PL227569B1 - Sposób wytwarzania ekologicznego paliwa alternatywnego i ekologiczne paliwo alternatywne - Google Patents

Sposób wytwarzania ekologicznego paliwa alternatywnego i ekologiczne paliwo alternatywne

Info

Publication number
PL227569B1
PL227569B1 PL398361A PL39836112A PL227569B1 PL 227569 B1 PL227569 B1 PL 227569B1 PL 398361 A PL398361 A PL 398361A PL 39836112 A PL39836112 A PL 39836112A PL 227569 B1 PL227569 B1 PL 227569B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
fuel
amount
final
weight
coal
Prior art date
Application number
PL398361A
Other languages
English (en)
Other versions
PL398361A1 (pl
Inventor
Arkadiusz Szymanek
Przemysław Szymanek
Ryszard Sosiński
Robert Kościelniak
Maciej Polak
Original Assignee
Makpol Recykling Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
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 Makpol Recykling Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością filed Critical Makpol Recykling Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority to PL398361A priority Critical patent/PL227569B1/pl
Publication of PL398361A1 publication Critical patent/PL398361A1/pl
Publication of PL227569B1 publication Critical patent/PL227569B1/pl

Links

Landscapes

  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania ekologicznego paliwa alternatywnego i ekologiczne paliwo alternatywne, przeznaczone do różnego rodzaju technologii spalania paliw stałych.
Technologie paliw stałych cieszą się niesłabnącą popularnością ze względu na ich relatywnie niższy koszt oraz dostępność. Do najbardziej popularnych paliw stałych należy węgiel i drewno. Paliwa te spalane są w kominkach, piecach wyposażonych w podajniki automatyczne lub piecach zasypowych.
Wzrasta świadomość konieczności ponownego wykorzystania surowców wtórnych poddanych procesowi odzyskiwania materiałów różnego typu. Część materiałów odzyskanych można wykorzystać, jako paliwo lub mieszać te materiały z innymi paliwami, zachowując przy tym ekologiczny charakter paliwa będącego gotowym wyrobem dla klienta końcowego.
Przykładem paliwa uzyskiwanego z odzysku jest muł węglowy. Muły węglowe powstają w procesie uszlachetniania węgla. Wydobywany urobek z pokładów kopalni stanowi mieszaninę węgla i skały płonnej, towarzyszącej pokładom węgla. Tak zanieczyszczony węgiel nie ma własności użytkowych i nie nadaje się wprost do celów energetycznych. W celu poprawy jego własności energetycznych poddawany jest procesom przeróbczym, tak zwanemu odkamienianiu węgla. Efektem procesu jest koncentrat węgla oraz skała płonna, traktowana jako odpad. Proces wzbogacania przebiega w środowisku wodnym, a wytworzone produkty rozdziału podlegają następnie procesom odwadniania. Wskutek odwadniania, przez sita szczelinowe przedostaje się woda, a wraz z nią ziarna o granulacji do 1 mm. Taki produkt nazywany jest mułem węglowym. Uzyskana zawiesina wodno-mułowa jest kierowana do ziemnych osadników mułowych. Zmagazynowane w ten sposób ziarna opadają pod wpływem siły grawitacji, a uzyskana w górnej warstwie czysta woda zawracana jest do obiegu produkcyjnego. Muł węglowy jest następnie z osadnika wybierany i oferowany, jako produkt handlowy. Często muł węglowy jest traktowany, jako odpad poprodukcyjny ze względu na dużą zawartość iłów, pirytów, skały płonnej oraz z powodu niskiej wartości opałowej.
Na rynku paliw są również oferowane brykiety z miału i mułu węglowego. Brykiet taki często zawiera też inne domieszki, przykładowo trociny. Brykiet taki zawiera na przykład masowo: 50% miału węglowego, 30% mułu węglowego, 15% trocin i 5% lepiszczy.
Celem wynalazku jest uzyskanie wysokojakościowego ekologicznego paliwa alternatywnego, zawierającego korzystnie muł węglowy i zawierającego minimalne dodatki substancji szkodliwych.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania ekologicznego paliwa alternatywnego, znamienny tym, że do młyna elektromagnetycznego wprowadza się mieszaninę mułu węglowego w ilości od 9% do 70% masy końcowej paliwa, miału węglowego w ilości od 9% do 70% masy końcowej paliwa, rozdrobnionego paliwa gumowego w ilości od 20% do 60% masy końcowej paliwa oraz bikarbonatu sodu w ilości od 1% do 10% masy końcowej paliwa, którą aktywuje się w komorze mielenia doprowadzając składniki mieszaniny do zderzeń ze sobą przy obecności mielników ferromagnetycznych, stanowiących od 15% do 20% objętościowo wsadu młyna, wzbudzanych przez zmienne pole magnetyczne wytwarzane przez bieguny wzbudnika młyna elektromagnetycznego, w czasie zapewniającym zmielenie do rozmiaru ziaren poniżej 1 mm i obniżenie wilgotności aktywowanej mieszaniny do poziomu poniżej 20%.
Korzystnie, aktywowane paliwo poddaje się brykietowaniu lub peletowaniu.
Przedmiotem wynalazku jest również ekologiczne paliwo alternatywne, które stanowi mieszanina mułu węglowego w ilości od 9% do 70% masy końcowej paliwa, miału węglowego w ilości od 9% do 70% masy końcowej paliwa, rozdrobnionego paliwa gumowego w ilości od 20% do 60% masy końcowej paliwa oraz bikarbonatu sodu w ilości od 1% do 10% masy końcowej paliwa, o rozmiarze ziaren poniżej 1 mm i o wilgotności poniżej 20%.
Korzystnie, paliwo jest sprasowane do postaci brykietów lub peletów.
Paliwo wytworzone sposobem według wynalazku charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi. Dzięki zastosowaniu aktywacji elektromagnetycznej połączenia cząsteczek poszczególnych komponentów są bardzo trwałe. Paliwo cechują zadowalające wartości opałowe. Testy spalania wykazały minimalne stężenia SO2 i NOx co świadczy o poprawnym doborze bikarbonatu do procesu oczyszczania gazów odlotowych na etapie spalania.
Przedmiot rozwiązania został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schemat linii technologicznej do wytwarzania ekologicznego paliwa alternatywnego według wynalazku, natomiast Fig. 2 przedstawia schemat młyna elektromagnetycznego.
PL 227 569 B1
Fig. 1 przedstawia schemat linii technologicznej do wytwarzania ekologicznego paliwa alternatywnego według wynalazku. Z zasobników 101-104 do młyna elektromagnetycznego 110, którego schemat został przedstawiony na Fig. 2, podaje się przez otwór zasypowy 115 surowce wsadowe do wytworzenia paliwa:
- muł węglowy w ilości od 9% do 70% masy końcowej paliwa,
- miał węglowy w ilości od 9% do 70% masy końcowej paliwa,
- rozdrobnione paliwo gumowe w ilości od 20% do 60% masy końcowej paliwa,
- oraz bikarbonatu sodu w ilości od 1% do 10% masy końcowej paliwa.
Przykładowo, stosować można mieszaninę surowców wsadowych: muł węglowy w ilości 70% masy końcowej paliwa, miał węglowy w ilości 9%, rozdrobnione paliwo gumowe w ilości 20% masy końcowej paliwa, bikarbonat sodu w ilości 1% masy końcowej paliwa.
Miał węglowy jest generalnie paliwem droższym od mułu węglowego, tak więc korzystnie stosuje się większy udział mułu węglowego od miału węglowego.
Paliwo gumowe, korzystnie polietylen (PE) lub polichlorek winylu (PCW), można uzyskać w procesie recyklingu różnych towarów, przykładowo samochodów, rowerów, wózków i innych produktów zawierających wyżej wymienione paliwa gumowe PE i/lub PCW. Zmielone towary poddaje się wstępnej selekcji i separacji, a następnie rozdrabnia się je do średnicy od 0,5 cm do 5 cm, korzystnie 2 cm.
Podstawowe paliwa gumowe scharakteryzowano według następującej klasyfikacji, z uwzględnieniem udziału siarki i węgla:
Klasa Paliwo Siarka Węgiel
(% wag.) (% wag.)
1 peszel do prowadzenia przewodów zasilania, 0,116 14,42
2 rączki rowerowe, 0,087 15,92
3 opony, 0,328 21,86
4 tkaniny syntetyczne pierwszego typu, 0,742 34,68
5 gumowe nakładki na pedały samochodowe, 0,488 37,84
6 gumowa otulina (gruba), 0,305 29,60
7 gąbka, wypełnienie foteli, 0,053 26,69
8 sztuczne włosie, 0,570 21,70
9 tkaniny syntetyczne drugiego typu, 0,035 33,42
10 gumowe elementy osłonowe, 0,702 36,52
11 gumowe elementy montażowe plastik, 0,032 23,89
12 opony wózków dziecięcych, 1,979 19,75
13 plastik, 0,116 20,64
14 dętki, uszczelki. 0,050 22,54
Dodanie bikarbonatu sodu (NaHCO3) do mieszaniny mułu i miału węglowego z paliwem gumowym pozwala na związanie w późniejszym procesie spalania tego paliwa związków siarki, azotu, rtęci fluoru i chloru. Bikarbonat sodu (wodorowęglan sodu, soda oczyszczona, kwaśny węglan sodu) to w temperaturze pokojowej biała substancja krystaliczna, nietoksyczna, nie drażniąca i nie żrąca, lekko ścierna, trudno rozpuszczalna w alkoholu, rozpuszczalna w wodzie. Wodny roztwór wodorowęglanu sodu ma odczyn słabo alkaliczny i zachowuje się w wielu reakcjach jak słaba zasada.
Z kwasami reaguje z wydzieleniem dwutlenku węgla i wody:
NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2 (gaz)
NaHCO3 + CH3COOH CH3COONa + H2O + CO2 (gaz)
Nie reaguje z alkoholami i fenolami, co bywa wykorzystywane do odróżniania alkoholi i fenoli od kwasów karboksylowych w chemicznej analizie związków organicznych.
Jego własności spulchniające i pianotwórcze wynikają z faktu, że rozkłada się on w temperaturze powyżej 60°C z wydzieleniem dużych ilości dwutlenku węgla:
2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2
PL 227 569 B1
W młynie elektromagnetycznym 110 zachodzi więc aktywacja elektromagnetyczna podwyższająca reaktywność paliwa, pod wpływem zderzeń ziaren mieszanki z mielnikami ferromagnetycznymi, dodawanymi z zasobnika 105 przez otwór zasypowy 116. Mielniki stanowią od 15% do 20% objętościowo wsadu młyna, przy czym komora mielenia 111 młyna jest wypełniona aktywowaną mieszaniną i mielnikami do 70% objętości obszaru aktywnego komory. Paliwo jest przepychane przez komorę mielenia. Komora mielenia 111 może mieć kształt walca, przykładowo o średnicy 0,4 m i długości 3 m.
Mielniki są pręcikami z materiału ferromagnetycznego o średnicy od 1 mm do 4 mm i długości od 12 mm do 36 mm. Przykładowo, można stosować pręciki ze stali St3 o średnicy 1 mm i długości 12 mm. Mielniki korzystnie mają jak najmniejszą ścieralność i charakteryzują się skuwalnością.
Komora robocza młyna jest umieszczona w wirującym z prędkością 50 obrotów na sekundę polu elektromagnetycznym wytwarzanym przez bieguny wzbudnika 112, które powoduje wirowanie mielników ferromagnetycznych. W komorze mielenia dochodzi do zderzeń: pomiędzy mielnikami a kawałkami materiału mielonego, pomiędzy mielnikami, gdy znajduje się między nimi materiał mielony, między mielnikami a ścianą rury będącej komorą roboczą (głównie z powodu siły odśrodkowej), gdy między ścianą rury a mielnikami znajduje się mielony materiał, pomiędzy kawałkami mielonego materiału (tarcie materiału o materiał) na skutek wywieranego na ten materiał ciśnienia poruszających się mielników. Zderzenia są przyczyną chwilowego zmniejszenia prędkości poruszania się mielników. Mała masa mielników i duża wartość indukcji pola magnetycznego umożliwia duże przyspieszenia ich ruchu w wyniku czego w bardzo krótkim czasie osiągają one prędkość maksymalną. Z tego powodu na materiał mielony wywierane jest bardzo duże ciśnienie.
Powoduje to rozdrabnianie i zmiany strukturalne miału i mułu węglowego na drobniejsze kawałki, do ultra-drobnych włącznie, to znaczy na kawałki o rozmiarach poniżej 1 milimetra. Zmiany te powodują wzrost powierzchni właściwej i średniej średnicy porów. Zmiany powierzchniowe wywołane aktywacją powodują ponadto powstawanie wolnych rodników, które zwiększają aktywność chemiczną paliwa.
Moc doprowadzona do strefy wirujących mielników osiąga wartość rzędu 1,5-2 MW/m3. Jest to moc kilkadziesiąt razy większa niż moc osiągana w strefie roboczej młynów kulowych lub wibracyjnych. Wygenerowana energia w strefie aktywnej młyna skupiona jest przede wszystkim w obszarach zderzeń rotujących mielników i osiąga znaczne wartości, wywołując lokalne ciśnienia rzędu do 1000 Pa. Ponadto przy jednoczesnym oddziaływaniu innych pól siłowych na obrabiane substancje sprawia, że wzrasta ich energia swobodna, a co za tym idzie zwiększa się ich aktywność chemiczna i stopień dysocjacji.
W trakcie mieszania, pod wpływem zwiększonej temperatury, wydzielają się wypary, które odprowadza się poprzez przysłonę 113 z otworami 114 połączonymi z otworem 117 odbioru wyparów. Prędkość przesuwu materiału wsadowego przez komorę dobiera się tak, aby paliwo odbierane otworem 118 miało wilgotność obniżoną do poziomu poniżej 20%. Wilgotność wsadu zależy głównie od ilości mułu węglowego, którego wilgotność wynosi, w zależności od pory roku i warunków, w jakich jest składowany na hałdach, około 70%.
Tak uzyskaną mieszaninę poddaje się brykietowaniu lub peletowaniu w sekcji brykietującej 120.
Wytworzone paliwo charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi. Dzięki zastosowaniu aktywacji elektromagnetycznej połączenia cząsteczek poszczególnych komponentów są bardzo trwałe. Uzyskane wartości opalowe są na bardzo zadowalającym poziomie. Testy spalania wykazały minimalne stężenia SO2 i NOx co świadczy o poprawnym doborze bikarbonatu do procesu oczyszczania gazów odlotowych na etapie spalania. Emisje substancji szkodliwych spełniają wytyczne Dyrektywy 2001/80/WE Parlamentu Europejskiego i Rady 23 October 2001 w sprawie ograniczenia emisji niektórych zanieczyszczeń do powietrza z dużych obiektów energetycznego spalania (ang. Large Combustion Plants): zawartość SO2 poniżej 200 mg/m3, NOx poniżej 200 mg/m3, pył poniżej 30 mg/m3, w badaniach 15 mg/m3.
Zastrzeżenia patentowe
1. Sposób wytwarzania ekologicznego paliwa alternatywnego, znamienny tym, że do młyna

Claims (4)

1. Sposób wytwarzania ekologicznego paliwa alternatywnego, znamienny tym, że do młyna elektromagnetycznego wprowadza się mieszaninę mułu węglowego w ilości od 9% do 70% masy końcowej paliwa, miału węglowego w ilości od 9% do 70% masy końcowej paliwa,
PL 227 569 B1 rozdrobnionego paliwa gumowego w ilości od 20% do 60%, masy końcowej paliwa oraz bikarbonatu sodu w ilości od 1% do 10% masy końcowej paliwa, która aktywuje się w komorze mielenia doprowadzając składniki mieszaniny do zderzeń ze sobą przy obecności mielników ferromagnetycznych, stanowiących od 15%, do 20% objętościowo wsadu młyna, wzbudzanych przez zmienne pole magnetyczne wytwarzane przez bieguny wzbudnika młyna elektromagnetycznego, w czasie zapewniającym zmielenie do rozmiaru ziaren poniżej 1 nim i obniżenie wilgotności aktywowanej mieszaniny do poziomu poniżej 20%.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że aktywowane paliwo poddaje się brykietowaniu lub peletowaniu.
3. Ekologiczne paliwo alternatywne, znamienne tym, że stanowi je mieszanina mułu węglowego w ilości od 9 % do 70% masy końcowej paliwa, miału węglowego w ilości od 9 % do 70% masy końcowej paliwa, rozdrobnionego paliwa gumowego w ilości od 20% do 60% masy końcowej paliwa oraz bikarbonatu sodu w ilości od 1% do 10% masy końcowej paliwa, o rozmiarze ziaren poniżej 1 mm i o wilgotności poniżej 20%..
4. Ekologiczne paliwo alternatywne według zastrz 3, znamienne tym, że jest sprasowane do postaci brykietów tub peletów.
PL398361A 2012-03-08 2012-03-08 Sposób wytwarzania ekologicznego paliwa alternatywnego i ekologiczne paliwo alternatywne PL227569B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL398361A PL227569B1 (pl) 2012-03-08 2012-03-08 Sposób wytwarzania ekologicznego paliwa alternatywnego i ekologiczne paliwo alternatywne

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL398361A PL227569B1 (pl) 2012-03-08 2012-03-08 Sposób wytwarzania ekologicznego paliwa alternatywnego i ekologiczne paliwo alternatywne

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL398361A1 PL398361A1 (pl) 2013-09-16
PL227569B1 true PL227569B1 (pl) 2017-12-29

Family

ID=49156135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL398361A PL227569B1 (pl) 2012-03-08 2012-03-08 Sposób wytwarzania ekologicznego paliwa alternatywnego i ekologiczne paliwo alternatywne

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL227569B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL398361A1 (pl) 2013-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8591607B2 (en) Beneficiation of coal
US8133716B2 (en) Municipal solid waste treatment method and apparatus
RU2693079C2 (ru) Флотационное отделение мелких частиц угля от золообразующих частиц
TWI452018B (zh) 有機廢棄物之脫氯方法、生物物質之製造方法,以及生物物質燃料
US20160002553A1 (en) Carbonaceous Fines Beneficiation Using Micro-Algae and Related Processes
US20200238302A1 (en) Agglomerated Hemicellulose Compositions, Methods of Preparation Thereof, and Processes for Enriching a Desired Mineral from an Ore
WO2017074201A1 (en) Method for combustible mass recovery from bottom ash and installation for recovery of combustible mass from ash
WO2012134255A1 (fr) Procede et appareil pour l'elimination du phosphore des rejets liquides des unites de production d'engrais par recuperation de cristaux phosphates
KR101367146B1 (ko) 공냉 석탄 연소 바닥재의 농업용 상토활용을 위한 건식 입도선별장치
PL227569B1 (pl) Sposób wytwarzania ekologicznego paliwa alternatywnego i ekologiczne paliwo alternatywne
KR101627492B1 (ko) 폐기물을 이용한 복토재 제조 장치
CN107098549B (zh) 污泥固化剂及利用其的固化物制备方法
EP3642305A1 (en) A method for the production of diesel
AU2020382980A1 (en) Process for forming a fuel pellet
CN116020663A (zh) 一种富氧熔炼炉渣浮选方法
US20080087580A1 (en) Fine particle precious metal and liquid mercury recovery system and method using multi-layer filter with under-air flow
CN113603333A (zh) 一种生物炭基材料介导蓝藻泥深度干化设备及工艺技术及工艺
WO2017134566A1 (en) A process for the agglomeration of coal slurry including ultrafines
RU2813589C1 (ru) Подвижная установка для утилизации смеси осадков водоподготовки с торфом
Nilsson Wet Granulation of Carbonised Bio-ash
RU2333049C1 (ru) Способ утилизации агропромышленных отходов
RU2219261C1 (ru) Способ подготовки гальваношламов к утилизации и переработке
KR101525522B1 (ko) 석탄회를 이용한 고무제품 충진제 생산시스템
Lanzerstorfer et al. Bench scale two stage heavy metal leaching test with fly ash from woody biomass combustion.
CN118120586A (zh) 一种煤矸石脱碳制生黑土和腐殖质肥的方法及装备