PL204464B1 - Sposób wytwarzania pellets i/lub brykietów paliwowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pellets i/lub brykietów paliwowych z biomasy znajdujących zastosowanie jako ekologiczne paliwo w systemach grzewczych, zastępujące tradycyjne paliwa w postaci węgla, oleju opałowego i tym podobnych.

Z polskiego opisu zgł oszenia wynalazku numer P-347 960 jest znane paliwo stał e z biomasy oraz sposób jego wytwarzania. Brykiet według ujawnionego wynalazku wytwarza się z łodyg wieloletniej rośliny Sida hermaphodia Rusby rozdrobnionych wstępnie na kawałki o długości od 20 do 100 mm, zaś tak rozdrobnione poddaje się rozdrobnieniu właściwemu dla uzyskania średniego stosunku długości do grubości w granicach 40 do 80, korzystnie 60 oraz udziału cząstek dłuższych niż 10 mm w przedziale od 2% do 20%, korzystnie 10% i udziału czą stek mniejszych niż 0,25 w przedziale 5% do 15%, korzystnie 10%. Tak rozdrobnioną biomasę zawierającą od 3% do 18% wilgoci komprymuje się w brykiety o żądanej gę stoś ci i kształ cie a lepiszczem jest zawarta w surowcu lignina. Paliwo stał e otrzymane według opisanego sposobu jest mieszaniną omówionej biomasy i dodatków rozdrobnionych elementów pochodzenia roślinnego, głównie drewna, korzystnie w ilości nie przekraczającej 60% w przeliczeniu na suchą mas ę biomasy. Do tak uzyskanej mieszanki dodaje się lepiszcze pochodzenia naturalnego, korzystnie dodaje się melasę w ilości od 0,3% do 2,0%, korzystnie 0,3% w przeliczeniu na suchą biomasę, po czym biomasę poddaje się komprymacji.

Z polskiego opisu patentowego numer 160 302 jest znany brykiet paliwowy w postaci wypraski składającej się z rozdrobnionego materiału, którym są cząsteczki świeżego drewna oraz cząsteczki tworzywa sztucznego o udziale od 10 do 50% wagowych. Cząsteczki świeżego drewna stanowi co najmniej częściowo kora drzewna, a tworzywem sztucznym jest polietylen. Ujawniony brykiet ma kształt polana i charakteryzuje się wilgotnością poniżej 10%.

Coraz powszechniej stosowanym paliwem otrzymywanym z biomasy jest paliwo pochodzące w 100% z trocin, wiórów, ścinek i innych odpadków powstających w procesie obróbki drewna. Paliwo takie nie zawiera w sobie żadnych chemicznych dodatków typu kleje, lakiery i inne i w formie handlowej występuje bądź w postaci brykietów, bądź w postaci pellets, znanych też pod nazwami pelety lub pellety. Paliwo to charakteryzuje się bardzo niską zawartością SO2 w spalinach, zerową emisją CO2 oraz niską zawartością popiołu. Pellets mają postać granulek o średnicy od 6 do 12 mm i długości od 10 do 30 mm, o ciężarze właściwym od 0,65 do 0,75 kg/dm³, przy wilgotności od 7% do 12% i posiadają wartość opałową w granicach 17,8 do 19,4 MJ/kg. 2100 kg pellets jest odpowiednikiem 1000 I oleju opałowego.

Istotę wynalazku stanowi mieszanina biomasy otrzymanej z produktów powstających w procesie obróbki drewna ze składnikiem uzupełniającym w postaci podłoża popieczarkowego w ilości od 30% do 50% podłoża w stosunku do ilości trocin, wiórów i ścinek drzewnych wchodzących w skład biomasy. Surowcem stosowanym do produkcji podłoża pieczarkowego jest słoma z nieznacznym udziałem nawozu kurzego i jako mieszanina poddana fermentacji, natomiast podłożem popieczarkowym jest mieszanina opisanego wyżej podłoża z torfem oraz grzybni. Podłoże popieczarkowe stanowiące dotychczas odpad nie poddawany utylizacji ani w centrach uprawowych, ani poza nimi, poddaje się wstępnemu mieszaniu przy użyciu dowolnego typu mieszalnika w celu uzyskania jednorodności w masie i oddzielania zanieczyszczeń, po czym tak otrzymany substrat poddaje się wstępnemu suszeniu wymuszonemu lub naturalnemu, aż do uzyskania wilgotności zbliżonej do 25%, a następnie tak otrzymany składnik uzupełniający miesza się w proporcji od 30% do 50% ze składnikiem podstawowym w postaci biomasy otrzymanej w procesie obróbki drewna i/lub biomasy zmieszanej uprzednio z miałem węglowym. Tak uzyskaną mieszaninę suszy się aż do uzyskania wilgotności mniejszej niż 15%, a ostateczny kształt produktu uzyskuje się poddając mieszaninę sprasowaniu w dowolnego typu pelleciarkach i/lub brykieciarkach.

Z uwagi na znaczny udział ligniny w resztkach słomy pochodzącej z podłoża popieczarkowego, dochodzący do 16% w słomie, ułatwiającej jej wiązanie w procesie prasowania, uzyskuje się poprawę gęstości oraz większą twardość otrzymywanych pellets przy jednoczesnym obniżeniu kosztów wytwarzania takiego biopaliwa. Dodatkowo wykorzystując w procesie otrzymywania pellets podłoża popieczarkowego zagospodarowuje się dotychczas bezużyteczny odpad.

Sposób wytwarzania pellets i/lub brykietów paliwowych według wynalazku jest zilustrowany w przykł adach wykonania.

P r z y k ł a d I. Podłoże popieczarkowe składające się ze słomy z nieznacznym udziałem nawozu kurzego zmieszanej z torfem oraz grzybnią, w którym zawartość celulozy jest zbliżona do 50%,

PL 204 464 B1 zawartość pentosanów wynosi około 11,5% a ligniny około 16% rozdrabnia się w celu otrzymania masy, w której źdźbła słomy mają długość od 50 mm do 100 mm i masę tę poddaje się wstępnemu mieszaniu w mieszalniku bębnowym dla uzyskania jednorodności w masie i oddzielenia zanieczyszczeń, po czym tak otrzymany substrat poddaje się wstępnemu suszeniu wymuszonemu w suszarce bębnowej, aż do uzyskania wilgotności poniżej 25%. Następnie do tak rozdrobnionej, jednorodnej masy dodaje się biomasę otrzymaną z produktów powstających w procesie obróbki drewna, której składnikami są trociny, wióry i ścinki drzewne, przy czym proporcja substratu i biomasy wynosi 50:50 w przeliczeniu na suchą masę. Tak otrzymaną mieszaninę suszy się do uzyskania wilgotności 12% i poddaje się prasowaniu w dowolnego typu brykieciarce uzyskując żądany, ostateczny kształt produktu w postaci brykietu o gęstości od 1000 g/dm³ do 1300 g/dm³, wilgotności poniżej 12%, o zawartości popiołu 0,7% i wartości opałowej 17,8 MJ/kg.

P r z y k ł a d II. Podł o ż e popieczarkowe jak w przykł adzie I miesza si ę w proporcji 60:40 przeliczonej na suchą masę z biomasą otrzymaną z produktów powstających w procesie obróbki drewna zmieszanej uprzednio w stosunku 80:20 z miałem węglowym. Tak uzyskaną mieszaninę suszy się w suszarce retortowej do uzyskania wilgotnoś ci 9% i podaje się ją do urządzenia formującego pellety o ś rednicy 10 mm, dł ugoś ci 30 mm zawierają ce poniż ej 1% popiołu i charakteryzujące się wartoś cią opałową 19,2 MJ/kg.

Claims (2)

1. Sposób wytwarzania pellets i/lub brykietów paliwowych z biomasy otrzymywanej z produktów powstających w procesie obróbki drewna zmieszanej z dodatkami, korzystnie pochodzenia mineralnego, znamienny tym, że podłoże popieczarkowe składające się ze słomy z nieznacznym udziałem nawozu kurzego z torfem oraz grzybnią poddaje się wstępnemu mieszaniu w dowolnego typu mieszalniku w celu uzyskania jednorodności w masie i oddzielenia zanieczyszczeń, po czym tak otrzymany substrat poddaje się wstępnemu suszeniu wymuszonemu lub naturalnemu, aż do uzyskania wilgotności zbliżonej do 25%, a następnie tak otrzymany składnik uzupełniający miesza się w proporcji od 30% do 50% w przeliczeniu na suchą masę ze składnikiem podstawowym w postaci trocin, wiórów i ścinek drzewnych wchodzących w skład biomasy, z kolei tak otrzymaną mieszaninę poddaje się prasowaniu w dowolnego typu pelleciarce lub brykieciarce uzyskując żądany, ostateczny kształt produktu.

2. Sposób wytwarzania pellets i/lub brykietów paliwowych z biomasy otrzymywanej z produktów powstających w procesie obróbki drewna zmieszanej z dodatkami, korzystnie pochodzenia mineralnego, znamienny tym, że podłoże popieczarkowe składające się ze słomy z nieznacznym udziałem nawozu kurzego z torfem oraz grzybnią poddaje się wstępnemu mieszaniu w dowolnego typu mieszalniku w celu uzyskania jednorodności w masie i oddzielenia zanieczyszczeń, po czym tak otrzymany substrat poddaje się wstępnemu suszeniu wymuszonemu lub naturalnemu, aż do uzyskania wilgotności zbliżonej do 25%, a następnie tak otrzymany składnik uzupełniający miesza się w proporcji od 30% do 50% w przeliczeniu na suchą masę ze składnikiem podstawowym w postaci trocin, wiórów i ścinek drzewnych wchodzących w skład biomasy zmieszanych uprzednio z miałem węglowym w stosunku od 60:40 do 90:10, z kolei tak otrzymaną mieszaninę poddaje się prasowaniu w dowolnego typu pelleciarce lub brykieciarce uzyskując żądany, ostateczny kształt produktu.