Способ изготовления топливных брикетов из древесных отходов

Изобретение описывает способ изготовления топливных брикетов из древесных отходов, включающий загрузку древесных отходов, их прессование и сушку, при этом после загрузки древесных отходов дополнительно производят их уплотнение ультразвуком с последующим одновременным прессованием и обработкой древесных отходов высокочастотным электрическим полем. Технический результат заключается в повышении качества топливных брикетов и в снижении циклов их производства. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Предлагаемый способ относится к области переработки промышленных отходов деревообработки и может быть использовано в лесной и деревообрабатывающей промышленности при производстве экологически чистых топливных брикетов для бытовых нужд.

Известен способ (пат. РФ №2046821, МПК C10L 5/44, заявлен 12.08.1992) изготовления топливных брикетов из древесных отходов, который включает в себя измельчение древесных отходов, обработку перегретым водяным паром до 300°С слоя частиц измельченных отходов диаметром (0,04-10,9)⋅10-3 м в режиме фильтрования и последующее прессование топливных брикетов, причем при обработке используют перегретый пар с температурой 100-300°С при скорости фильтрации его через слой отходов 2,48 м/с.

Известен также способ (пат. РФ №2519545, МПК C10L 5/02, C10F 7/06, заявлен 22.05.2012) производства топливных, в котором 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.

Известен способ (пат. РФ №2528376, МПК C10L 5/44, В30В 15/30, В30В 15/34, заявлен 18.06.2010) изготовления брикетов из измельченной соломы зерновых культур, которую измельчают и затем прессуют, причем измельченную солому, предварительно высушенную до влажности 15-20%, подают в шнековый экструдер и постепенно прессуют до тех пор, пока она не нагреется до температуры выше 290°С, а ее плотность не составит более 1,3 г/см3, далее полученную массу выдавливают виде цилиндра, имеющего однородную структуру, а во время выдавливания в формующей головке экструдера поддерживают постоянную температуру, не превышающую 340°С.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому способу является способ (пат. SU №1798367, МПК C10L 5/44, заявлен 07.06.1990) получения брикетированного топлива, включающий продавливание измельченных растительных отходов через формирующий канал под воздействием импульсного давления при нагреве до 250°С, причем с целью улучшения физико-механических и экологических свойств брикетированного топлива, используют растительные отходы с влажностью 3,5-15,0 воздействуют импульсным давлением 25-40 МПа с частотой 35-80 импульсов/мин при нагреве измельченных отходов на входе формирующего канала до 120-160°С и на выходе до 170-250°С при температурном градиенте 0,1-2,8 град/мм по длине формирующего канала. В качестве растительных отходов используют древесно-опилочную смесь лиственных и хвойных пород.

Общими недостатками известных способов являются высокая трудоемкость и большие затраты энергии на получение топливного брикета, состоящие из энергетических затрат на уплотнение отходов, высушивание сырья до определенной влажности, чтобы топливный брикет сохранял форму после прессования, и преодоление сил трения при прессовании. Эти силы трения являются неизбежным фактором формования брикета.

Задачей предлагаемого способа является повышение качества топливных брикетов и снижение циклов их производства.

Это достигается тем, что способ изготовления топливных брикетов из древесных отходов, включает загрузку древесных отходов, их прессование и сушку, причем, после загрузки древесных отходов дополнительно производят уплотнение ультразвуком с последующим одновременным прессованием и обработкой древесных отходов высокочастотным электрическим полем. Уплотнение древесных отходов производят ультразвуком с частотой 20-40 кГц, а сушка древесных отходов при прессовании производится в высокочастотном электрическом поле при максимальной величине параметра работы высокочастотного оборудования - анодного тока 0,9 А.

На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ изготовления топливных брикетов из древесных отходов.

На фиг. 1 представлена схема устройства для изготовления топливных брикетов из древесных отходов, включающая: пресс-форму, выполненную в виде сборной конструкции, состоящей из стенок (в виде цилиндра или другой геометрической фигуры из нетокопроводящих материалов) (1) и дна (2), выполненного перфорированным из токопроводящего материала, пресс-форма установлена в технологическое отверстие (3) низкопотенциального электрода (4) рабочего конденсатора высокочастотного оборудования и соединена с магнитострикционным преобразователем (5), являющимся источником ультразвуковых колебаний, исходный материал (6) (древесные отходы), помещенный в пресс-форму, рабочую камеру нагрева (7), состоящую, в свою очередь, из расположенного в ней пресса (8), шток (9) которого соединен с подвижной плитой (пуансоном) (10), которая через изоляционную прокладку (11) соединена с перфорированной пластиной (12) по размеру и форме входящей в пресс-форму, плотно соприкасаясь с ее стенками (1), причем эта пластина через гибкую шину (13) и коаксиальный кабель (14) соединена опосредованно через регулятор мощности (15) с высокочастотным генератором (16) и одновременно выполняет роль высокопотенциального электрода, рабочая камера защищена экраном (17), изготовленным из листового алюминия с вмонтированными в него металлическими планками (18) для удерживания его в закрытом положении при помощи электромагнитов (19).

Способ реализуется следующим образом:

Измельченные древесные отходы (опилки) загружают в пресс-форму, стенки (1) которой выполнены из диэлектрического неполярного тепло- и электро-изолятора. Следующим этапом производится уплотнение древесных отходов ультразвуком с частотой 20-40 кГц на протяжении всего процесса изготовления топливного брикета. Затем к загруженным древесным отходам подводят высокопотенциальную плиту (пуансон) (10) рабочего конденсатора высокочастотного оборудования, включают ВЧ-генератор (16), при максимальной величине параметра работы высокочастотного оборудования - анодного тока 0,9 А и производят одновременно прессование и сушки древесных отходов с целью - изготовление брикета.

Для проверки предлагаемого способа были проведены экспериментальные исследования с использованием разработанной авторами автоматизированной установки изготовления топливных брикетов из древесных отходов.

Измельченные древесные отходы в виде опилок засыпали в цилиндрическую пресс-форму, которую затем устанавливали в технологическое отверстие (3) низкопотенциального электрода рабочего конденсатора (4). Далее накладывали ультразвуковые колебания с частотой 20-40 кГц на 30-40 секунд, источником которых служил магнитострикционный преобразователь (5), входящий в состав ультразвукового диспергатора УЗДЛ-1. На загруженную смесь устанавливали подвижный пуансон (10) и осуществляли прессование под давлением 200 кг в течении всего процесса изготовления брикета. Одновременно с прессованием осуществляли сушку опилок в высокочастотном электрическом поле, источником которого служил ВЧ-генератор (16). Сушка осуществлялась при максимальной величине анодного тока 0,9 А (параметра работы высокочастотного оборудования). Время сушки составило 40 секунд. Общее время изготовления топливного брикета диаметром 120 мм и толщиной 10 мм, включая все циклы его производства составило 60 секунд, но также необходимо отметить, что на время сушки влияет вид исходного сырья, его фракция и влажность.

По предлагаемому способу плотность брикетов увеличилась на 20-25%, а время, затраченное на изготовление одного брикета, по сравнению с нагревом в термокамере с температурой прессования 250°С без применения ВЧ-сушки, сократилось почти вдвое.

1. Способ изготовления топливных брикетов из древесных отходов, включающий загрузку древесных отходов, их прессование и сушку, отличающийся тем, что после загрузки древесных отходов дополнительно производят их уплотнение ультразвуком с последующим одновременным прессованием и обработкой древесных отходов высокочастотным электрическим полем.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уплотнение древесных отходов производят ультразвуком с частотой 20-40 кГц.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при прессовании сушка древесных отходов производится в высокочастотном электрическом поле при максимальной величине параметра работы высокочастотного оборудования - анодного тока 0,9 А.



 

Похожие патенты:

Изобретение раскрывает топливные брикеты из двухкомпонентной смеси древесного происхождения: первый компонент - измельченные древесные отходы деревозаготовительных предприятий и/или предприятий деревопереработки, а второй компонент - древесный уголь, при этом двухкомпонентная смесь представлена в виде гомогенизированного композиционного материала, полученного компаундированием матрицы из измельченных древесных отходов и упрочняющих дисперсных частиц древесного угля, осуществляемым в два этапа: первый этап - при совмещении следующих одновременно протекающих процессов: сушка древесных отходов с исходной естественной влажностью, диспергирование исходного древесного угля и адсорбция матрицей диспергированного древесного угля; а второй этап - в процессе брикетирования композиционного материала, предпочтительно, экструзией, причем совмещение сушки, диспергирования и адсорбции осуществляют в динамичном закольцованном тепловом потоке смеси топочных газов с выделяемыми в процессе сушки парами влаги древесных отходов, при этом содержание древесного угля в исходном сырье поддерживают в пределах 5÷30 мас.

Изобретение описывает способ получения топливных брикетов из древесных отходов, включающий измельчение, сушку до влажности 12-16%, смешение компонентов смеси, включающей технический гидролизный лигнин, причем подготовку связующей шихты осуществляют путем добавления к техническому гидролизному лигнину 70-80% карбоната натрия 5-10% и дальнейшей механоактивации с последующим добавлением подогретого до 90°C таллового пека 15-20%, полученную шихту в количестве 10-15% смешивают с древесными отходами, измельченными до 1-5 мм в количестве 85-90%, а брикетирование смеси осуществляют при температуре 90±2°C и давлении 45-50 МПа.

Изобретение раскрывает способ автоматизированного управления процессом прессования торфяного топлива, включающий измерение влажности, температуры, расхода сырья и последующее сравнение измеренных данных с значениями, заданными на микроконтроллере, при этом дополнительно включает в себя автоматическое измерение и регулирование давления прессования, скорости движения, а также времени выдержки материала в матричном (прессующем) канале.
Изобретение описывает полено длительного горения, представляющее собой монолитное изделие объемом более 0,5 л и весом более 500 г, содержащее парафин, стеарин, воск или их смеси, древесную муку, измельченную солому, бумагу не более чем 1 мм в диаметре или их смеси, древесные пеллеты до 4 мм в диаметре и с влажностью не более 8%, с массовой долей в %: парафин, стеарин, воск 30-40 древесная мука, измельченная солома, бумага 20-60 древесные пеллеты 10-40 Технический результат заявленного изобретения заключается в увеличении длительности горения полена, а также его однозначной идентификации.
Изобретение раскрывает непрерывный способ получения торрефицированной уплотненной биомассы, включающий стадии:(a) обеспечения подачи уплотненного материала биомассы, (b) погружения уплотненного материала биомассы в горючую жидкость, (c) торрефикации уплотненного материала биомассы в горючей жидкости при температуре или в пределах диапазона температур от примерно 270°C до примерно 320°C в течение периода времени от по меньшей мере 10 минут до примерно 120 минут с образованием торрефицированной уплотненной биомассы, (d) транспортировки торрефицированной уплотненной биомассы из горючей жидкости в ванну с водой и (e) извлечения охлажденной торрефицированной уплотненной биомассы из ванны с водой, при этом торрефицированная уплотненная биомасса, извлеченная на стадии (e), содержит не более чем примерно 20% мас./мас.
Изобретение относится к способу производства обогащенного углеродом материала биомассы, к полученному таким способом материалу, а также к его применению. Способ производства обогащенного углеродом материала биомассы включает стадии: (i) обеспечивают лигноцеллюлозный материал в качестве исходного сырья, (ii) подвергают указанное исходное сырье обработке при температурах в диапазоне от 120°С до 320°С в присутствии субстехиометрического количества кислорода при концентрации О2 или эквивалентов О2 в диапазоне 0,15-0,45 моль/кг высушенного лигноцеллюлозного материала при условии, что полное сгорание лигноцеллюлозного материала требует стехиометрического количества кислорода в герметичном реакционном сосуде, (iii) открывают указанный реакционный сосуд, и (iv) выделяют твердый продукт из реакционной смеси.

Изобретение описывает способ получения древесно-угольных топливных брикетов, включающий измельчение, смешивание и прессование с предварительным подогревом смеси до 80-100°С при давлении 170-200 МПа и влажности 10-12%, характеризующийся тем, что при подготовке смеси в уголь добавляют 5-10 мас.% опилок.

Изобретение относится к способу и системе для отделения лигнина от лигнинсодержащей жидкостной среды, такой как черный щелочной раствор, получаемый на предприятии переработки целлюлозы, и к обработке отделенного лигнина.

Изобретение раскрывает способ для получения топлив из биомассы, в котором биомассу подвергают тепловой обработке в температурном диапазоне от 150 до 300°C, реакторе (11) с давлением, повышенным паром и воздухом, в котором давление по завершении обработки сбрасывают, при этом увеличенный от сброса давления объем пара и других газов временно накапливают в контейнере (14) с адаптивным объемом, а пар и другие газы подвергают теплообмену по меньшей мере в одном теплообменнике (13) так, что конденсируемые газы конденсируются и выделяют теплоту конденсации по меньшей мере в одном теплообменнике (13).

Изобретение раскрывает комплекс оборудования для производства топливных и кормовых брикетов и гранул, включающий измельчитель, сушилку, бункер-дозатор, смеситель, формовочное устройство, охладитель брикетов, устройство подачи жидких компонентов, при этом он снабжен измельчителем рулонов, тюков соломы и древесного сырья, дробилкой резки соломы и измельченного древесного сырья, соединенной пневмотрубопроводом с вентилятором и циклоном со смесителем, который соединен транспортером с бункером-охладителем или норией с охладительной колонкой гранул, а формовочное устройство выполнено в виде брикетировщика-гранулятора.

Изобретение раскрывает топливные брикеты из двухкомпонентной смеси древесного происхождения: первый компонент - измельченные древесные отходы деревозаготовительных предприятий и/или предприятий деревопереработки, а второй компонент - древесный уголь, при этом двухкомпонентная смесь представлена в виде гомогенизированного композиционного материала, полученного компаундированием матрицы из измельченных древесных отходов и упрочняющих дисперсных частиц древесного угля, осуществляемым в два этапа: первый этап - при совмещении следующих одновременно протекающих процессов: сушка древесных отходов с исходной естественной влажностью, диспергирование исходного древесного угля и адсорбция матрицей диспергированного древесного угля; а второй этап - в процессе брикетирования композиционного материала, предпочтительно, экструзией, причем совмещение сушки, диспергирования и адсорбции осуществляют в динамичном закольцованном тепловом потоке смеси топочных газов с выделяемыми в процессе сушки парами влаги древесных отходов, при этом содержание древесного угля в исходном сырье поддерживают в пределах 5÷30 мас.

Изобретение описывает способ получения топливных брикетов из древесных отходов, включающий измельчение, сушку до влажности 12-16%, смешение компонентов смеси, включающей технический гидролизный лигнин, причем подготовку связующей шихты осуществляют путем добавления к техническому гидролизному лигнину 70-80% карбоната натрия 5-10% и дальнейшей механоактивации с последующим добавлением подогретого до 90°C таллового пека 15-20%, полученную шихту в количестве 10-15% смешивают с древесными отходами, измельченными до 1-5 мм в количестве 85-90%, а брикетирование смеси осуществляют при температуре 90±2°C и давлении 45-50 МПа.

Изобретение раскрывает способ получения топливных гранул, включающий дозирование и смешивание активного ила, образующегося на станциях биологической очистки сточных вод, с обезвоживающей добавкой, обезвоживание полученной смеси и последующее формование смеси, при этом используют активный ил с содержанием воды 97-99% масс., в качестве обезвоживающей добавки используют шлам химводоочистки тепловой электрической станции (ТЭС) влажностью не более 3%, дозирование и смешение активного ила с шламом химводоочистки ТЭС осуществляют в соотношении (7-10):(1-2)% масс., полученную смесь обезвоживают в две стадии, при этом на первой стадии осуществляют центрифугирование в течение 1-3 минут до получения смеси влажностью 69-74%, а на второй стадии - осуществляют сушку на ленточной сушилке при температуре 105-115°С в течение 20-40 минут до получения смеси влажностью 40-45%, далее обезвоженную смесь формуют путем гранулирования и затем гранулы покрывают органической добавкой, при этом топливные гранулы содержат, % масс.: активный ил - 65-75, шлам химводоочистки ТЭС - 6-10, органическая добавка - остальное.

Изобретение описывает изделие из древесного угля, содержащее цилиндрическое тело и опорные элементы, причём его донная поверхность выполнена в форме вогнутой линзы, а опорные элементы разделены воздушными проходами-диффузорами, имеющими с внешней стороны арочно-криволинейную конфигурацию и расширяющимися вовнутрь.

Изобретение раскрывает способ производства топливных брикетов и гранул, включающий измельчение, сушку, дозирование, подачу, смешивание, брикетирование, гранулирование и охлаждение, характеризующийся тем, что брикеты и гранулы производят на основе смеси соломенной резки с добавлением до 20-30% стеблей топинамбура или подсолнечника и его корзинок, или 30-40% высушенных измельченных древесных лесных или садовых отходов, или до 20% опилок.

Изобретение раскрывает способ производства высушенного горючего материала, включающий в себя: этап смешивания со смешиванием множества частиц, изготовленных из горючего материала, содержащего влагу, и дегидрирующей жидкости, изготовленной из эмульсии, содержащей синтетическую смолу, для формирования смеси, в которой поверхности частиц вступают в контакт с дегидрирующей жидкостью; а также этап сушки с формированием покрытия из синтетической смолы, изготовленного из дегидрирующей жидкости, высушенной на поверхностях частиц, с испарением влаги из частиц, чтобы сформировать покрытые частицы, включающие в себя частицы, имеющие пониженный процент влагосодержания, и покрытие из синтетической смолы, которое покрывает поверхность частиц, причем синтетическая смола, содержащаяся в дегидрирующей жидкости, представляет собой акриловую смолу, уретановую смолу или поливинилацетатную смолу, при этом получают высушенный горючий материал, образованный из покрытых частиц.

Настоящее изобретение относится к экологически чистому и высокоэффективному способу получения твердого топлива с использованием органических отходов с высоким содержанием воды, который включает: (a) стадию смешивания отходов, на которой органические отходы с высоким содержанием воды и твердые бытовые отходы подаются в реактор на Fe основе и смешиваются; (b) стадию гидролиза, на которой в реактор на Fe основе подается высокотемпературный пар для гидролиза смеси; (c) стадию снижения давления, на которой пар из реактора сбрасывается и давление внутри реактора быстро, чтобы обеспечить низкомолекулярный вес органических отходов после стадии (b) или так, чтобы увеличить удельную площадь поверхности бытовых отходов после стадии (b); (d) стадию вакуума или дифференциального давления для удаления воды; и (e) стадию получения твердого топлива, на которой продукт реакции после стадии (d) подвергается естественной сушке и компрессионному прессованию с получением твердого топлива с содержанием воды от 10 до 20%.

Изобретение описывает растопочное средство, содержащее основу, обработанную горючей жидкостью, характеризующееся тем, что основа представляет собой стержни початков кукурузы, причем основа пропитана горючей жидкостью и помещена в герметичную упаковку.

Устройство для производства мелкозернистого топлива из твердого или пастообразного энергетического сырья при помощи высушивания, содержащее ударный реактор с ротором и ударными элементами, причем указанный ударный реактор является термостойким вплоть до 350°С, устройство подачи горячего высушивающего газа в нижней части ударного реактора, устройство подачи твердого или пастообразного энергического сырья в верхней части реактора, по меньшей мере одно устройство для выпуска газового потока, содержащего дробленые, высушенные частицы энергического сырья, и устройство для разделения и выгрузки дробленых, высушенных частиц энергетического сырья из газового потока, выпущенного из ударного реактора, при этом высушивающий газ введен в ударный реактор возле лабиринтного уплотнения и/или через лабиринтное уплотнение, расположенное возле вала ротора ударного реактора.

Изобретение описывает способ изготовления топливных брикетов из твердых бытовых отходов (ТБО) и других органических отходов, включающий сортировку ТБО с выделением горючей массы, измельчение выделенной из ТБО горючей массы, сушку, подогрев измельченного материала, формирование из измельченного материала гранул, при этом сортировка исходных ТБО с выделением горючей массы осуществляется гидромеханическим способом, измельчению подвергается масса с влажностью 40…55%, подогрев массы осуществляется в интервале температур 550…1000°С, энергообеспечение производства топливных брикетов производится полностью за счет скрытой внутренней энергии горючей массы ТБО, в качестве связующего при формировании брикетов используется смолистый конденсат, выделенный из газообразных продуктов термического распада горючей массы, нагретой до температуры 550…1000°C.

Изобретение относится к оборудованию для цветной металлургии и может быть использовано при производстве губчатого титана. Пресс для извлечения блока губчатого титана из реторты содержит переднюю и заднюю поперечины, соединенные стяжными тягами, привод, штангу, а также подвижную и неподвижную траверсы.

Изобретение описывает способ изготовления топливных брикетов из древесных отходов, включающий загрузку древесных отходов, их прессование и сушку, при этом после загрузки древесных отходов дополнительно производят их уплотнение ультразвуком с последующим одновременным прессованием и обработкой древесных отходов высокочастотным электрическим полем. Технический результат заключается в повышении качества топливных брикетов и в снижении циклов их производства. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх