии из торфа // 2512210

Изобретение относится к способу получения продукции, тепла и электроэнергии из торфа для сельского хозяйства, коммунально-бытовых нужд и нужд промышленности. Способ включает экскавацию торфа из залежи, его обезвоживание, введение композитов, связующих модификаторов и минеральных удобрений, формирование гранул, или брикетов, с досушиванием, фасовку и пакетирование всей высушенной продукции, направление части торфа для пиролиза для получения тепловой и электрической энергии. Торф из залежи экскавируют вместе с древесными включениями, которые далее отделяют от торфа, торф подвергают механическому обезвоживанию до влажности 75-82%, затем перемешивают с дренирующим наполнителем, повторно подвергают механическому обезвоживанию полученную смесь до влажности 45-60%, сепарируют дренирующий наполнитель для повторного его использования. Обезвоженный торф транспортируют на модульный участок переработки, а древесные включения на участок пиролиза для термической переработки совместно с торфом для получения газообразного и твердого топлива, при этом часть твердого топлива используют в качестве композита, а часть газового топлива, тепловой и электрической энергии используют для нужд технологического комплекса. Изобретение позволяет повысить эффективность и экологичность способа. 2 ил.

Торфодревесная формовочная смесь для изготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных изделий // 2514973

Изобретение относится к строительным материалам, применяемым для теплоизоляции промышленного оборудования и зданий различного назначения. Торфодревесная формовочная смесь для изготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных изделий, содержащая диспергированный в водной среде торф в качестве вяжущего, древесные опилки в качестве заполнителя и воду затворения, обработанную в течение 20-60 с магнитным полем, соответствующим магнитной индукции 40 мТл, в качестве воды затворения содержит воду, подвергнутую предварительной ионизации перед обработкой ее магнитным полем, а в качестве вяжущего - диспергированный в водной среде верховой или низинный торф или диспергированную в водной среде смесь из низинного и верхового торфов при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный торф или указанная смесь 20,5-28,5, древесные опилки 61,0-73,0, вода затворения 6,5-10,5. Технический результат - снижение водопоглощения и теплопроводности. 5 табл.

Способ производства топливных брикетов // 2519545

Настоящее изобретение относится к способу производства топливных брикетов, который может быть использован в энергетике. В предложенном способе исходный материал измельчают до размера фракции не более половины хода пуансона, подают транспортером на дозатор, затем измельченный материал направляют в прессовую камеру, формуют, причем при измельчении исходного материала достигают наибольшего размера фракции равным или менее длины окна, образующегося между пуансоном и стенками контейнера, прессовую камеру размещают в сменяемом контейнере, упаковывание производят совместно с формованием брикета в контейнере, формуют брикет в контейнере слоями, а контейнер закрывают крышкой. Предложен новый способ изготовления брикета, который позволяет экономить энергию на изготовление брикета, а также плотно упаковывать брикет и избежать необходимости строить специальное помещение для хранения контейнеров. 1 н.п.ф-лы, 1 пр., 5 фиг.

Брикетный штемпельный пресс // 2524032

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в прессовом оборудовании для брикетирования сыпучих материалов, например угля, торфа, опилок. Пресс содержит загрузочную камеру, камеру подпрессовки, штемпельную камеру для формирования брикетов. Штемпельная камера выполнена в форме раструба. В прессе предусмотрены исполнительный механизм прессования в виде гидроцилиндра со штоком и исполнительный механизм подачи сырья в виде пневмоцилиндра с поршнем. Штемпельная камера оснащена заслонкой в форме клина, имеющей исполнительный механизм ее подъема и опускания. Пресс снабжен устройством, предназначенным для согласования работы исполнительных механизмов заслонки, прессования и подачи сырья. В результате обеспечивается повышение качества прессуемых изделий и уменьшение энергетических затрат на их изготовление. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ получения легкого материала // 2524099

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для получения легкого заполнителя бетонов. Способ получения легкого материала, включающий получение гранул из торфяной смеси, сушку и термообработку, где торфяную смесь готовят путем совместного помола полипропиленовых волокон и верхового торфа в массовом соотношении 1:5, добавляют воду, осуществляют из полученной пластичной смеси формование гранул и их сушку, а термообработку - при 120-130°C нагревом указанной смеси перед формованием или в течение 15-20 минут после сушки гранул. Технический результат - повышение прочности. 2 пр.

Энергонезависимый технологический комплекс по производству продукции из торфа // 2529059

Изобретение относится к торфяной промышленности, в частности к способам переработки торфяного сырья и производства продукции на его основе. Техническим результатом является обеспечение возможности производства различной торфяной продукции из торфяного сырья любого вида и качества при обеспечении энергонезависимости производства. В технологический комплекс по производству продукции из торфа включены функционально взаимосвязанные между собой модуль подготовки, модуль сушки, модуль формования торфяного сырья и модуль переработки отходов основного производства. Модуль подготовки торфяного сырья выполнен из последовательно установленных и связанных между собой посредством ленточных транспортеров приемного бункера, валкового сепаратора, поточного магнитного сепаратора, фрезерной дробилки и прессошнекового сепаратора и связан с модулем сушки ленточным транспортером, с модулем формования ленточным конвейером, с модулем переработки отходов ленточным транспортером, ленточным конвейером и трубопроводом. Модуль сушки включает склад биотоплива, связанный посредством шнекового питателя с теплогенератором, соединенным воздухопроводом с тоннельной многоярусной сушилкой, и взаимосвязан при помощи ленточных конвейеров и транспортеров с модулем формования. Модуль формования оснащен бункерами-дозаторами дополнительного сырья, связанными ленточным транспортером с двухшнековым истирателем, соединенным через бункер-питатель со шнековым экструдером, оснащенным сменными фильерами и соединенным ленточным конвейером с заполнителем биг-бегов, связанным со складом готовой продукции посредством вилочного погрузчика и взаимосвязан при помощи ленточных конвейеров и транспортеров с модулем сушки. Модуль переработки отходов основного производства снабжен приемным бункером для металлических включений, отстойником для воды связанным трубопроводом через фильтры с торфяной загрузкой с резервуаром для технической воды, оснащенным насосной станцией и складом отходов, связанным ленточным транспортером с молотковой дробилкой, соединенной ленточным конвейером со складом биотоплива, входящим в состав модуля сушки. 1 ил., 5 з.п. ф-лы.