CZ9901438A3 - Způsob výroby palivových pelet a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Při způsobu palivových pelet se kůra nejdříve předsuší a pak se drtí a zbavuje kovových a minerálních nečistot a takto upravená se mísí s dřevní štčpkou, přičemž tato směs se usuší při teplotách nad 800°C v redukčním prostředí a následně se k úsuškům přidávají nadrcené stébloviny a odpadní papír, vše se zhomogenizuje ve šrotovníku a najemno upravená směs se dopraví do granulovacího zařízení, kde se za stálého zkrápění slisuje pod vysokým tlakem a při vysokých teplotách do pelet, které se následně proudem vzduchu ochladí. Zařízení k provádění tohoto způsobuje tvořeno bubnovou sušičkou, na níž navazuje odlučovací cyklon, dále šrotovníkem s dávkovači komorou pro další příměsi, alespoň jedním tvářecím lisem, kterýje opatřen dávkovacím a zvlhčovacím zařízením, a chladicím mostem. Bubnová sušička je opatřena spalovací komorou, která je upravena pro spalování dřevného prachu, vznikajícího jako podsítné při drcení kůry a dřeva. Zařízení je dále opatřeno alespoň jednou jednotkou, určenou ke zhodnocování úletů, spalin a odpadního tepla ze sušičky. Před systém sušičky je předřazeno zařízení na třídění a drcení surové kůly. Zařízení může být opatřeno zařízením na měření sušiny v dřevní hmotě a to na vstupu i výstupu ze sušičky.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby palivových pelet z dřevného, zemědělského a papírového odpadu s převahou stromové kůry a zařízení k prováděnS^pSsfebu. Jeho podstatou je využití kůry s příměsí dřevní štěpky, pilin, stéblovin a odpadního papíru k výrobě ušlechtilého ekologického paliva s vysokou výhřevností a nízkou popelnatostí.

Dosavadní stav techniky

Je znám způsob zpracovávání zbytkových odpadních pilin na brikety pomocí různých lisů, ve většině případů k tomuto účelu specielně zkonstruovaných a upravených. Piliny jsou promíchávány s umělým či přírodním organickým pojivém kupř. melasou a následně lisovány do tvaru briket.

Dále je znám způsob výroby briket ze směsi pilin a sběrového papíru. K dosažení soudržnosti směsi je opět použito umělé či přírodní organické pojivo.

S kůrou, jako odpadem při těžbě a zpracování dřeva na pilách a v papírnách jsou při likvidaci problémy, protože se obtížně zpracovává a v surovém stavu je pro využití ke spalování v kotlích nevhodná. Obsahuje mnohem více vlhkosti, než jiný dřevní odpad. Vlivem obsahu pryskyřice se nalepuje na drtící válce, takže se velice špatně drtí a nadrcená se zase lepí na dopravní pásy. Dále syrová kůra obsahuje také mnohem více solí a nečistot. Proto kůra končí při průmyslovém zpracování dřeva na pilách a v papírnách většinou na skládkách a jen malé množství se využívá do kompostových směsí a k rekultivacím.

Nevýhodou uvedených známých způsobů zpracování odpadních pilin, ev.sběrového papíru je především špatná kvalita konečného výrobku, brikety mají nízkou pevnost a špatnou konzistenci. Důsledkem toho je i snížená odolnost výrobku vůči přijímání vzdušné vlhkosti. Další nevýhodou známých způsobů je, že používané lisy pro výrobu briket nevyhovují kapacitně pro průmyslové využití, neboť pracují dávkově v pracovních rázech a jejich provoz není kontinuální.

Další nevýhodou známých způsobů briketování je proces sušení pilin před briketováním. Piliny se suší při nižších teplotách, a tím v dřevní hmotě zůstávají těkavé soli, zejména soli draslíku a sodíku, které pak při teplotách nad 700 °C v topeništi sublimují a zároveň kondenzují na povrchu teplosměných ploch a způsobují zanesení povrchu trubek.

φ* φφφφ • Φ φφφ φ φ φ φ • φφφφ

ΦΦΦΦΦ • ΦΦΦ φφ · φ φ · φ «· φ «φφφ • φ φφφφ φφφφ φ φφφ *·· φ · · φ ·· ··

Uvedené nevýhody nedovolují, aby briket z pilin, ev.z pilin a sběrového papíru bylo využívání ve větší míře, kupř. aby jimi mohly být plynule zásobovány výtopny, průmyslové kotelny a jiní velkoodběratelé.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nevýhody známého stavu techniky do značné míry odstraňuje způsob výroby palivových pelet a zařízení k provádění způsobu dle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kůra se nejdříve předsuší a pak se drtí a zbavuje kovových a minerálních nečistot a takto upravená se mísí s dřevní štěpkou, přičemž tato směs se usuší při teplotách nad 800°C v redukčním prostředí a následně se k úsuškům přidávají nadrcené stébloviny a odpadní papír, vše se zhomogenizuje ve šrotovníku a najemno upravená směs se dopraví do granulovacího zařízení, kde se za stálého zkrápění slisuje pod vysokým tlakem a při vysokých teplotách do pelet, které se následně proudem vzduchu ochladí.

Zařízení k provádění způsobu je tvořeno bubnovou sušičkou, na niž navazuje odlučovací cyklon, dále šrotovníkem s dávkovači komorou pro další příměsi, alespoň jedním tvářecím lisem, který je opatřen dávkovacím a zvlhčovacím zařízením, a chladicím mostem. Bubnová sušička je opatřena spalovací komorou, která je upravena pro spalování dřevného prachu, zejména prachu vznikajícího jako podsítné při drcení kůry a dřeva. Zařízení je dále opatřeno alespoň jednou jednotkou určenou ke zhodnocování úletů, spalin a odpadního tepla ze sušičky. Před systém sušičky je předřazeno zařízení na třídění a drcení surové kůry. Zařízení může být opatřeno zařízením na měření sušiny v dřevní hmotě a to na vstupu i výstupu ze sušičky.

Výhodou způsobu dle vynálezu je především vysoká kvalita palivových pelet a vysoká produkce. Při termálním zpracování v redukčním prostředí sušičky se úsušky zbaví těkavých solí a při peletizaci za vysokého tlaku se vytvoří s přispěním složek kůry, tj. smoly a pryskyřice jako pojivá, pelety o vysoké hutnosti a se skelným povrchem. Skelný povrch je dostatečnou ochranou proti vzdušné vlhkosti. Palivové pelety vyrobené tímto způsobem mají oproti obdobným výrobkům vyšší výhřevnost, větší hutnost a tím i menší drolivost, nízkou popelnatost a především mají obsah oxidů síry a dusíku hluboko pod přísnými emisními limity. Všemi svými vlastnostmi představují velice ušlechtilé ekologické palivo.

Uvedený způsob využívá zmíněného obsahu smoly a pryskyřice v dřevní hmotě i jako přirozeného pojivá a není nutno jakékoliv další pojivo přidávat. Granulát vyrobený uvedeným způsobem má oproti obdobným výrobkům mnohem vyšší výhřevnost, vyšší měrnou hmotnost, nepatrnou rozpadavost a nízkou popelnatost a představuje tak ušlechtilé ekologické palivo.

·· ·tttttt ♦ tt « · • · · « tttttt tttttt·· •tttttt tttt ·· tt tt tt · · • · · · · « · · · « · * tt • tttt • tttttt tttttt • · • tt ·«

Výhodou zařízení k provádění způsobu je zejména možnost využití jako sušicího a tvářecího zařízení zemědělské sušičky a granulátoru pro krmné směsi a řízky, které jsou upraveny tak, aby mohly zpracovávat kůru a produkovat palivové pelety kontinuálně. Tyto původně zemědělské technologické celky jsou nově opatřeny překonstruovanými součástmi, jako je například spalovací komora nebo tvářecí matrice a rolny, které jsou doplněny novými technologickými uzly, umožňujícími zpracovávat hořlavý odpad v široké škále, zejména pak kůru, a to kontinuálně s vysokou produkcí a s menší energetickou náročností. Ve srovnání s dosud známými zařízeními je kontinuální výroba způsobem a na zařízení dle vynálezu nejen energeticky mnohem méně náročná, ale nezatěžuje okolí žádnými škodlivými zplodinami.

Příkladfprovedení vynálezu

Základní surovinou pro výrobu palivových pelet je předdrcená a předsušená stromová kůra nebo směs kůry a dřevní štěpky. Surovina se dopraví pomocí pásových dopravníků do bubnové sušičky, kde je teplota tak vysoká, aby se vytvořilo redukční pí ústředí a úsušky nevzplanuly. Usušený substrát, který má na výstupu ze sušičky vlhkost 4-7 hmot%, je pomocí ventilace odváděn do odlučovacího cyklonu, kde se oddělí od spalin a také částečně ochladí. Z nístěje cyklonu je šnekem vyhrnován do dávkovači komory, do které se mohou přidat další suroviny, zejména drcené stébloviny, případně drcený papír, které při styku s horkými úsušky ztratí svou vlhkost. Suchá směs je dopravena do šrotovníku, kde se zhomogenizuje na jemnou frakci a přes dávkovači zařízení je dodávána do jednoho, dvou a/nebo více tvářecích lisů. Odtud vypadávají válcové pelety na chladicí most, kde se proudem vzduchu ochladí z 98°C na 30-40°C. Takto teplé pelety je již možné dopravit do skladovacích sil.

Před sušičkou je předřazeno specielní zařízení na drcení a třídění surové kůry, které je opatřeno výkonným drtičem konstruovaným tak, aby se syrová kůra nenabalovala. Linka dále zahrnuje vibrační třídící síto a magnetické a pneumatické separátory. Na tomto zařízení se šlahouny kůry a kus dřevného odpadu nadrtí na zrnitost 35-40mm a jemnější frakce propadlá sítem se rozšrotuje a použije se jako palivo pro vytápění sušičky.

Za sušičkou a jejím cyklonem je přiřazeno zařízení, které propírá spaliny a zachytává a zhodnocuje odpadní teplo ze spalin, které se pak využívá na předsušování surovin.

· • 99 ·♦ 9 • 9 9 9 · 9

9 9 9 9 9 • 9999 999«

9 9 9 9 9

9999 99 99 ·

9 9 9

9 9 9

999 999 • · »9

Průmyslová využitelnost

Předmět vynálezu je využitelný zejména při zpracování kůry a dřevného odpadu vznikajícíht jak při těžbě, tak při průmyslovém zpracování dřeva, je využitelný pro zpracování zemědělskéh odpadu ( zejména stéblovin) a papírového odpadu. Předmět vynálezu umožňuje vyrábět ekologického palivo s vysokou výhřevností, hutností a nízkou popelnatostí, které při skladování pod přístřeškem nepřijímáatmosférickou vlhkost.

Vysoká produkce při výrobě paliva umožňuje kontinuálně zásobovat i střední energetické zdroje do výkonu až 50 MW. Velikost paliva a jeho vysoká hutnost odpovídají nárokům pro automatické plnění průmyslových a komunálních kotlů s pevnými i pohyblivými rošty.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby palivových pelet ^·Η··Η··Μ·Μ··ρ··Ι·Μ···^Μ····Β vyznačující se tím, že kúra se nejdříve předsuší, pak se drtí a* zbavuje kovových a minerálních nečistot a takto upravená se mísí s dřevní štěpkou, přičemž tato směs se usuší při teplotách nad 800°C v redukčním prostředí a následně se k úsuškům přidávají nadrcené stébloviny a odpadní papír, vše se zhomogenizuje ve šrotovníku a najemno upravená směs se dopraví do granulovacího zařízení, kde se za stálého zkrápění slisuje pod vysokým tlakem a při vysokých teplotách do pelet, které se následně proudem vzduchu ochladí.
2. 2. Zařízení k provádění způsobu dle nároku l.vyznačující se tím , že je tvořeno bubnovou sušičkou, na niž navazuje odlučovací cyklon, dále šrotovníkem s dávkovači komorou pro další příměsi, alespoň jedním tvářecím lisem, který je opatřen dávkovacím a zvlhčovacím zařízením, a chladicím mostem.
3. 3. Zařízení dle nároku 2, vyznačující se tím , že bubnová sušička je opatřena spalovací komorou, která je upravena pro spalování dřevného prachu, zejména prachu vznikajícího jako podsítné při drcení kůry a dřeva.
4. 4. Zařízení dle nároku 2_fvyznačující se tím , že je opatřeno alespoň jednou jednotkou určenou ke zhodnocování úletů, spalin a odpadního tepla ze sušičky.
5. 5. Zařízení dle nároku 2^ vyznačující se tím , že před systém sušičky je předřazeno zařízeni na třídění a drcení surové kůry.
6. 6. Zařízení dle nároku 2_# vyznačující se tím , že je opatřeno zařízením na měření sušiny v dřevní hmotě a to na vstupu i výstupu ze sušičky.