CZ31397U1 - Palivové pelety ze semen révy vinné a zařízení pro výrobu těchto palivových pelet - Google Patents

Palivové pelety ze semen révy vinné a zařízení pro výrobu těchto palivových pelet Download PDF

Info

Publication number
CZ31397U1
CZ31397U1 CZ2017-34352U CZ201734352U CZ31397U1 CZ 31397 U1 CZ31397 U1 CZ 31397U1 CZ 201734352 U CZ201734352 U CZ 201734352U CZ 31397 U1 CZ31397 U1 CZ 31397U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
pellets
fuel pellets
seeds
fuel
čsn
Prior art date
Application number
CZ2017-34352U
Other languages
English (en)
Inventor
Vladimír Mašán
Patrik Burg
Pavel Zemánek
Original Assignee
Mendelova Univerzita V Brně
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mendelova Univerzita V Brně filed Critical Mendelova Univerzita V Brně
Priority to CZ2017-34352U priority Critical patent/CZ31397U1/cs
Publication of CZ31397U1 publication Critical patent/CZ31397U1/cs

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

Oblast techniky
Technické řešení se týká palivových pelet ze semen separovaných z révy vinné zbavených částí vylisovaného, tedy dostupného, oleje a zařízení pro výrobu těchto palivových pelet.
Dosavadní stav techniky
Vytápění pomocí pelet je nej ekonomičtější a nej ekologičtější způsob získávání tepla. Pelety mají vysokou energetickou účinnost díky vysoké objemové hmotnosti a nízké vlhkosti. Na rozdíl od fosilních paliv jsou pelety nákladově stabilní a jejich produkce není nikterak omezena.
Pelety jsou vyráběny ze zbytků dřevní hmoty, slámy, rostlin apod., zejména protlačováním materiálu skrz matrici, čím vzniká teplota a tlak vhodný pro scelení materiálu do podoby pelet. Pelety jsou obvykle vyráběny a spotřebovávány lokálně a mají tak nižší dopad na životní prostředí než fosilní paliva. Vytápění peletami je nejlepší způsob k výrobě účinného tepla přátelského k životnímu prostředí.
Běžné kotle na spalování pelet zahrnují zásobník s automatickým podáváním pelet do spalovací komory. Předností pelet je automatizovaný spalovací proces, který umožňuje bezobslužné vytápění.
V rámci potravinářského průmyslu se lisují oleje ze semen rostlin za účelem získání olejů. Při lisování oleje ze semen rostlin vzniká odpadní produkt ve formě pokrutin. Je to směs slisovaných semen s obsahem nedostupných olejů, které je možné dále využít zejména v potravinářském a krmném průmyslu. Obsah nedostupných olejů v těchto pokrutinách v kombinaci s nízkou vlhkostí přispívá k jejich vyšší výhřevnosti.
Využití pokrutin v původním stavu klade značné nároky na konstrukci kotlů a zásobníků pro skladování tohoto paliva. Jelikož se jedná o odpadní produkt, je jejich využití zajímavé zejména z důvodu nižší výrobní ceny.
Využití pokrutin v oblasti biopaliv je popsáno například v dokumentu US2013067805. K běžným dřevěným materiálům pro výrobu pelet je přidáno až 50 % hmotnostních vysušených a pomletých různých druhů ovocných odpadů, které jsou dále spojeny pojivém a extrudovány. Teplo vnikající při extruzi zjemňuje lignin obsažený v dřevní hmotě, který pak slouží jako pojivo. Využití pokrutin je v tomto dokumentu použito pro aromatické účely.
Ze stavu techniky jsou známy pelety vyrobené z běžných materiálů s přídavkem pokrutin pro zvýšení výhřevnosti výsledného biopaliva. Způsob zpracování pokrutin dle těchto dokumentů spočívá ve vysoušení pokrutin, jejich případném drcení a přimíchání do výsledné směsi před peletizací. To klade značné energetické nároky na vysoušení a zvyšuje náklady na výrobu takovýchto pelet.
V českém užitném vzoru CZ24845 je popsáno palivo vyrobené z pokrutin tvořené směsicí pokrutin a dalších přísad bez přidání pojiv či dalších látek, stlačených vysokým tlakem do podoby pelet nebo briket. Palivo je tvořeno kombinací směsi pokrutin ze semen olivovníku a/nebo pokrutin z kakaa a/nebo pokrutin ze semen podzemnice olejné a/nebo pokrutin ze semen bavlníku a/nebo pokrutin z rýžových otrub a/nebo slámy a/nebo pilin a/nebo štěpky. Ve směsi je vždy použito nejméně tří uvedených složek. Délka pelety je v rozmezí od 0,5 do 5násobku jejího průměru. Objemová hmotnost pelety je vyšší než 850 kg.m'3. Celkový obsah vody v ní je nejvýše 12 % hmotnostních.
Podstata technického řešení
Cílem technického řešení je poskytnout palivové pelety ze 100 % pokrutin semen révy vinné, které vykazují nižší energetickou a cenovou náročnost.
- 1 CZ 31397 Ul
S výhodou mají tyto palivové pelety tvar válce o maximálním průměru kruhové podstavy 25 ± 5 mm nebo tvar hranolu o maximálním průměru opsané kružnice podstavě hranolu 25 ± 5 mm a délku 5 až 45 mm. Ve výhodném provedení také tyto pelety obsahují 5 až 15 % hmotn. vody a 0,1 až 10 % hmotn. popelovin a mají objemovou hmotnost 980 až 1250 kg.m'3 a sypnou hmotnost 600 až 710 kg.m'3.
Výhodou technického řešení je využití produkce pokrutin ze semen révy vinné případně semen dalších olejnatých rostlinných druhů připravených do tvaru palivových pelet. Palivová peleta tvořena druhotným produktem po lisování oleje přispívá k její ekonomičtější výrobě. Pro výrobu palivových pelet ze semen rostlin jsou výhodně využita semena révy vinné s nízkým obsahem vody, která jsou tvrdá. Palivové pelety s obsahem nedostupného oleje v drcených semenech révy vinné mají v kombinaci s nízkým obsahem vlhkosti vyšší výhřevnost proti běžným biopalivům. Palivové pelety dle technického řešení splňují veškeré požadavky na své vlastnosti definované normami ČSN EN ISO 17225-1, ČSN EN ISO 17225-2 a ČSN EN ISO 17225-6. Vytvoření pelet z pokrutin je v porovnání s dřevními ekvivalenty zajímavé pro své energetické účely v podobě vyšší výhřevnosti a nižší ceně výroby.
Podstatou technického řešení je i zařízení pro kontinuální výrobu palivových pelet ze semen révy vinné, které zahrnuje šnekový lis olejnin, na jehož výstupním konci je výstupní tryska s otvorem pro protlačení pokrutin a za tímto otvorem krátící prvek dělicího zařízení, kde šnekový lis olejnin dále zahrnuje vstup semen révy vinné, lisovací hlavu s otvory po jejím obvodu prostupnými pouze pro vylisovaný olej. Výstupní tryska s otvorem je pevná nebo vyměnitelná.
Výhodně je krátícím prvkem nůž, rotující nůž, pila, ocelové lanko nebo klín umístěný ve vzdálenosti 0 až 60 mm od otvoru výstupní trysky. S výhodou má výstupní tryska otvor tvaru kruhu o maximálním průměru 25 ± 5 mm nebo tvar pravidelného n-úhelníku o maximálním průměru kružnice opsané 25 ± 5 mm.
Výhodou takového zařízení je přímá výroba palivových pelet na šnekovém lisu olejnin s umístěním trysky vhodného rozměru a tvaru otvoru na výstupní konec šnekového lisu olejnin, kdy je přímo využito tlaku šnekového lisu olejnin také jako tlaku nutného k výrobě pelet a není tak nutné pelety tvarovat tlakem separované-na dalším tlakovém zařízení či extrudéru. Využitím zařízení dle tohoto technického řešení odpadá potřeba energeticky i cenově náročného dvojího tlakového působení, jednak působení na semena vinné révy při lisování oleje a jednak na pokrutiny při jejich peletizaci. Navíc je takové pelety možné vyrábět bez nutnosti sušení pokrutin či přidávání pojiv.
Objasnění výkresu
Podstata technického řešení je dále objasněna na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojeného výkresu, na kterém
Obr. 1 představuje schéma zařízení pro výrobu pelet.
Příklady uskutečnění technického řešení
Uvedená uskutečnění znázorňují příkladné varianty provedení technického řešení, která však nemají z hlediska rozsahu ochrany žádný omezující vliv.
Lisování a výroba palivových pelet ze semen révy vinné probíhají současně ve šnekovém lisu 2 olejnin. Dochází tak k vynechání procesu sušení pokrutin, přičemž jsou tím sníženy nároky na skladovací kapacitu a energetické nároky na sušení pokrutin.
Semena vyseparovaná z matolin po lisování hroznů vinné révy jsou v prvním kroku přivedena ze zásobníku 1 na vstup šnekového lisu 2 olejnin například pomocí dopravníku. Ve šnekovém lisu 2 olejnin dochází k lisování semen révy vinné protlačením přes otvory v lisovací hlavě, která je součástí šnekového lisu 2 olejnin a odchází do nádoby 3 na olej.
-2CZ 31397 Ul
Ze semen během lisování oleje vznikají pokrutiny, tedy rozdrcená semena s obsahem nedostupného oleje. Ta jsou dále přiváděna do výstupní trysky 4 šnekového lisu 2 olejnin, kde dojde ke slisování semen a k tvorbě pokrutin. Palivové pelety jsou zbaveny přebytečné vlhkosti během samotného procesu lisování. Volba průměru a tvaru výstupní trysky 4 určuje průměr a průřezový tvar výsledných pelet. Průměr kruhového průřezu pelet je v tomto příkladném provedení 10 mm a k tomu se volí i odpovídající průměr trysky kruhového průřezu 10 mm. Vznikající pelety mají potom převážně válcový tvar a jsou kráceny na dělicím zařízení na délku 25 mm. Výsledné pelety jsou nařezány na požadovanou délku dělicím zařízením 5 s krátícím prvkem umístěným bezprostředně za otvorem výstupní trysky 4. Krátícím prvkem dělicího zařízení 5 je v tomto příkladném provedení nůž a krácené palivové pelety odpadávají do zásobníku 6 na palivové pelety.
V jiném příkladném provedení je průměr opsané kružnice podstavy neboli průřezu tvaru šestiúhelníku u palivových pelet 6 mm a k tomu se volí i odpovídající průměr trysky šestiúhelníku vnějšího průměru 6 mm. Vznikající pelety mají potom převážně tvar protáhlého pravidelného šestibokého hranolu a jsou kráceny na dělicím zařízení na délku 10 mm. Krátícím prvkem je klín umístěný až 15 mm za otvorem výstupní trysky 4. Dělicí zařízení dále obsahuje 20 mm dlouhý podložní pás/plech pro pelety, na kterém jsou pelety klínem kráceny na požadovanou délku a odpadávají do zásobníku 6 na palivové pelety. V jiném obdobném příkladném provedení je klín umístěný až 60 mm za otvorem výstupní trysky 4.
Jinými příklady krátících prvků jsou pila nebo ocelové lanko.
V jednom příkladném provedení měly palivové pelety výhřevnost 14 MJ.kg'1, obsah vody 15 % hmotn., obsah popelovin 10 % hmotn., objemovou hmotnost 1250 kg.m'3 a sypnou hmotnost 710 kg.m'3, mechanickou odolnost 98 %.
V druhém příkladném provedené palivové pelety měly výhřevnost 20 MJ.kg1, obsah vody 5 % hmotn., obsah popelovin 0,1 % hmotn., objemovou hmotnost kg.m3 a sypnou hmotnost 600 kg.m3, mechanickou odolnost 96,5 %.
Teplota tání popele vznikajícího spalováním pelet dle předkládaného technického řešení je vyšší než 1290 °C a nehrozí tak spékání popele na roštu během spalování. V
V dalším příkladném provedení palivových pelet dle technického řešení jsou nejprve do šnekového lisu 2 olejnin přivedena semena révy vinné a vzniklé pokrutiny po odseparování vylisovaného oleje protlačovány výstupní tryskou 4 o průměru kruhového otvoru 10 mm a dále řezány dělicím zařízením 5 na pelety o délce cca 20 mm. Vzniklé pelety jsou odváděny do zásobníku 6 na palivové pelety. Tyto pelety obsahují 8 % hmotnostních vody, přičemž této vlhkosti je dosaženo během procesu lisování. Výhřevnost pelet dle tohoto příkladného provedení je 18,6 MJ.kg1. Dále jsou pelety v tomto příkladném provedení charakteristické obsahem popelovin 7 % hmotn., objemovou hmotnost 1200 kg.m3, sypnou hmotností 750 kg.m’3 a mechanickou odolností 96,9 %.
Následující tabulka je protokol o zkoušce analýzy palivových pelet z dalšího příkladného provedení.
-3 CZ 31397 Ul
—........ ! Merená veličina Stanovená hodnota Rozšířena nejistota (%) Způsob stanovení
obsah vodv %hm. 7,97 9 ČSN EN 14774
spalné teplo výhřevnost MJ.kg1 21,608 ČSN EN 14918
MJ.kg·1 18,599 2 ČSN EN 14918
obsah popele % hm. 3,23 1,17 ČSN EN 14775
obsah dusíku hm. 2,089 2.1 CSN EN 15104
obsah uhlíku % hm. 5,3.422 0,26 ČSN ΕΝ 15104
obsah vodíku % hm. 4,045 0.5 ČSN EN 15104
obsah sírv % hm. 2.62 · 1.0 ČSN EN 15289 ’
obsLih chloru % hni. 0,04 2.50 ČSN ΕΝ 15289
obsah draslíku % hm. 0.832 19 ČSN EN 15290
; obsah vápníku : obsah hořčíku % lim. 1,145 2.3 ČSN EN 15290
% hm. <0,08 ČSN ΕΝ 15290
|------ i As mp.ke^suš. <1.6 - ČSN EN 15297
’ Cr mg-kg^suš, <20 - ČSN EN 15297
; Pb sng.kg 'suš. <2 ČSN EN 15297
Cn mg.kgVuš. <10 i ... ČSN EN 15297
_ mg.kgTsuš, •20 i ČSN ĚN 15297
Zn mp.kg 'suš. <8 | ČSN EN 15297
>tfední průměr středili délka mm 10,13 Γ -v. . ČSN EN 16127
mm 79.88 0.5 ČSN EN 16127
: hustota kg.nv' 1 165.8 0,25 ' CSN EN 14961-2
svpná hmotnost kg.nť5 707,4 2.5 ČSN F.N 1 53 03
mechanická odolnost % hm. 97.94 0,1 i ČSN ΕΝ 15210-1
Palivové pelety dle technického řešení jsou vyráběny jako druhotný produkt po lisování oleje ze semen révy vinné.
Příkladem zařízení pro kontinuální výrobu pelet dle technického řešení je zařízení znázorněné na obr. 1, které obsahuje zásobník i semen se šnekovým dopravníkem, pod nímž je umístěný šnekový lis 2 olejnin se vstupem pro semena révy vinné ze šnekového dopravníku. Šnekový lis 2 olejnin obsahuje lisovací hlavu s otvory po jejím obvodu, které jsou propustné pro vylisovaný olej, a pod tímto šnekovým lisem 2 olejnin je umístěna nádoba 3 na vylisovaný olej ze semen révy vinné. Na výstupní části šnekového lisuje umístěna výstupní tryska 4 šnekového lisu 2 olejnin, která má otvor definovaného průměru. Tuto výstupní trysku 4 je možné vyměňovat za výstupní trysky 4 různých průměrů, například 4 až 25 mm. V příkladném provedení má tato výstupní tryska 4 kruhový otvor, v jiných příkladných provedeních je otvor čtvercový, pravidelný šestiúhelník atd. za výstupní tryskou 4 je umístěno dělicí zařízení 5, v tomto příkladném provedení obsahující podpůrný pás na palivové pelety a krátící prvek, jímž je rotující nůž. Pod krátícím prvkem je umístěn zásobník 6 palivových pelet. V jiném příkladu provedení byl použit pásový dopravník.
Průmyslová využitelnost
Použití biopaliva v podobě palivových pelet ze semen révy vinné je bez výrazných omezení možné pro široký okruh spotřebitelů a nabízí alternativní využití druhotného produktu výroby oleje. Palivo ve formě pelet je tudíž spalitelné v běžných kotlích určených pro dřevné pelety. Takovéto pelety je možné nabízet přímo jako samostatné biopalivo, nebo jako směsné biopalivo s jinými druhy pelet pro získání jeho vyšší výhřevnosti.

Claims (8)

1. Palivové pelety ze semen révy vinné, vyznačující se tím, že obsahují 100 % pokrutin ze semen révy vinné.
2. Palivovépelety dle nároku 1, vyznačující se t í m , že mají tvar válce o maximálním průměru kruhové podstavy 25 ± 5 mm nebo tvar hranolu o průměru kružnice opsané podstavě hranolu 25 ± 5 mm a délku 5 až 45 mm.
3. Palivové pelety dle kteréhokoliv z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsahují 5 až 15 % hmotn. vody a 0,1 až 10 % hmotn. popelovin.
4. Palivové pelety dle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že jejich objemová hmotnost je 980 až 1250 kg.m'3 a sypná hmotnost je 600 až 710 kg.m'3.
5. Zařízení pro kontinuální výrobu palivových pelet dle nároku laž4, vyznačující se tím, že zahrnuje šnekový lis (2) olejnin, na jehož výstupním konci je výstupní tryska (4) s otvorem pro protlačení pokrutin, a za tímto otvorem krátící prvek dělicího zařízení (5), kde šnekový lis (2) olejnin dále zahrnuje vstup semen révy vinné a lisovací hlavu pro vylisování oleje.
6. Zařízení dle nároku 5, vyznačující se tím, že výstupní tryska (4) s otvorem je pevná nebo vyměnitelná.
7. Zařízení dle kteréhokoliv z nároků 5 nebo 6, vyznačující se tím, že krátící prvek je nůž, rotující nůž, pila, ocelové lanko nebo klín umístěný ve vzdálenosti 0 až 60 mm od otvoru výstupní trysky.
8. Zařízení dle kteréhokoliv z nároků 5 až 7, vyznačující se tím, že výstupní tryska (4) má otvor tvaru kruhu o maximálním průměru 25 ± 5 mm nebo tvar pravidelného n-úhelníku o maximálním průměru kružnice opsané 25 ± 5 mm.
CZ2017-34352U 2017-11-15 2017-11-15 Palivové pelety ze semen révy vinné a zařízení pro výrobu těchto palivových pelet CZ31397U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-34352U CZ31397U1 (cs) 2017-11-15 2017-11-15 Palivové pelety ze semen révy vinné a zařízení pro výrobu těchto palivových pelet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-34352U CZ31397U1 (cs) 2017-11-15 2017-11-15 Palivové pelety ze semen révy vinné a zařízení pro výrobu těchto palivových pelet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ31397U1 true CZ31397U1 (cs) 2018-01-23

Family

ID=61021359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2017-34352U CZ31397U1 (cs) 2017-11-15 2017-11-15 Palivové pelety ze semen révy vinné a zařízení pro výrobu těchto palivových pelet

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ31397U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4015951A (en) Fuel pellets and method for making them from organic fibrous materials
US20110119997A1 (en) Biomass fuel compact processing method
EP2502974A1 (en) Densified fuel pellets
CA2670530C (en) Fuel pellet containing recycled cellulosic material and method of making the fuel pellet
Obidziński Utilization of Post-Production Waste of Potato Pulp and Buckwheat Hulls in the Form of Pellets.
JPH0987646A (ja) 有機性廃棄物を使用した固形燃料の製造方法
EP2090641B1 (en) Densified fuel pellets
Obidziński et al. Production of fuel pellets from a mixture of sawdust and rye bran
Oyelaran et al. Effects of binding ratios on some densification characteristics of groundnut shell briquettes
Abakr et al. Experimental evaluation of a conical-screw briquetting machine for the briquetting of carbonized cotton stalks in Sudan
RU2551856C1 (ru) Способ глубокой переработки растительного органического топлива без использования химических скрепляющих компонентов и брикетированное топливо
CZ31397U1 (cs) Palivové pelety ze semen révy vinné a zařízení pro výrobu těchto palivových pelet
BE1011888A5 (nl) Brandstofkorrels en briketten op basis van organisch afvalmateriaal en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.
CZ16005U1 (cs) Palivo a/nebo krmivo na bázi rostlinných materiálů
CZ307732B6 (cs) Způsob výroby palivových pelet ze semen révy vinné a zařízení pro výrobu palivových pelet dle tohoto způsobu
RU150411U1 (ru) Пеллеты из прессованной биомассы
Onochie A comprehensive review on biomass pelleting Technology and electricity generation from biomass
Popescu et al. Determination of the Calorific Power of Densified Solid Biofuels.
TUATES et al. Physico-chemical and thermal properties of fuel briquettes derived from biomass furnaces as by-products
RU2628608C1 (ru) Способ производства топливных брикетов или гранул
RU2821528C1 (ru) Способ производства пеллет
Enakiev et al. Development of a technological process for the use of lavender waste biomass for energy purposes
GB2450155A (en) Combustible fuel
CZ16507U1 (cs) Palivo a/nebo krmivo na bázi rostlinných materiálu
Srivastava et al. Briquetting of Crop Residues with special reference to Cotton Stalk–Market potential in India

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20180123

MK1K Utility model expired

Effective date: 20211115