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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2255955

Verfahren zur Herstellung von Klumpen kommunalen BIOKRAFTSTOFFE

Verfahren zur Herstellung von Klumpen kommunalen BIOKRAFTSTOFFE

Name des Erfinders: Kosov VI (RU); Belyakov AS (RU)
Der Name des Patentinhabers: Kosov Vladimir (RU)
Korrespondenzanschrift: 170026, Twer, nab. A. Nikitin, 22, TSTU Abteilung Schutz des Urheberrechts und der Schutz der Informationen, AK Borisenko
Startdatum des Patents: 2004.02.16

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Verbundstadtwerke auf der Basis von Torf Abfälle Kraftstoff und kann in der Bergbauindustrie, niedrige Energie, Wohnungs- und Kommunalwirtschaft, Metallurgie, Eisenbahnverkehr und die Umwelt verwendet werden. Das technische Ergebnis ist die Entwicklung umweltfreundlicher, kostengünstiger und energieeffizienter Biokraftstoff. Zu diesem Zweck umfasst das Einführen das Verfahren in peat additive Massen Mischen, Pressen und Trocknen. Außerdem Frästorf Luftfeuchtigkeit von 40-65% abgetrennt wird, in eine Mischung aus vorgetränkt Holzabfälle Feinkohle zugegeben mit kontinuierlichen Misch Heizöl - Dieselkraftstoff oder Schiefern, wurde die Mischung mit Torf und Faulschlamm homogenen Masse vermischt injiziert natürliche Feuchtigkeit 85-94%, die resultierende die Mischung wurde gerührt und brachte 80 auf eine Feuchtigkeit - 85%, und dann geformt. Die Trocknung erfolgte in zwei Stufen durchgeführt: in dem künstlichen Modus bei einer Temperatur von 150-200 ° C, gebracht zu 35-50% Feuchtigkeit und in vivo mit Einstellung der Feuchtigkeit 25-33%, während die Komponenten in dem folgenden Verhältnis getroffen werden, wt%. Waste Holz - 5-10, Feinkohle - 10-20, oder Ölschiefer - 5-10, sapropel natürlicher Feuchtigkeit - 10-30, Frästorf und 100%.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Verbundstadtwerke auf der Basis von Torf Abfälle Kraftstoff und kann in der Bergbauindustrie, niedrige Energie, Wohnungs- und Kommunalwirtschaft, Metallurgie, Eisenbahnverkehr und die Umwelt verwendet werden.

Verfahren Briketts zur Herstellung torfougolnyh Feinkohle, Torf, umfassend das Mischen, Briketts und bildende Additive, wobei die vorbehandelte Feinkohle wässrige Additive, die als Lignosulfonat auf 4-16 Gewichts-% Trockenmasse und Feuchtigkeitsgehalt von Feinkohle Gemisches verwendet werden, 16 21%, und das Verhältnis von Feinkohle und Torf im Bereich von 2: 1 bis 1: 2 auf einer Trockensubstanzbasis, die Verwendung von Torf in einer natürlichen Feuchtigkeit (SU №2019554 A1 15. 09.1994, MEC: C 10 F 7/06).

Die Nachteile dieses Verfahrens sind die geringe Lese für die Dichte und Festigkeit der Brikett, der niedrigen Heizwert, hohe kroshimost Stück während der Brikettierung beträchtliche Energie und, als Folge, schlechte Kraftstoffqualität.

Bekannte Sodentorf Herstellungsverfahren der oberen Art von Torfablagerungen, bestehend aus einem Torfmasse Verabreichung vor dem Modifizierungsmittel bilden - Extrakt Böden Tensid in einer Menge von 0,005 bis 0,1% auf einem trockenen Torf Material (SU №717122 A1, 1980.02.25, IPC: C 10 F 7/00).

Der Nachteil dieses Verfahrens ist die geringe Dichte partikelförmigem Brennstoff und Stärke durch ein Torf-Typ Hochland lockere Struktur und damit eine niedrige Heizwert (niedriger als 2200 kcal / kg). Eine geringe Menge an Modifizierungsmittel nicht wesentlich die Qualität der Klumpen Kraftstoff beeinflussen.

Es ist bekannt, und das Verfahren zur Herstellung von sod Torfablagerungen Tiefland Torf, Torf Verarbeitung umfassend Builder, ein Stück Form und Trocknen, das erste hergestellte Formstück, und dann eine Oberflächenbehandlung builder Stück produzieren, die als 0,1-3% eingesetzt wird - wässrige Lösung des mit folgendem Verhältnis der Komponenten modifiziert Additiv, wt%.:

Diesel 45-50

Latex 1-5

Natriumsalze von Fettsäuren, Alkoholen Fraktion

17 C -C 20, 1-2

Wasser sonst (SU 1289992 A1, 1987.02.15, IGC: E 21 C 49/00).

Die Nachteile dieses Verfahrens sind ein enger Bereich von Rohstoffbasis, wie Torfablagerungen verwendet nur Niederung und eine geringe Menge an Dosen von Bauherren, aufgrund der technischen Schwierigkeiten bei der Durchführung des Verfahrens - der Oberfläche verursacht, sie zu beißen. Die Qualität der Produkte als Haushalts Kraftstoff, erhöht unwesentlich.

Bekannte Sodentorf Herstellungsverfahren umfassend Einführung von organischen Abfällen in Torf Produktion, Massendurchmischung, Pressen und Trocknen, und als organische Abfallprodukte eingeführt vorher zerkleinert auf eine Größe von 0,1 bis 0,5 mm Lederindustrie organische Abfälle in einer Menge von 1-40 Gew .% auf Trockensubstanz, mit Torf und Abfallfeuchte 78-85% und die Trocknungs 30-33% (RU 2.147.596 C1, 20.04.2000, IPC: C 10 F 7/06) bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt durchgeführt wird.

Der Nachteil dieser Methode ist, einen Brennstoff mit niedrigem Heizwert, begrenzte Rohstoffbasis (Gerbereiabfälle), niedrige Dichte und Festigkeit und, als Folge, hohe kroshimost Stück zu erhalten.

Die nächstgelegene technische Lösung für die vorgeschlagenen technischen Wesen und erzielte Ergebnis ist ein Verfahren zur Herstellung von Brennstoff Torf Agglomerate, umfassend die Verabreichung in Form von Papierproduktionsabfälle (organische Abfallprodukte) Torf Härtezusatz, um die Massen Rühren, Pressen und Trocknen auf den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt von 30-33% und als Altpapier Produktion mit Osprey Luftfeuchtigkeit von 80-95% in Höhe von 5-35% auf trockenem Torf Substanz (SU 1705575 A1, 15.01.1992, IPC :. E 21 C 49/00).

Die Nachteile des Standes der Technik sind sehr niedrige Werte der Dichte, Festigkeit und der Heizwert von gehäuften Torf, die ihre Gebrauchseigenschaften und die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt reduziert, öffentliche Einrichtungen, lokale Brennstoff.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Aufgabe, umweltfreundlich zu entwickeln, wirtschaftlich und energieeffizienten Mehrkomponenten öffentlichen Versorgungs Biokraftstoffe, hat eine hohe Dichte und Festigkeit, geringe kroshimosti und hohen Heizwert von mehr als 2 bis 2,5-fache der Holz und Torf (als Fräsen und brikettiert). Dieselkraftstoff, Schiefer und sapropel angehäuft in Sedimenten unter intensiver Eutrophierung von Seen - Kosten durch die Entsorgung von Altholz, Feinkohle, schwere Fraktionen von Öl bestimmt wird.

Die Aufgabe wird dadurch erreicht, dass in dem bekannten Verfahren zur basierend auf Torf Biokraftstoff öffentlichen Versorgungs Herstellung, Torf, umfassend einen Builder, Massenmisch Verabreichung, Pressen und Trocknen, Frästorf mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 40-65% und einer Korngröße bis zu 10 mm wird zuerst getrennt und es nacheinander eine Mischung aus Holzabfällen und Feinkohle dann, vorimprägniert mit Heizöl - hinzugefügt Dieselkraftstoff oder Ölschiefer, dann zu der Mischung sapropel natürlicher Feuchtigkeitsgehalt 85-94%, zu mischen und die Mischung zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 80-85% zu bringen, gefolgt von eiliges Formteil Durchmesser von 25-35 mm und 40-60 mm in der Länge durch Extrusion unter Druck durch eine Spinndüse mit einer Geschwindigkeit von 0,5-10 mm / sec, und dann das teilchenförmige Brennstoff Trocknen in zwei Stufen durchgeführt: eine synthetische Luftfeuchtigkeit von 35-50% bei einer Temperatur von 150 Erziehung -200 ° C und 25 bis 33% zu einer natürlichen Feuchtigkeit justieren, während die Komponenten in den folgenden Gewichtsprozenten genommen%: Holzabfälle in Form von Sägemehl - 5-10%, 10-20% feine Kohle, Heizöl oder Schiefer -. 5-10%, sapropel natürlicher Feuchtigkeit - 10-30%, Frästorf bis 100%.

Zogen Trennung mit der Trennung von gemahlenem Torf Holz großen Einschlüssen von mehr als 10 mm weist eine Schüttdichte von 200-300 kg / m und die Formextrusionsformen hat eine geringe Dichte von 350-400 kg / m, einem niedrigen Heizwert - 2000-2500 kcal / kg, sehr a geringe Festigkeit und hohe Werte kroshimosti (bis zu 80% fällt auseinander, wenn Stücke getrocknet). Stück geformt aus reiner Frästorf hat eine hohe Wasseraufnahme bei Nässe verliert vollständig Verbraucher Eigenschaften, erfüllt nicht die Anforderungen an Haushalts Kraftstoff. Das vorgeschlagene Verfahren beinhaltet die Verwendung einer Mehrkomponenten-Mischung, die sich ergebende Kraftstoff Brikett alle Anforderungen der technischen Bedingungen an die modernen Haushalts Kraftstoff entspricht.

Einführung in den Torf Holzabfälle können sie recyceln und als Füllstoff verwendet werden, um den Raum füllen, leicht deformierbare Torf Skelett. Darüber hinaus Holzabfälle mit Kohleabfälle, Feinkohle gemischt, wodurch eine dichte Struktur Gewicht bilden.

Die Größe der Holzabfallfraktionen von 0,1-5,0 mm Feinkohle von weniger als 1 mm. Kohlefeinanteil mit einer Größe von weniger als 1 mm erhöht drastisch die Schüttdichte des Gemisches aufgrund ihrer Schüttdichte 2-3,5 mal höher als die Schüttdichte des Torfes. Zusätzlich kann der Heizwert des Kohlenstaubs in der 1,8-2,6-fach höhere Heizwert von Holz und Torf.

Als Ergebnis der experimentellen Untersuchungen wurde das optimale Verhältnis der genannten Komponenten bestimmt etabliert.

Die Einführung von Holzabfall in Form von Chips weniger als 5%, bezogen auf luftTrockenMasse der Matrixstruktur bildenden Torf ist unpraktisch, weil die räumliche Struktur des Torfes ist nicht vollständig gefüllt ist. Wenn die Konzentration steigt mehr als 10% Torf Grenzschicht - Sägemehl, Intensität und reduziert Trockenbrennstoffwärmeleistung, erhöhte Brennstoff kroshimost Stücke erhalten (Tabelle 3).

Durch die Zugabe von Feinkohle unter 10% Klumpen Kraftstoffdichte steigt unwesentlich, nur das 1,15-fache. Bei einer Konzentration von mehr als 20% Schrumpfeffekte verschiedenen organischen und anorganischen Materialien zu beeinflussen, die Rissbildung zu einer erhöhten führt, und der Verlust der Festigkeit kroshimosti Stücke nach bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 33% getrocknet (Tab. 4), aber auch 5-8 mal, verringerte Produktivität Formstücke in 13-25-fache Steigerung der Energieverbrauch in dem Formstück durch Reibung und Schleif Qualitäten von Feinkohle, die Schraubenmechanismen Stilllegung.

Einweichen der Holzabfälle (Sägemehl, Rinde, Zweige, Wurzeln, etc.) mit der Feinkohle erleichtert das Mischverfahren der Abrasivität von Feinkohle reduziert, die Energieintensität des Spritzgießens, sondern verbessert auch die Qualität der Mischung Blending.

Einführung in die Mischung unter ständigem Rühren Altöl - Dieselkraftstoff oder Ölschiefer ist, weil diese Komponenten als Abdichtung und Schmierung Modifikator wirken. Geringerer Energieverbrauch, erhöht die Produktivität und Qualität des Stückes während der Formgebung durch eine glatte Oberfläche und das Fehlen von "haarige" und Risse bilden, die beim Trocknen der Zerstörung und erhöhte Konfluenz Stück kroshimosti (Tabelle 5) führen würde.

Das Altöl oder Dieselöl und schwere Fraktionen in den Lagertanks und verursachen das Problem ihrer Entsorgung gesammelt. Wenn sie verbrannt werden oder Schiefer als Brennstoff in reiner Form Brennen, eine erhebliche Menge an Schwefel freigesetzt und toxischen Substanzen, die die Atmosphäre verschmutzen. Ein Überschreiten MPC Werte für Schwefeldioxid von Ölschiefer und umweltgefährdende brennen, wenn sie als Brennstoff verwendet werden. In ihrer Einführung zu einer leichten Mischung aus organischen stark reduzierten Emissionen in die Atmosphäre von schwefelhaltigen Substanzen, die eine positive Wirkung auf die Umweltsituation hat, und auch erhöht drastisch die Gesamtbrennwert von Biokraftstoff Kapazität und die Qualität ihrer Verbrennung.

Einführung in die Mischung die letzte Komponente - modifizierende Additive sapropel eine hohe Duktilität, rheologische, Halbmassen mit homogener mikromozaichnoy polydisperse Struktur optimal 80-85% Luftfeuchtigkeit Spritzgießverfahren zur Verfügung stellt. Wird diese Feuchtigkeit nicht beobachtet wird "ershenie" Stück von Oberflächenrissen und während der Extrusion bröckelt.

Faulschlamm besteht mnogokompozitnoy Mischungen spielt die Rolle des builder kolloidalen Struktur, die zunimmt intermolekularen Wechselwirkungseinheiten und "Klebstoffe" Partikel trocknet. Darüber hinaus führt eine kompakte Aggregation zu einer Erhöhung der Trocknungsgeschwindigkeit des Materials 1,2-1,37-fachen des Volumenschrumpfungsfaktor von 1,3 bis 1,6.

Wenn die Mischung in einer Menge von sapropel Einführung weniger als 10% und mehr als 30% werden bei ausreichend niedrigen Dichte, Festigkeit beobachtet, erhöht kroshimost Stück.

Einführung sapropel Mischung in einer Menge von 10-30% des optimalen Bereichs. Bei 20% Zusatz von Stücken der Dichte sapropel erhöht 1,76-mal, 4,8-mal die Stärke und kroshimost 8-fach reduziert (Tabelle 2).

Der Vorteil ist die Tatsache, dass durch die Zugabe von Heizöl - Dieselkraftstoff, Schiefer und Faulschlamm, wenn sie trocken Klumpen Kraftstoff für die Verbraucher Luftfeuchtigkeit 33% ige Erhöhung scharf seine hydrophoben Eigenschaften, die deutlich die Wasseraufnahme von Ausfällen reduziert und erhöht die Qualität des Brennstoffs.

Da Torf ist sapropel, Holzabfälle eine natürliche organische Mittel, vorbehaltlich der Nutzung und Entsorgung, in diesem Fall die Frage der Ressourceneinsparung und die Verwendung von Komponenten in einem bestimmten Verhältnis angesprochen und lösen ökologische Umweltproblem in der neuen Technologieumgebung.

Der resultierende Biokraftstoff verwendet werden kann, nicht nur für die Bedürfnisse von Kleinkraft mit Heizung in Wohnungs- und Kommunalwirtschaft im Umgang, aber kann verwendet werden, legierte Stähle als schwefelarmen Kraftstoff in der Metallurgie, Eisenbahntransportwagen für die Heizung zu erzeugen, usw.

Der resultierende Biokraftstoff ist, die mehr als 70% der biologischen Herkunft der Komponenten: Altholz, Torf und Faulschlamm - Boden Schlamm.

Beispiel des Verfahrens.

Sie nahmen 100 kg niedrig gelegenen, Holz-reed Torf mit einem Expansionsgrad von 30% bröckelt, das Fräsverfahren hergestellt (die Methode der Schichtung und Schneiden getrennte Ernte von stapelbaren Rollen) mit Luftfeuchtigkeit von 40 bis 65%. Solche Torf Feuchtebereich ist in unterschiedlichem Ausmaß seiner Feuchtigkeitsniederschlag auf der Oberfläche durch und innerhalb des Stapels. Torf wurde dann Trennung und die Trennung der Fraktionen von über 10 mm. In dem Verfahren zur Trennung und Fraktionierung auftreten Feuchtigkeits Torf als Rohstoff mittelt. Dann nehmen Sie tränkten Nadelholz Sägemehl Gewicht von 8 kg bei 14% Luftfeuchtigkeit und Feinkohle mit einem Gewicht von 15 kg und zu dieser Mischung wurde 7-schwarzes Öl dm3 von Dieselkraftstoff unter ständigem Rühren in einer Schneckenmaschine gegeben. Nachdem eine homogene flüssigkeitsähnlichen und Fluidmassen in Form einer Paste mit Torf gemischt und unter ständigem Rühren 100 kg 90% Feuchtigkeit organischen sapropel extrahiert aus Seremo See, See Wassersystem. Seliger.

Der Anteil der Faulschlamm in Bezug auf Torf betrug 20%. Nach sorgfältigem Mischen in einem Schraubmechanismus wurde homogene Masse zu einem Extruder zugeführt werden, ein Verfahren, bei dem der Druck durch eine Spinndüse mit einem Durchmesser von 30 mm mit einer Geschwindigkeit von 10 mm / sec Stücke extrudiert wurde, die Schere gleich 40 mm abgeschnitten. Formstücke auf einem Stetigförderer mesh ausgekleidet und in eine Trockenkammer mit Lufttemperatur von 150-200 ° C. Stücke mit einer Größe von 30 mm Durchmesser und 40 mm in der Länge für eine Stunde auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 35-50% zu trocknen, und dann wurden sie bei einer Temperatur von 20-25 ° C bis 36 Stunden der natürlichen Endtrocknung unterzogen

Stück kleiner Experimente, dass für eine Stunde gezeigt und ausgetrocknet wurden gestrichen, und mehr - nicht trocken auf die gewünschte Feuchtigkeit und verformt wird, wenn ssypanii Bunker für die endgültige Trocknung in natürlichen Bedingungen.

Ferner wurde mechanische Labor agglomeriert die Stücke in Form von Brennstoff erhalten - thermo Prüfung und die Ergebnisse wurden mit dem Stand der Technik (Tabelle 1).

Somit ist das beanspruchte Verfahren Brennstoffbriketts zur Herstellung durchaus erschwinglich und wirksam für die Implementierung in einer Produktionsumgebung. Die Verwendung von Briketts als fester Brennstoff Daten gleichzeitig deutlich ihre Qualitätseigenschaften zu verbessern verringert erheblich die Gefahr für die Umwelt der Emissionen von Schadstoffen in die Atmosphäre.

FORDERUNGEN

1. Verfahren zur Sodentorf Basis Biobrennstoff einschließlich Torf additive Einführung, wobei das Massen Rühren, Pressen und Trocknen, dadurch gekennzeichnet, daß das gemahlene Torf Feuchtigkeitsgehalt von 40-65% abgetrennt wird, eine Mischung aus vorgetränkt Holzabfälle Feinkohle werden unter kontinuierlichem Mischen zugesetzt Heizöl - Dieselöl oder Schiefer, wurde das Gemisch mit Torf gemischt und homogene Masse wird sapropel natürlicher Feuchtigkeitsgehalt 85-94% eingebracht, die resultierende Mischung wurde gerührt und auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 80-85% gebracht wird, dann geformt und Trocknen in zwei Stufen durchgeführt: in der künstlichen .-Modus bei einer Temperatur von 150-200 ° C, auf 35-50% Feuchtigkeit zu bringen und in vivo mit der Feuchtigkeit auf 25-33% eingestellt wird, während die Komponenten in dem folgenden Verhältnis getroffen werden, wt%: Holzabfälle - 10,5% Kohle Detail - 10-20%, Heizöl oder Schiefer - 5-10%, sapropel natürlicher Feuchtigkeit - 10-30%, Frästorf und 100%.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größenfraktion peat weniger als 10 mm, die Größe von Holzabfallfraktionen von 0,1 bis 5,0 mm Kornfraktion von Feinkohle weniger als 1 mm.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch Preßdruck hergestellt peat gekennzeichnet wird mit einer Geschwindigkeit von 0,5-10 mm / sec durch die Düse extrudiert.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Torf in Briketts mit einem Durchmesser von 25-35 mm und 40-60 mm gebildet wird.

Druckversion
Erscheinungsdatum 16.01.2007gg