CZ15375U1

CZ15375U1 - Identifikační zařízení

Info

Publication number: CZ15375U1
Application number: CZ200516368U
Authority: CZ
Inventors: Jaroslav Kusý; Marcela Ing. Šafářová; Pavel Ing. Sedláček; Josef Rndr. Ing. Valeš; Stanislav Ing. Maček
Original assignee: Výzkumný Ústav Pro Hnědé Uhlí A. S.
Priority date: 2005-03-09
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2005-05-02

Description

Lisovací směs pro brikety na bázi hnědého uhlí a odpadních látek

Oblast techniky

Technické řešení se týká briketovací směsi a pelet či briket vyrobených z této směsi technologií lisování na lisech s plochou matricí, případně na lisech s raznici ve tvaru prstence a prstencových lisech (granulátorech). Briketovací směs obsahuje tuhý zbytek z tepelného přepracování odpadní pryže, zejména z pneumatik, jehož vysoká energetická hodnota umožňuje využít pro výrobu briket i nekvalitní uhlí, která jsou sama o sobě pro přímé spalování nevhodná. K dalšímu zlepšení nízkých parametrů tohoto typu uhlí dojde přidáním chemických přísad na bázi vápenatých sloučenin, které zajišťují transfer látek s negativním dopadem na životní prostředí do nespalitelného podílu paliva.

Dosavadní stav techniky

Trh s pevnými palivy je omezen na použití především fosilních paliv, jejichž spalováním dochází k nežádoucímu znečišťování životního prostředí, a to jak plynnými zplodinami hoření, tak i pevného zbytku, popela.

V poslední době se vzhledem k nárůstu objemu odpadů stále častěji vedle skládkování využívají tyto odpady jako alternativní zdroje surovin při recyklaci, nebo se odpady s dostatečně vysokým energetickým potenciálem využívají k získávání tepelné energie, čímž současně dochází k částečné úspoře fosilních paliv, jejichž zdroje jsou omezené.

Například z mezinárodní patentové přihlášky WO 99/5179 jsou známa tvarovaná paliva, která obsahují uhelnou drť s velikostí zrn 0 až 3 mm, obsahem popela 12 až 40 % hmotn. a vlhkostí do 14% hmotn., dále vysušený drůbeží trus, rašelinu, upotřebený strojní olej, ropný kal, lignin, řízky cukrové řepy, případně další složky. Směs těchto komponent se lisuje ve šnekovém lisu při tlaku 1 MPa a vytvarovaný produkt se potom suší při teplotě okolo 120 °C. Vyrobené brikety mají tvar válců o průměru 50 mm a délce 60 až 100 mm.

Užitný vzor CZ 14351 popisuje pelety z uhelného prachu a biomasy, do kterých se může přidávat také mletý vápenec pro případ, že pelety nebudou spalovány v zařízení, opatřeném odsiřovacím zařízením. Biomasou je podle příkladů provedení řepková a slunečnicová sláma, piliny nebo obilné osiny. Podíl této biomasy v peletách je 60 až 80 % hmotn. a podíl uhelného prachu 20 až 40% hmotn. Pokud je součástí směsi také mletý vápenec, nepřevyšuje jeho množství 10% hmotn.

Užitný vzor CZ 13941 popisuje kompozitní uhelné palivo, které obsahuje minimálně 20% hmotn. uhelné substance ve směsi s biomasou rostlinného původu, přičemž současně obsahuje alespoň 0,5 % hmotn. pojivových přísad na bázi pšeničného škrobu.

Pro společné spalování odpadů s uhlím jsou nejvhodnější ty odpady, jejichž konverze na tuhá paliva a tedy energii i teplo je výhodnou alternativou k jejich recyklaci. Mezi odpady, u kterých je recyklace k původnímu použití prakticky neuskutečnitelná patří pryž, zejména pryž z automobilových pneumatik, které představuje z hlediska životního prostředí nebezpečný, přirozenému rozkladu odolný odpad. I když jsou známy mechanicko-chemické technologie zpracování ojetých pneumatik, jejichž výsledkem je pryžový granulát použitelný například jako surovina pro staveb40 ní průmysl, pořád představuje tento odpad vzhledem k velkému a stále vzrůstajícímu množství celosvětový problém, který dosud nebyl uspokojivě vyřešen. Přitom jde o materiál poměrně bohatý na uhlík, který může být zajímavý s ohledem na možnosti energetického využití.

Podstata technického řešení

Podstatou technického řešení je briketovací směs pro brikety na bázi hnědého uhlí, zejména s nižšími kvalitativními parametry, která obsahuje minimálně čtyři základní komponenty. Základní složkou je uhelná substance, jejíž obsah ve směsi je v rozmezí od 50 do 97 % hmotn. Parametry

-1 CZ 15375 Ul uhelné substance jsou následující: obsah popela 15 až 50% hmotn., obsah vody 10 až 50% hmotn., obsah síry v původním stavu 0,5 až 3,5 % hmotn. a výhřevnost 10 až 16 MJ-kg'¹.

Další složkou je tuhý zbytek z procesu pyrolýzy odpadní pryže. Pyrolýza je vpodstatě tepelný rozklad za nepřístupu vzduchu, respektive kyslíku, produktem je v případě pryže uhlíkatý skelet (tuhý zbytek), kapalná fáze organického charakteru a plynné produkty. Pro účely výroby paliva je dále používán pouze uvedený tuhý zbytek. Jeho obsah ve směsi je od 0,1 do 49,8 % hmotn. Parametry tuhého zbytku z pyrolýzy odpadní pryže jsou následující: obsah popela od 5 do 25 % hmotn., obsah uhlíku v hořlavině od 60 do 95 % hmotn. a výhřevnost od 25 do 35 MJ-kg^-1.

Další složkou briketovací směsi je aditivační činidlo, kterým je vápenatá sloučenina. Kationty ío vápníku totiž posiluji vazební síly pelet a současně příznivě ovlivňují formování lisovací směsi.

Tohoto činidla obsahuje briketovací směs 0,1 až 12 % hmotn., parametry činidla jsou s výhodou následující: obsah vody 0,1 až 8 % hmotn., obsah CaO v sušině 30 až 80 % hmotn., obsah MgO v sušině 0,1 až 20 % hmotn. Výhodně je tímto činidlem hydroxid vápenatý, např. ve formě průmyslově vyráběného vápenného hydrátu, nebo vápenec.

Další složkou briketovací směsi je pojivo. Toto pojivo je na bázi škrobů, popřípadě mouky, a je v briketovací směsi obsaženo v množství 0,1 až 10% hmotn.

Další složkou může být biomasa rostlinného původu, například dřevní štěpka, kůra čerstvá, sláma řepky, proso, konopí seté, laskavec, slunečnice, řepka olejná, lnička jarní, lnička ozimná, ředkev raduga, len olejný, sléz přeslenitý, světlice barvířská, křídlatka hracholistá, šťovík krmný, sléz kadeřavý, jeřabina, mužák prorostlý, topolovka, energetické trávy atd. Celkové množství této složky ve směsi je do 30 % hmotn.

Zhomogenizovaná briketovací směs se pomocí technologického zařízení, kterým je lis s plochou raznicí nebo prstencový lis, přetvařuje do formy briketek (pelet) přibližně válcovitého tvaru o průměru od 6 do 50 mm a délce od 4 do 100 mm. Vlastní lisování probíhá tak, že se vstupní ma25 teriál převálcuje na matrici drtícími koly, čímž dochází k jeho předhutnění, a následně je tlačen do lisovacích kanálků matrice. Tyto kanálky jsou tvarovány tak, že lisovaný materiál je znovu hutněn a z matrice je pak vytlačován cylindrický provaz zlisovaného materiálu, který je pomocí řezacího zařízení krácen na požadované délky.

Příklady provedení technického řešení

Příklad 1

Brikety pro spalování byly vyrobeny z briketovací směsi, která byla získána smísením 50 % hmotn. hnědouhelné hmoty o zrnitosti do 5 mm, 45 % hmotn. tuhého zbytku z pyrolýzy odpadní pryže o zrnitosti do 5 mm, 4 % hmotn. vápenného hydrátu a 1 % hmotn. pojivá. Jako pojivá byl použit škrob. Brikety byly získány protlačováním uvedené briketovací směsi na zařízení s plo35 chou matricí, velikost pelet nepřesahovala v žádném rozměru 60 mm.

Příklad 2

Brikety byly vyrobeny z briketovací směsi, která byla získána smísením 60 % hmotn. hnědouhelné hmoty o zrnitosti do 5 mm, 30 % hmotn. tuhého zbytku z pyrolýzy odpadní pryže o zrnitosti do 5 mm, 6 % hmotn. vápenného hydrátu a 4 % hmotn. pojivá. Jako pojivo byla použita mouka.

Brikety byly získány protlačováním uvedené lisovací směsi na zařízení s prstencovou matricí, velikost pelet nepřesahovala v žádném rozměru 60 mm.

Příklad 3

Palivo určené pro spalování bylo vyrobeno z briketovací směsi získané smísením 97 % hmotn. uhelné hmoty o vhodné zrnitosti, 0,5 % hmotn. tuhého zbytku z pyrolýzy o zrnitosti odpovídající zrnitosti uhelné hmoty, 1,5 % hmotn. vápenného hydrátu a 1 % hmotn. pojivá. Jako pojivo byl použit škrob. Brikety byly získány protlačováním jedné části uvedené směsi na zařízení s plo-2 CZ 15375 Ul chou matricí a druhé části na zařízení s prstencovou matricí, velikost vyrobených briket v žádném rozměru nepřesáhla 60 mm.

Příklad 4

Palivo určené pro spalování bylo vyrobeno z briketovací směsi získané smísením 50 % hmotn. 5 hnědouhelné hmoty o zrnitosti do 5 mm, 10 % hmotn. tuhého zbytku z pyrolýzy pryžového odpadu o zrnitosti do 5 mm, 30 % hmotn. biomasy rostlinného původu (směsi krmného šťovíku a obilné slámy), 6 % hmotn. mletého vápence a 4 % pojivá. Jako pojivo byla použita mouka. Brikety byly získány protlačováním uvedené směsi na zařízení s prstencovou matricí, velikost pelet nepřesahuje v žádném rozměru 60 mm.

Claims

ío NÁROKY NA OCHRANU

1. Lisovací směs pro brikety na bázi hnědého uhlí a odpadních látek, vyznačující se tím, že obsahuje uhelnou substanci v množství 50 až 97 % hmotn., tuhý zbytek z procesu pyrolýzy odpadní pryže v množství 0,1 až 49,8 % hmotn., aditivační činidlo na bázi vápenaté sloučeniny v množství 0,1 až 12 % hmotn. a pojivo na bázi škrobu nebo mouky v množství 0,1 až

15 10 % hmotn., vztaženo vždy na celkovou hmotnost směsi, přičemž uhelná substance má obsah popela 15 až 50 % hmotn., obsah vody 10 až 50 % hmotn., obsah síry 0,5 až 3,5 % hmotn. a výhřevnost 10 až 16 MJ-kg'¹.
2. Lisovací směs pro brikety podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje další složku v množství do 30 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost směsi, přičemž touto

20 složkou je biomasa rostlinného původu.
3. Lisovací směs pro brikety podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že aditivačním činidlem na bázi vápenaté sloučeniny je vápenný hydrát nebo mletý vápenec.

25 Konec dokumentu