Способ получения твердого биотоплива из древесного сыпучего сырья

Изобретение относится к области утилизации древесных отходов и может быть использовано при производстве экологически чистых биотоплив для промышленных и коммунально-бытовых нужд. Способ заключается в добавлении капельным путем дизельного топлива в пресс-гранулятор при прессовании измельченных древесных отходов. Способ получения твердого биотоплива из древесных отходов включает измельчение, сушку, смешение компонентов и последующее прессование, причем в качестве связующего и компонента, снижающего нагрузку на прессующую матрицу за счет увеличения коэффициента скольжения между сырьем и полостями матрицы, используют дизельное топливо, добавляемое в соотношении, мас.%: древесные отходы - 99,0÷99,9; дизельное топливо - 0,1÷1. Технический результат изобретения позволяет повысить экономическую эффективность технологического процесса без потери качественных характеристик получаемого биотоплива, повысить водоотталкивающие свойства и теплоту сгорания биотоплива, снизить зольность, а также повысить износостойкость прессующей матрицы.

 

Изобретение относится к области утилизации древесных отходов и может быть использовано при производстве экологически чистых биотоплив для промышленных и коммунально-бытовых нужд.

Известен способ получения твердого биотоплива, который включает смешение измельченного угля, измельченных отходов деревопереработки, углеводородсодержащего связующего и воды, формирование брикетов из смеси при давлении до 20 МПа, сушку брикетов и их последующую термообработку при 350-500°С до разложения органических веществ и достижения 30-60% пористости брикетов (RU 2098461 С1, 1997.12.10, МПК С10L 5/14, С10L 5/44).

К недостаткам данного способа относятся: высокая зольность биотоплива, трудоемкость приготовления многокомпонентного состава сырья, необходимость проведения энергоемкой операции термообработки полученного биотоплива.

За прототип принят способ получения биотоплива из растительной смеси, включающий измельчение, сушку, смешение компонентов смеси в соотношении 30-60% - древесные отходы; технический гидролизный лигнин - остальное. Измельчение компонентов смеси производится до крупности не более 8 мм, а прессование смеси - при давлении 80-100 МПа и температуре 25°С. Полученное биотопливо имеет следующие характеристики: временное сопротивление сжатию - 15 МПа; сопротивление истиранию - 92%; водопоглощение - 4,1; зольность - 2,5%; плотность - 1,1 г/см³; теплота сгорания - 5100 ккал/кг (RU 2131912 С1, 1999.06.20, МПК С10L 5/44).

К недостаткам способа относятся высокие затраты на транспортировку, хранение и переработку технического гидролизного лигнина, используемого в качестве связующего в процессе производства биотоплива, высокий показатель водопоглощения, повышенная зольность и сравнительно низкая теплота сгорания биотоплива.

Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно: повысить экономическую эффективность технологического процесса без потери качественных характеристик получаемого биотоплива; повысить водоотталкивающие свойства и теплоту сгорания биотоплива, снизить зольность, а также повысить износостойкость прессующей матрицы.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения твердого биотоплива из древесных отходов, включающем измельчение, сушку, смешение компонентов смеси и последующее прессование, согласно изобретению в качестве связующего и компонента, снижающего нагрузку на прессующую матрицу за счет увеличения коэффициента скольжения между сырьем и полостями матрицы, используют дизельное топливо, добавляемое в соотношении, мас.%: древесные отходы - 99,0÷99,9; дизельное топливо - 0,1÷1.

За счет добавления в утилизируемые древесные опилки дизельного топлива перед операцией прессования уменьшается трение прессуемого сырья о стенки матрицы, что увеличивает срок ее службы, повышается количество теплоты сгорания, сокращается процент зольности, снижается показатель водопоглощения биотоплива, при этом решается вопрос утилизации отходов деревообрабатывающих производств.

Пример осуществления способа получения твердого биотоплива из древесного сыпучего сырья.

Для получения 2 т в час гранул 2000 кг в час измельченных древесных отходов (породный состав: 80% - лиственные породы; 20% - хвойные породы), предварительно высушенных до влажности 8÷14%, подают в роторную дробилку, где сырье измельчают до фракции 1÷3 мм и направляют в накопитель. Из накопителя смесь спиральным транспортером со скоростью 16 об./с подают в пресс-гранулятор. Перед операцией прессования в полость пресса капельным путем подают дизельное топливо со скоростью 4 л/ч. Прессование проводят при давлении 80 МПа. Готовые гранулы диаметром 8 мм поступают из гранулятора на приемный конвейер, откуда вертикальным элеватором направляются в охладительную колонку на 8÷10 мин. Охлажденные гранулы поступают на конвейер, направляющий гранулы в упаковочные мешки. Полученное биотопливо обладает следующими характеристиками: крошимость - 1,7%; водопоглощение - 2,1%; зольность - 0,8%; плотность - 1,45 г/см³; теплота сгорания - 24,8 МДж/кг.

Способ получения твердого биотоплива из древесных отходов, включающий измельчение, сушку, смешение компонентов и последующее прессование, отличающийся тем, что в качестве связующего и компонента, снижающего нагрузку на прессующую матрицу за счет увеличения коэффициента скольжения между сырьем и полостями матрицы, используют дизельное топливо, добавляемое в соотношении, мас.%:

Древесные отходы	99,0÷99,9
Дизельное топливо	0,1÷1