Способ получения твердого топлива из отходов растительного происхождения

(51) 10 5/00 (2006.01) 10 5/44 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ 2013/1297.1 02.10.2013 15.06.2015, бюл. 6 Нурсеитов Шегебай Шынпейсович 24389 4, 15.08.20112008059115 1, 22.05.20082314335 2, 10.01.2008(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ(57) Изобретение относится к способу получения твердых топлив, а именно к технологии приготовления топливных брикетов на основе отходов растительного происхождения. К таким отходам относятся древесные опилки, ветки, листья,кора, солома, камыш и бумажные отходы. Кроме них в качестве исходных продуктов можно использовать наземные части лугового растения и их корни. В случае образования не прессуемых сыпучих материалов при измельчении отходов растительного происхождения в качестве связующего материала добавляется резина или каучук. Свойство полученных топлив, следующее теплотворная способность 15-20 МДж/кг плотность 1,0-1,3 т/м 3 зольность 0,5-6,0 влажность 7-10. Предлагаемое изобретение относится к области получения твердого топлива из отходов растительного происхождения и может быть использовано для промышленных и коммунальнобытовых целей и в топливной промышленности. Значительный интерес в применении твердого топлива в качестве источника тепла представляют интерес к его теплотворной способности,воздействия на окружающую среду (выделение токсичных газов и золы). Например, при сжигании угля, торфа выделяется большое количества СО,2, 2 и другие газы, остаются от 15 до 40 золы. Причем с увеличением зольности,уменьшается теплотворная способность топлива. При применении в качестве топлива отходов растительного происхождения имеем сравнительно низкую зольности (1,5-6), однако теплотворная способность будет ниже по сравнению с углем. Для увеличения удельной теплотворности необходимо увеличить плотность топлива из отходов. Известен способ получения топливных брикетов на основе угля и связывающих материалов- М Недра, 1973. с.156). Недостатком данного способа применения угля дефицитного связывающего материала (уголь 92-94 и связывающий 6-8). Известен способ получения топливных брикетов на основе угля, асфальтосмолистопарафиновых отложений и рисовой лузги (Инновационный патент РК (19)(13) А 4 (11) 24389 от 2010.01. Недостатком данного способа является большой расход угля и АСПО при горении которых выделяется значительное количество вредных веществ в виде газа и золы. Например, зольность таких брикетов составляет от 20 до 22,5 что снижает теплотворную способность топлива. Близкими аналогами по способу получения топлива является изготовление брикетов из древесных опилок и соломы ( // Топливныегранулы). Недостатком данного способа является,что при производстве брикетов применяются древесные опилки или измельченные соломы, которые используются в качестве исходных материалов при производстве ДСП и ДВП. Также,известен способ получения активных пеллетов из различных смесей отходов растительного происхождения, в том числе из бумажных отходов(19)С 1 (13) 2477305 от 2011.10.18. В качестве древесно-растительных компонентов, т.е. отходов растительного происхождения применяется древесина, ветки, листья, коры, соломы, камыш,бумаги и другие вещества. Недостатком способа является добавление катализатора горения,ухудшающей безопасности и экологических характеристик топлива. Создание недорогого и экологически чистого топлива с высокими энергетическими характеристиками из отходов перерабатывающего производства является актуальной проблемой и в настоящее время. При создании такого производства решается также задача утилизации отходов резины, 2 которые увеличиваются с каждым годом с ростом количества автомобиля. Способ получения твердого топлива из отходов растительного происхождения заключается в том,что воздушно-сухое сырье измельчаются до размера 0,1-10 мм. Полученный измельченный продукт высушивают до относительной влажностью 10-15,добавляется тонкоизмельченная резина (каучук),затем обрабатывают под давлением и производит термическую обработку поверхности полученного продукта. При обработке под давлением увеличивается плотность до 0,9-1,3 т/м 3, а температурная обработка при 200-270 С повышает влагостойкость продукта. Таким образом,полученные твердые топлива обладают теплотворной способностью 15-20 Мдж/кг и низкой зольностью от 0,5-7,5. Преимуществом изобретения является то, что разработан способ получения твердых топлив из отходов растительного происхождения и резины с высокой теплотворностью, влагостойкостью и низкой зольностью. Пример 1. Отходы лесозаготовки древесные щетки, ветки, листья кора и бумага измельчаются размером 0,1-10 мм. Если влажность полученного измельченного продукта, (относительная влажность) больше 15, то производится его сушка до требуемой влажности. К исходному материалу добавляется,в качестве связующего,тонкоизмельченная резина(в массовых соотношениях 0,5-5,0),полученная смесь перемешивается до образования однородной массы. Затем смесь сжимается в пресс - аппаратах при давлении 10-20 МПа. После прессования поверхность продукта обрабатывается при температуре 200-270 С в течении 200-400 сек. Во время термической обработки на поверхности материала образуется тонкая пленка, которая защищает от воздействия влаги во время хранения готового продукта. В результате предлагаемого способа получено твердое топливо имеющую теплотворную способность 16-20 Мдж/кг, влажность - 8-10 и плотность 1,0-1,3 т/м 3, зольность 0,5-2. Пример 2. Воздушно-сухой камыш и наземной части лугового растения измельчается до размера 1,0-10 мм. Высушивается, добавляется резиновая мелочь (в массовых соотношениях 0,5-5,0), а затем измельченный продукт обрабатывается под давлением в пресс-форме при давлении 10-20 МПа. После чего, поверхность полученного продукта повергается термической обработке при температуре 200-270 С в течении 200-400 сек. Полученное твердое топлива обладает следующими свойствамиТеплотворная способность - 15-18 Мдж/кгПлотность - 1,0-1,2 т/м 3 Влажность - 7-9 Зольность - 4-6 Пример 3. Воздушно - сухое сырье наземной части лугового растения, которое собрали с газона города Астана в августе месяца измельчает до размера 1,0-10 мм. Полученный продукт прессует на пресс-форме при давлении 100-150 МПа, а затем поверхность полученного продукта подвергается термической обработке при температуре 200-250 С. Твердое вещество, полученное обладает следующее свойство при применении как топливоПлотность 1,0-1,2 т/м 3 Теплотворность 12-14 Мдж/кгЗольность 3-5 Влажность 6-8 Пример 4. К мелким отходом растительного происхождения добавляется от 30 до 50 отходы бумаги (в весовом соотношении 7030- 5050). Смесь измельчается до требуемого размера, а затем прессуется в пресс-форме. Твердого продукта подвергает к термической обработке при температуре 220-270 С и после чего отправляет к месту хранения. Таким образом, полученное топливо обладает следующими свойствамиПлотность 1,2-1,3 т/м 3 Теплотворность 12-15 Мдж/кгЗольность 5-7,5 Влажность 3-5 Пример 5. Старые отходы древесины, камыша измельчаются до требуемого размера 1,0-10 мм,затем высушиваются (влажность 10-15). Перед прессованием измельченному продукту добавляется связывающие растворы из древесины или резиновой крошки полученные путем выщелачивания бензином. Количество раствора составляет 0,8-1,8,то есть соотношение (99,20,8-98,21,8). Известно, что при выщелачивании в раствор переходит лигнин и каучук, которые состоят из углерода, водорода и кислорода, что не влияет на состав и свойства полученного топливо. Полученное топливо имеетПлотность 1,0-1,3 т/м 3 Теплотворность 12-15 Мдж/кгЗольность 3-5 Влажность 5-7 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения твердого топлива из отходов растительного происхождения,включающий использования отходов древесины,тростника, соломы, коры, листья, бумаги и других органических остатков путем смешивания,прессования и нагрева, отличающийся тем, что перед прессованием добавляют резину или каучук с получением состава мас. растительные отходы 95,0-99,5 резина или каучук 0,5-5,0. 2. Способ получения твердого топлива из отходов растительного происхождения по п.1,отличающийся тем, что процесс ведут при давлении - 10-20 Мпа, при нагреве - 200-270 С,время нагрева - 200-400 сек.