PL198194B1

PL198194B1 - Sposób wytwarzania paliwa stałego z biomasy

Info

Publication number: PL198194B1
Application number: PL347960A
Authority: PL
Inventors: Piotr Mańko; Andrzej Noskowiak
Original assignee: Biotek Sp Z Oo
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2008-06-30
Also published as: US20060037235A1; CZ20033348A3; DE60210072D1; EP1397470A2; PL347960A1; DE60210072T2; ATE321112T1; CZ295818B6; WO2002099015A3; DK1397470T3; WO2002099015A2; HUP0400112A2; EP1397470B1

Abstract

1. Sposób wytwarzania paliwa sta lego z biomasy w postaci brykietów, w którym brykiety o za- kresie g esto sci 400 do 1500 g/dm 3 formuje si e przez komprymacj e, znamienny tym, ze biomas e wytwarza si e z lodyg wieloletniej ro sliny Sida hermaphrodita Rusby, które rozdrabnia si e wst epnie na kawa lki o d lugo sci od 20 do 100 mm, korzystnie 50 mm, a nast epnie poddaje si e je rozdrobnieniu w la sciwemu tak, ze ich sredni stosunek d lugo sci do grubo sci zawiera si e w przedziale od 40 do 80, korzystnie 60, a udzia l cz astek d lu zszych ni z 10 mm wynosi od 2 do 20%, korzystnie 10% oraz udzia l cz astek mniejszych ni z 0,25 mm wynosi od 5 do 15%, korzystnie 10%. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania paliwa stałego z biomasy w postaci brykietów.

Paliwo z biomasy jest używane do opalania domów, zwłaszcza stosowane jest w kotłowniach przydomowych, kominkach oraz do ogrzewania upraw szklarniowych.

Znane dotychczas paliwa pochodzenia roślinnego w postaci brykietów o różnej gęstości, wielkości i kształtach oraz sposoby ich wytwarzania opierają się na stosowaniu surowców odpadowych, takich jak trociny i wióry pochodzące z wieloletnich drzew. Paliwa te oraz sposoby ich wytwarzania posiadają szereg wad, do których należy między innymi ograniczona baza surowcowa i niejednorodność surowca mającego negatywny wpływ na przebieg procesu produkcyjnego, jakość i powtarzalność parametrów produktu końcowego. Istotną wadą sposobów wytwarzania brykietowanego paliwa z surowca drzewnego jest uzależnienie lokalizacji wytwórni od istniejącego już zaplecza surowcowego w postaci tartaków i zakładów przetwórstwa drewna a nie od bliskości rynków zbytu paliwa, w tym od dużych aglomeracji miejskich, wokół których są zlokalizowane osiedla podmiejskich domostw indywidualnych oraz producenci upraw szklarniowych.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie wymienionych wad, polegające na doborze surowca o dużej wydajności, krótkim czasie jego produkcji i dużej produktywności z jednostki powierzchni uprawowej oraz posiadającego i zapewniającego jednorodne stabilne warunki produkcji.

Sposób wytwarzania paliwa stałego z biomasy w postaci brykietów, w którym brykiety o zakresie gęstości 400 do 1500 g/dm³ formuje się przez komprymację, odznacza się według wynalazku tym, że biomasę wytwarza się z łodyg wieloletniej rośliny Sida hermaphrodita Rusby, które rozdrabnia się wstępnie na kawałki o długości od 20 do 100 mm, korzystnie 50 mm, a następnie poddaje się je rozdrobnieniu właściwemu tak, że ich średni stosunek długości do grubości zawiera się w przedziale od 40 do 80, korzystnie 60, a udział cząstek dłuższych niż 10 mm wynosi od 2 do 20%, korzystnie 10% oraz udział cząstek mniejszych niż 0,25 mm wynosi od 5 do 15%, korzystnie 10%.

Korzystnie poddane rozdrobnieniu właściwemu łodygi o zawartości wilgoci od 3 do 18%, korzystnie 12% komprymuje się w brykiety o żądanej gęstości i kształcie, a lepiszczem jest zawarta w surowcu lignina.

Korzystnie biomasę wytwarza się z łodygi rośliny Sida hermaphrodita Rusby w mieszaninie z dodatkami rozdrobnionych elementów pochodzenia roślinnego, korzystnie drewna w ilości nie przekraczającej 60% w przeliczeniu na suchą masę biomasy.

Korzystnie do biomasy przed oddaniem jej komprymacji dodaje się lepiszcze pochodzenia naturalnego, korzystnie melasę, w ilości od 0,3 do 2,0%, korzystnie 0,3% w przeliczeniu na suchą masę.

Paliwo stałe z biomasy wytworzone sposobem według wynalazku posiada skład chemiczny i wartość opałową zbliżone do drewna brzozowego i z powodzeniem zastępuje węgiel i drewno opałowe.

Ze względu na skład chemiczny zastosowanego surowca, wytworzone paliwo cechuje niska emisja szkodliwych produktów spalania takich jak dwutlenek siarki i tlenki azotu. Nie występuje również zagrożenie emisji szkodliwych produktów spalania żywic i klejów syntetycznych, które występują w brykietach wyrabianych z odpadów przemysłu wytwarzającego płyty aglomerowane i wytwarzanych z nich mebli. Lokalizacja plantacji uprawy rośliny Sida hermaphrodita Rusby jako bazy surowcowej w niewielkiej odległości od wytwórni brykietów upraszcza logistykę transportu i jego składowania.

Wynalazek ilustrują przykłady wykonania.

P r z y k ł a d 1. Po osiągnięciu dojrzałości technologicznej, łodygi rośliny Sida hermaphrodita Rusby cięto przy użyciu samojezdnej sieczkarni polowej uzyskując biomasę, w której występują kawałki o długości 50 do 100 mm. Przyczepą objętościową dostarczono biomasę do wytwórni, w której przy użyciu młyna nożowego rozdrobniono ją do cząstek o długości 1 do 5 mm a udział cząstek o wymiarze mniejszym niż 0,25 mm wynosił 12%. W tej postaci biomasę o wilgotności 30% wprowadzono w ciąg technologiczny brykieciarni składający się z suszarni bębnowej, zbiornika materiału suchego i dwóch brykieciarek, tłokowej śrubowej. Produkt, to jest brykiety wytworzone przy użyciu brykieciarki tłokowej zawierał 10% wilgoci przy gęstości od 800 do 1300 g/dm, natomiast brykiety wytworzone przy użyciu brykieciarki śrubowej posiadały gęstość od 1300 do 1500 g/dm⁵, przy czym odpowiednio wydajność brykieciarki tłokowej wynosiła 180 kg/h a brykieciarki śrubowej 850 kg/h. Praca brykieciarek była bardziej stabilna i równomierna niż przy wyrobie brykietów z odpadów drzewnych.

P r z y k ł a d 2. Do wstępnie rozdrobnionej biomasy o wymiarach jak w przykładzie 1, dodano tartaczne trociny drzewne w ilości 50% w przeliczeniu na suchą masę i przy użyciu młyna nożowego

PL 198 194 B1 mieszaninę rozdrobniono do cząstek o długości 1 do 5 mm, w której udział cząstek mniejszych niż 0,25 mm wynosił 12% a wilgotność jej wynosiła 30%. Do tak sporządzonej biomasy dodano melasę w ilości 0,3% i poddano komprymacji w brykieciarce tłokowej. W wyniku komprymacji uzyskano brykiety kominkowe w postaci lasek o gęstości 1100 kg/m³.

Wyprodukowane paliwa znajdują zastosowanie do opalania kotłów grzewczych w zastępstwie węgla, drewna opałowego lub gazu oraz jako opał kominkowy.

Claims

1. Sposób wytwarzania paliwa stałego z biomasy w postaci brykietów, w którym brykiety o zakresie gęstości 400 do 1500 g/dm3 formuje się przez komprymację, znamienny tym, że biomasę wytwarza się z łodyg wieloletniej rośliny Sida hermaphrodita Rusby, które rozdrabnia się wstępnie na kawałki o długości od 20 do 100 mm, korzystnie 50 mm, a następnie poddaje się je rozdrobnieniu właściwemu tak, że ich średni stosunek długości do grubości zawiera się w przedziale od 40 do 80, korzystnie 60, a udział cząstek dłuższych niż 10 mm wynosi od 2 do 20%, korzystnie 10% oraz udział cząstek mniejszych niż 0,25 mm wynosi od 5 do 15%, korzystnie 10%.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że poddane rozdrobnieniu właściwemu łodygi o zawartości wilgoci od 3 do 18%, korzystnie 12% komprymuje się w brykiety o żądanej gęstości i kształcie, a lepiszczem jest zawarta w surowcu lignina.

3. Sposób weeług zastrz. 1 albo 2, znamiennn tym, że biomasę wytwarzz się z łoddyi rośllny Sida hermaphrodita Rusby w mieszaninie z dodatkami rozdrobnionych elementów pochodzenia roślinnego, korzystnie drewna w ilości nie przekraczającej 60% w przeliczeniu na suchą masę biomasy.

4. Spooób weeniu zastrz. 3, znnmienny tym, że do biomasę prrzd oc^c^ć^r^it^m j ej komprzmaajj dodaje się lepiszcze pochodzenia naturalnego, korzystnie melasę, w ilości od 0,3 do 2,0%, korzystnie 0,3% w przeliczeniu na suchą masę.