Способ изготовления топливных брикетов из древесных отходов



Способ изготовления топливных брикетов из древесных отходов
Способ изготовления топливных брикетов из древесных отходов

Владельцы патента RU 2667684:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) (RU)

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.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2018-03-12 2018-10-03T08:29:54
Наверх