Способ получения топливных брикетов



Способ получения топливных брикетов
Способ получения топливных брикетов

Владельцы патента RU 2710018:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и может найти широкое применение при производстве топливных брикетов. Изобретение касается способа получения топливных брикетов, включающего загрузку исходного сырья в канал шнекового пресса, его продвижение, уплотнение и нагрев в канале шнекового пресса, выталкивание прессованной массы из канала шнекового пресса вращающимся шнеком, причем в канал шнекового пресса подают связующее веществом в гранулированном виде и перемешивают его с исходным сырьем до уплотнения и нагрева при помощи вращающегося шнека, снабженного участком с витками, имеющими окна, причем подачу связующего вещества в канал шнекового пресса осуществляют одновременно в двух местах, при этом первое место подачи располагают перед местом загрузки в канал шнекового пресса исходного сырья, а второе после. Технический результат - обеспечение возможности использования в качестве исходного сырья лесосечных отходов, измельченной древесины с высоким содержанием коры и/или древесной зелени. 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может найти широкое применение при производстве топливных брикетов для бытового и промышленного использования, в которых в качестве основного компонента используются отходы лесной и деревообрабатывающей промышленности.

Известен способ изготовления растопочного средства, включающий нагрев горючего связующего вещества, добавление в разогретое вещество опилок, перемешивание смеси, наполнение форм перемешенной смесью, установка фитилей, охлаждение перемешенной смеси в формах, удаление полученных тел из форм, нанесение покрытия из бумаги на боковые поверхности тел [1].

Недостатком данного способа является то, что парафин в жидкой форме представляет собой пожароопасное вещество [4]. Поэтому описанный выше способ потребует обеспечения высокой пожарной безопасности при производстве. Кроме того, необходимость охлаждения смеси приводит к увеличению затрат времени на производство растопочных средств, что в свою очередь снижает производительность.

Известен способ производства искусственных каминных бревен, включающий стадию смешивания обрезков травы, листьев с древесной щепой и опилок для образования смеси, добавление к смеси жидкого связующего, прессование в пресс-форме смеси и удаление затвердевшей смеси из пресс-формы [2].

Недостатком данного способа является то, что парафин в жидкой форме представляет собой пожароопасное вещество [4]. Поэтому описанный выше способ потребует обеспечения высокой пожарной безопасности при производстве. Кроме того, необходимость поддержания парафина в жидкой форме требует дополнительных энергозатрат.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения брикетов, включающий загрузку исходного сырья в бункер с дозатором, продвижение сырья по длине внутреннего канала шнекового пресса вращающимся подающим шнеком, уплотнение и нагрев перерабатываемой массы прессующим шнеком на коническом участке канала через формующую матрицу в брикет с цилиндрическим отверстием вдоль его оси [3].

Недостатком данного способа является невозможность использовать для производства брикетов древесной зелени, а также лесосечных отходов и отходов деревообработки, содержащих значительные примеси коры. Это обуславливается тем, что для получения топливных брикетов, обладающих необходимой прочностью и водостойкостью, требуется сырье с влажностью обычно в пределах 5-12%. В противном случае процесс производства топливных брикетов при помощи шнекового пресса затруднен (или падает производительность процесса и/или ухудшаются качества брикета). В промышленных условиях обеспечить необходимую влажности смеси сырья, состоящей из древесной зелени, коры и древесины сложно. Кроме того, такая сырьевая смесь имеет разнообразный фракционный состав. Все это на практике делает сложным получения топливного брикета без связующего вещества.

Техническим результатом, на достижение которого направлен заявляемый способ является обеспечение возможности использования в качестве исходного сырья лесосечных отходов, измельченной древесины с высоким содержанием коры и/или древесной зелени. Кроме того, дополнительный технический результат заключается в уменьшении габаритных размеров устройства, обеспечивающего получение топливных брикетов.

Достигается технический результат за счет того, что в канал шнекового пресса подают связующее веществом в гранулированном виде и перемешивают его с исходным сырьем до уплотнения и нагрева при помощи вращающегося шнека, снабженного участком с витками имеющими окна, причем подачу связующего вещества в канал шнекового пресса осуществляют одновременно в двух местах, при этом первое место подачи располагают перед местом загрузки в канал шнекового пресса исходного сырья, а второе после.

Способ пояснен на чертежах, где:

на фиг. 1 изображена общая схема шнекового пресса для реализации способа;

на фиг. 2 показано сечение (А-А) на фиг. 1.

Способ может быть реализован посредством шнекового пресса, состоящего из корпуса (1), бункера для загрузки исходного сырья (2), канала шнекового пресса (3), вращающегося шнека (4), первой и второй емкости для гранулированного связующего вещества (5, 6), снабженных дозаторами (7, 8) соответсвенно. Вращающийся шнек (4) снабжен участком с витками (9), имеющими окна (12), участком с изменяющимся шагом и высотой витков (10) и участком шнека для выталкивания прессованной массы (11).

В качестве связующего вещества может выступать, например, парафин в гранулированном виде. Размер и масса гранул связующего вещества подбирается в зависимости от размеров частиц измельченного исходного сырья.

Способ получения брикетов может быть реализован следующим образом. Первая порция связующего вещества в гранулированном виде подается в канал шнекового пресса (3) из первой емкости для гранулированного связующего вещества (5). Первая порция связующего вещества продвигается к бункеру для загрузки исходного сырья (2) под воздействием вращающегося шнека (4). Исходное сырье загружается в канал шнекового пресса (3). Масса, состоящая из исходного сырья и первой порции связующего вещества, в гранулированном виде перемешивается вращающимся шнеком (4) на участке с витками (9), имеющими окна (12), и продвигается в направлении второй емкости со связующим веществом (6). Вторая порция связующего вещества в гранулированном виде подается в канал шнекового пресса (3) к массе из исходного сырья и первой порции связующего вещества. Полученная масса перемешивается вращающимся шнеком (4) и продвигается до конца участка с витками (9). Далее полученная масса прессуется вращающимся шнеком (4) на участке с изменяющимся шагом и высотой витков (10). В процессе прессования массы температура повышается, что приводит к плавлению гранул связующего вещества и скреплению частиц исходного сырья в однородную массу. Дополнительно на участке шнека с изменяющимся шагом и высотой витков (10) может осуществляться нагрев. На участке для выталкивания прессованной массы (11) осуществляется формирование формы брикета и удаление его из канала шнекового пресса (3).

Благодаря подаче связующего вещества в гранулированном виде одновременно в двух местах в канал шнекового пресса, а также использованию участка шнека с витками, имеющими окна, достигается лучшее перемешивание смеси (равномерное распределение гранул связующего вещества в толще массы). Кроме того, использование участка шнека с витками, имеющими окна, позволяет интенсифицировать процесс перемешивания исходного сырья и гранулированного связующего вещества в сравнении с перемешиванием шнека с витками без окон. Интенсификация перемешивания позволяет сократить длину шнека, без потери качества перемешивания. Это в свою очередь позволяет уменьшить габаритные размеры шнекового пресса.

Библиографические данные источников информации

1. Патент на изобретение № RU 2522235 «Растопочное средство», заявлен 09.01.2013.

2. Патент на изобретение № US 5393310 «Artificial fireplace log and method for the same», заявлен 23.03.1994.

3. Патент на изобретение № RU 2369633 «Способ получения брикетов», заявлен 10.10.2008.

4. Баратов, А.Н. Справочник: пожароврывоопасность химических веществ и материалов и средства их тушения [Текст] / А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко и др. - Москва: Химия. 1990. - 384 с.

Способ получения топливных брикетов, включающий загрузку исходного сырья в канал шнекового пресса, его продвижение, уплотнение и нагрев в канале шнекового пресса, выталкивание прессованной массы из канала шнекового пресса вращающимся шнеком, отличающийся тем, что в канал шнекового пресса подают связующее вещество в гранулированном виде и перемешивают его с исходным сырьем до уплотнения и нагрева при помощи вращающегося шнека, снабженного участком с витками, имеющими окна, причем подачу связующего вещества в канал шнекового пресса осуществляют одновременно в двух местах, при этом первое место подачи располагают перед местом загрузки в канал шнекового пресса исходного сырья, а второе после.



 

Похожие патенты:

Изобретение раскрывает топливный брикет, содержащий горючее, связующее, отвердитель и наполнитель - лузга семян масленичных культур, характеризующийся тем, что горючее содержит обезвоженный нефтешлам, связующее - нефтяной кокс, а отвердитель цемент при следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение описывает композицию для получения твердого древесного топлива, включающая древесное сырье и связующее на основе камеди, при этом в качестве связующего композиция содержит продукт взаимодействия уксусного ангидрида и ксантановой камеди при массовом соотношении ксантановая камедь:уксусный ангидрид 1:0,25-0,5, при массовом соотношении древесного сырья и связующего 1:0,01-0,02.

Изобретение относится к способу изготовления брикетов из углеродсодержащего исходного сырья из отходов, включающих источники углерода. Способ получения углеродсодержащего исходного сырья из источника углерода, включающего отходы, заключается в том, что способ включает следующие этапы: (i) введение источника биоугля, полученного посредством ожижения с размером частиц меньше 212 мкм в источник отвальной угольной мелочи с размером частиц меньше 212 мкм, чтобы получить биоугольную смесь; (ii) введение катализирующей газификацию добавки, выбираемой из группы, состоящей из источника щелочного металла или источника щелочноземельного металла, в биоугольную смесь; (iii) по выбору, осуществление контакта биоугольной смеси с вяжущим и (iv) уплотнение смеси, полученной на этапе (ii) или (iii), чтобы сформировать один или несколько брикетов углеродсодержащего исходного сырья, причем упомянутые брикеты имеют размер по меньшей мере 5 мм.

Состав для получения формованных топливных изделий, содержащий высокодисперсные компоненты и связующее, отличающийся тем, что высокодисперсные компоненты являются смесью сортированных твердых отходов, содержащей многофракционную по размерам частиц смесь измельченной древесины и лигноцеллюлозных отходов ТКО до 50% масс., и сортированных пластиков - полипропилена вторичного, полиэтилена низкого давления вторичного в количестве 45% масс., а связующее - компатибилизатор, представляющий собой термоэластопласт полиолефинового типа - термоэластопласт Solumer в виде гранулята либо порошкообразный термоэластопласт стирольного типа - ДСТ 30-1-Л в количестве 5% масс.

Изобретение относится к области переработки органического сырья методом гидротермальной карбонизации, в частности древесины, торфа, сланцев, угля, промышленных и бытовых отходов, отходов растениеводства, животноводства, и может найти применение в химической, лесо- и нефтеперерабатывающих отраслях, коммунальном, сельском хозяйстве.

Изобретение относится к способу обработки материала на основе лигнина. Способ включает обработку лигнина, извлеченного из лигноцеллюлозного сырья способом гидротермальной карбонизации при повышенной температуре, в результате чего получают карбонизированный лигнин с повышенным содержанием углерода, и стабилизацию полученного карбонизированного лигнина в инертной атмосфере при температуре проведения стабилизации, которая превышает температуру осуществления способа гидротермальной карбонизации.

Изобретение описывает способ получения твердого материала на основе древесины и материала, полученного из гемицеллюлозы, из древесного сырья, включающий: i) паровую обработку или паровой взрыв древесного сырья с получением тем самым текучего компонента, содержащего гемицеллюлозу, и твердого материала на основе древесины, содержащего обработанный паром древесный материал; при этом указанный способ включает стадии: a) введение древесного сырья в сосуд высокого давления; b) нагревание древесного сырья путем нагнетания пара и поддержания температуры при от 150 до 280° C в течение промежутка времени от 60 до 2400 секунд; c) снижение давления на одной или более стадий и удаление взорванного древесного материала из сосуда; ii) отделение указанного текучего компонента от указанного твердого компонента; iii) обработку по меньшей мере части указанного твердого компонента с получением твердого материала на основе древесины; и iv) обработку указанного жидкого компонента с получением материала, полученного из гемицеллюлозы, включающую отделение текучей фракции по меньшей мере в две стадии: I) первая стадия для удаления суспендированного материала; и II) вторая стадия (нано- или ультрафильтрация) для увеличения концентрация растворенного материала; где после последней фильтрации концентрация растворенного материала в фильтрате составляет выше 10%.

Изобретение описывает промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов, включающий участок подготовки теплоносителя, участок подготовки измельченных древесных отходов, участок сушки древесины, оснащенный устройством для сушки, участок брикетирования, участок низкотемпературного пиролиза, характеризующийся тем, что участок подготовки газообразного теплоносителя выполнен в виде комплексного теплогенератора, снабженного топочной камерой для получения топочных газов, узлом сжигания утилизированных пиролизных газов, а также узлом ввода в генерируемый теплоноситель по крайней мере части парогазовой смеси с низким содержанием кислорода и повышенным содержанием пара, возвращенной с участка сушки; участок подготовки измельченных древесных отходов, расположенный перед участком сушки, включает по меньшей мере один приемный бункер исходного сырья, дробильно-размольное оборудование, по крайней мере один бункер-накопитель, размещенный перед впускным каналом сушильного устройства и снабженный питателем-дозатором; участок сушки древесины оснащен сушильным устройством, работающим в режиме совместной циркуляции во взвешенном состоянии парогазового теплоносителя и измельченной древесины в пределах рабочей зоны, выполненной в виде закольцованного канала, при этом сушильное устройство включает узел ввода частиц древесины, узел ввода теплоносителя с низким содержанием кислорода, узел вывода частиц древесины парогазовым потоком, выполненный с возможностью полного вывода частиц, а также полного или частичного их возврата на дополнительный цикл сушки, причем узел вывода выполнен с возможностью предотвращения проникновения кислорода в рабочую зону сушильного устройства; участок для разделения смешанного потока, выходящего из сушильного устройства, на парогазовую смесь и измельченную древесину выполнен с возможностью рекуперации по меньшей мере части парогазовой смеси в комплексном теплогенераторе участка подготовки газообразного теплоносителя и включает по меньшей мере один циклон и один приемный бункер, размещенные ниже по потоку относительно сушильного устройства, причем трубопровод перед циклоном снабжен устройством для регулирования целевой влажности частиц древесины путем конденсации влаги из парогазового потока; участок разделения также включает дымовую трубу для рассеивания по меньшей мере части отходящих газов сушки, снабженную регулировочными вентилями и/или заслонками, причем их позиционирование обеспечивает такой уровень давления внутри комплекса, который подавляет просачивание кислорода в систему, но при этом позволяет по меньшей мере части отходящих газов выходить из системы; участок брикетирования оснащен по меньшей мере одним прессом предпочтительно экструзионного типа; участок низкотемпературного пиролиза, работающий в термостабилизированном режиме, оснащен по меньшей мере двумя устройствами для получения древесного угля, каждое из которых включает термоизолированный корпус с системой газоходов, причем рабочая зона каждого устройства выполнена в виде закольцованного канала, снабженного газопроницаемым рекуператором, установленным внутри закольцованного канала, жаростойким вентилятором и поворотным шибером, при этом система газоходов выполнена с возможностью транспортировки пиролизных газов в комплексный теплогенератор участка подготовки газообразного теплоносителя, а также участок пиролиза снабжен выемными устройствами для загрузки-выгрузки брикетов.

Изобретение относится к области производства биодизельных топлив на основе возобновляемого органического сырья и может быть использовано для целей транспортной отрасли и в энергетике, а именно к СВЧ-устройствам для получения биодизельного топлива из растительных масел.

Изобретение раскрывает установку для получения биотоплива из березовой коры, включающую буферный запас кусковых фракций березовой коры, секционный реактор прямого нагрева, сборник конденсата, приемник газов, теплогенератор, бункер-накопитель карбонизированной шихты, пресс-гранулятор, камеру охлаждения, участок упаковки продукта, систему межоперационных связей, отличающуюся тем, что установка снабжена участком объемного трехосного прессования технологических брикетов из кусковых фракций березовой коры, дезинтегратором карбонизированной биомассы, сепаратором для отделения частично торрефицированных частиц шихты.

Группа изобретений относится к шнековому питателю для бетонной смеси и способу его изготовления. Шнековый питатель содержит спиральный сегмент.

Изобретение относится к обработке дискретных материалов различной дисперсности и может быть использовано при изготовлении изделий, а также при отжиме жидкости из растительного сырья.

Изобретение относится к кормопроизводству, а именно экструдированию смеси кормовых продуктов. Смеситель-дозатор пресс-экструдера содержит бункер (смесительную емкость), в нижней части которого крепится подающий шнек.

Изобретение относится к пресс-экструдерам и может быть использовано при изготовлении брикетов для топлива, а также торфяных горшочков для рассады. Техническим результатом изобретения является увеличение срока службы заслонки и обеспечение регулировки зазора между плоскостью заслонки и торцом выходного отверстия насадки конусной.

Группа изобретений относится к обработке давлением и может быть использована при производстве заготовок и изделий из порошков композиционных, полимерных и других пластичных масс путем экструзии.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях шнековых прессов, предназначенных для получения формованного топлива методом прессования из композиционных материалов, преимущественно из смеси торфа с отходами деревообработки и лесопиления (опилок, стружек, дробленки, щепы).

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано на лесоперерабатывающих предприятиях для брикетирования древесных отходов.

Изобретение относится к винтовым прессам, предназначенным для уплотнения твердых отходов для их дальнейшего удаления посредством сборников сортированных отходов.

Изобретение относится к прессам-экструдерам и может быть использовано при изготовлении брикетов для топлива, а также торфяных горшочков для рассады. .
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2019-09-06 2019-12-24T06:00:04
Наверх