RU107151U1

RU107151U1 - INSTALLATION FOR OBTAINING MODIFICATING PEAT ADDITIVE AND PRODUCTION OF DRY BUILDING MIXTURES WITH THE SPECIFIED ADDITIVE

Info

Publication number: RU107151U1
Application number: RU2011110477/03U
Authority: RU
Inventors: Наталья Олеговна Копаница; Юрий Сергеевич Саркисов; Александра Вячеславовна Касаткина
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2011-03-18
Publication date: 2011-08-10

Abstract

1. Установка для получения модифицирующей торфяной добавки и производства сухих строительных смесей с указанной добавкой, содержащая дозаторы цемента, песка и добавки, смеситель всех сухих компонентов, с которым соединен приемный бункер для готовой сухой строительной смеси, станцию фасовки и соединенный с ней транспортер, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит устройство для получения модифицирующей торфяной добавки путем быстрого пиролиза торфа, при этом в состав этого устройства входит сушилка для влажного торфа, реактор, соединенный с сушилкой и дозатором полученной добавки, конденсатор для конденсации пиролизного газа и сборник тепла, связанный с сушилкой и конденсатором; кроме этого, установка дополнительно содержит шаровую мельницу для диспергирования смеси цемента с полученной торфяной добавкой, поступающих из соответствующих дозаторов, и бункер-дозатор для указанной диспергированной смеси, причем смеситель всех сухих компонентов соединен с бункером-дозатором и дозатором песка, а станция фасовки предназначена для фасовки жидкой торфяной добавки, поступающей с конденсатора. ! 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что сушилка для влажного торфа выполнена с циркулирующим кипящим слоем. 1. Installation for producing modifying peat additives and production of dry building mixtures with the specified additive, containing dispensers of cement, sand and additives, a mixer of all dry components, which is connected to the receiving hopper for the finished dry building mixture, a filling station and a conveyor connected to it, characterized the fact that it additionally contains a device for producing a modifying peat additive by rapid pyrolysis of peat, while this device includes a dryer for wet peat, a reactor with connected to the dryer and dispenser of the obtained additive, a condenser for condensing the pyrolysis gas and a heat collector associated with the dryer and condenser; in addition, the installation further comprises a ball mill for dispersing the cement mixture with the obtained peat additive coming from the respective dispensers, and a hopper for the specified dispersed mixture, and the mixer of all dry components is connected to the hopper and sand dispenser, and the filling station is designed for packing liquid peat additives coming from the condenser. ! 2. Installation according to claim 1, characterized in that the wet peat dryer is made with a circulating fluidized bed.

Description

Полезная модель относится к строительству, а именно к производству модифицированных сухих строительных смесей с добавкой из термомодифицированного торфа, и может найти применение в производстве сухих строительных смесей на основе клинкерных вяжущих.The utility model relates to construction, namely to the production of modified dry building mixes with the addition of thermally modified peat, and can find application in the production of dry building mixes based on clinker binders.

Заявителем полезной модели были проведены исследования влияния добавки на основе термомодифицированного торфа (полученного в результате пиролиза торфа) на свойства сухих строительных смесей. Были предложены гипотезы о механизме взаимодействия добавки и цементного вяжущего (Н.О.Копаница, Ю.С.Саркисов, А.В.Касаткина. Повышение гидрофобных свойств сухих строительных смесей на основе цемента//Науковий вicник будiвництва. - Харкiв., 2010. - Вип.59 - с.90-93.) Экспериментально установлено, что добавка на основе термомодифицированного торфа (полученного в результате пиролиза торфа) повышает гидрофобные свойства сухих строительных смесей. (Kopanitsa N., Kudyakov A. Safronov V. Peat-Based Modifying Agent Regulating The Behavior Of Mortars In Multilayered Wall Systems / 17. Internationale Baustofftagung (Ibausil). Tagungsbericht - Band 1. - Weimar, Deutschland, 2009.- p.1-0889-1-0895).The applicant of the utility model has conducted studies on the effect of additives based on thermally modified peat (obtained as a result of peat pyrolysis) on the properties of dry building mixtures. Hypotheses have been proposed on the mechanism of interaction between the additive and cement binder (N.O. Kopanitsa, Yu.S. Sarkisov, A.V. Kasatkina. Improving the hydrophobic properties of dry cement-based building mixtures // Naukovy Vnik Bulletin. - Kharkiv., 2010. - Vip. 59 - p. 90-93.) It was experimentally established that an additive based on thermally modified peat (obtained as a result of peat pyrolysis) increases the hydrophobic properties of dry building mixtures. (Kopanitsa N., Kudyakov A. Safronov V. Peat-Based Modifying Agent Regulating The Behavior Of Mortars In Multilayered Wall Systems / 17. Internationale Baustofftagung (Ibausil). Tagungsbericht - Band 1. - Weimar, Deutschland, 2009.- p.1 -0889-1-0895).

Известна пиролизная установка для осуществления способа безотходной переработки торфа, защищенного патентом Российской Федерации на изобретение RU 2259385, МПК C10F 7/00; C05F 11/02.Known pyrolysis installation for implementing the method of waste-free processing of peat, protected by the patent of the Russian Federation for the invention RU 2259385, IPC C10F 7/00; C05F 11/02.

Пиролизная установка содержит сушилку с циркулирующим кипящим слоем, реактор, конденсатор, теплообменник и сборник тепла. Сушилка предназначена для сушки влажного торфа и соединена с реактором, в котором происходит высокоскоростной пиролиз торфа с образованием пиролизного газа и твердого углистого вещества. С реактором связаны конденсатор, предназначенный для конденсации пиролизного газа и получения жидкого пиролизного топлива, и теплообменник. Через теплообменник в сушилку поступают топочные газы и горячий воздух. С сушилкой и конденсатором соединен сборник тепла, который служит для сжигания или охлаждения оставшегося после конденсации пиролизного газа и газообразных веществ, выделяющихся при сушке торфа. Установка по патенту на изобретение №2259385 позволяет получить жидкое пиролизное топливо, близкое к дизельному, твердое углистое вещество, используемое в металлургии и в сельском хозяйстве в качестве удобрения. Выделяемая при этом теплота идет на нужды муниципального хозяйства. Установка для реализации известного способа по патенту №2259385 не адаптирована для использования непосредственно в производстве модифицированных сухих строительных смесей и не может быть использована для этих целей ввиду отсутствия многих важных и необходимых узлов.The pyrolysis installation comprises a circulating fluidized bed dryer, a reactor, a condenser, a heat exchanger and a heat collector. The dryer is designed to dry wet peat and is connected to a reactor in which high-speed pyrolysis of peat takes place with the formation of pyrolysis gas and solid carbonaceous matter. A condenser designed to condense the pyrolysis gas and produce liquid pyrolysis fuel, and a heat exchanger are connected to the reactor. Flue gases and hot air enter the dryer through the heat exchanger. A heat collector is connected to the dryer and condenser, which serves to burn or cool the pyrolysis gas remaining after condensation and the gaseous substances released during the drying of peat. Installation according to the patent for invention No. 2259385 allows to obtain liquid pyrolysis fuel, close to diesel, solid carbonaceous substance used in metallurgy and agriculture as fertilizer. The heat released at the same time goes to the needs of the municipal economy. Installation for implementing the known method according to patent No. 2259385 is not adapted for use directly in the production of modified dry building mixtures and cannot be used for these purposes due to the lack of many important and necessary components.

Известен мини-завод сухих строительных смесей ССС ТУРБОМИКС 3/500 (troymehanika. ru), который содержит барабанную сушилку и бункер для высушенного песка, силос для хранения цемента, смеситель добавок, три бункера дозатора на тензодатчиках (для песка, цемента, добавок), смеситель всех сухих компонентов, приемный бункер готовой продукции, станцию фасовки готовой продукции и транспортер для готовой продукции. Этот мини-завод принят за прототип заявляемой полезной модели. Устройство по прототипу позволяет получить сухие строительные смеси высокого качества, применяя различные готовые добавки, но не совмещая их одновременное производство.The well-known mini-factory of dry construction mixes SSS TURBOMIKS 3/500 (troymehanika.ru), which contains a drum dryer and a hopper for dried sand, a silo for storing cement, an additive mixer, three metering hoppers on load cells (for sand, cement, additives), a mixer of all dry components, a receiving bin for finished products, a packaging station for finished products and a conveyor for finished products. This mini-factory is taken as a prototype of the claimed utility model. The prototype device allows to obtain high quality dry building mixes using various ready-made additives, but not combining their simultaneous production.

Задача полезной модели заключается в создании установки, которая с малыми энерго- и трудозатратами позволяла бы на месте получать модифицирующую добавку на основе торфа и, смешивая с остальными компонентами, непосредственно использовать ее для получения сухой строительной смеси с повышенными гидрофобными свойствами.The objective of the utility model is to create a facility that, with low energy and labor costs, would allow on-site production of a modifying additive based on peat and, when mixed with other components, directly use it to obtain a dry building mix with enhanced hydrophobic properties.

Технический результат заключается в безотходной переработке торфа и получении сухой строительной смеси с повышенными гидрофобными свойствами.The technical result consists in non-waste processing of peat and obtaining a dry building mixture with enhanced hydrophobic properties.

Технический результат достигается следующим образом.The technical result is achieved as follows.

Заявляемая в качестве полезной модели установка, как и прототип, содержит дозаторы цемента, песка и добавки, смеситель всех сухих компонентов, с которым соединен приемный бункер для готовой сухой строительной смеси, станцию фасовки и транспортер, соединенный с ней.Declared as a utility model, the installation, like the prototype, contains cement, sand and additives dispensers, a mixer of all dry components, to which a receiving hopper for the finished dry building mix is connected, a filling station and a conveyor connected to it.

В отличие от прототипа согласно полезной модели установка дополнительно содержит устройство для получения модифицирующей торфяной добавки путем быстрого пиролиза торфа. В состав этого устройства входит сушилка для влажного торфа, выполненная, например, с циркулирующим кипящим слоем, реактор, соединенный с сушилкой и дозатором полученной добавки, конденсатор для конденсации пиролизного газа, и сборник тепла, связанный с сушилкой и конденсатором. Отличием является также то, что заявляемая установка дополнительно содержит шаровую мельницу для диспергирования смеси цемента с полученной торфяной добавкой, поступающих из соответствующих дозаторов, и бункер-дозатор для указанной диспергированной смеси. Смеситель всех сухих компонентов соединен с бункером-дозатором и дозатором песка. Станция фасовки предназначена для фасовки жидкой торфяной добавки, поступающей с конденсатора.Unlike the prototype according to the utility model, the installation further comprises a device for producing a modifying peat additive by rapid pyrolysis of peat. The composition of this device includes a wet peat dryer, made, for example, with a circulating fluidized bed, a reactor connected to a dryer and a dispenser of the obtained additive, a condenser for condensing the pyrolysis gas, and a heat collector associated with the dryer and condenser. The difference is also that the inventive installation further comprises a ball mill for dispersing the cement mixture with the obtained peat additive coming from the respective dispensers, and a hopper for the specified dispersed mixture. The mixer of all dry components is connected to the hopper-dispenser and the sand dispenser. The filling station is designed for packing liquid peat additives coming from the condenser.

Указанная совокупность существенных признаков в уровне техники не обнаружена, что подтверждает новизну полезной модели.The specified set of essential features in the prior art is not found, which confirms the novelty of the utility model.

На чертеже показана блок-схема заявляемой установки.The drawing shows a block diagram of the inventive installation.

Установка содержит сушилку 1, которую целесообразно выполнить с циркулирующим кипящим слоем, реактор 2, с которым связан дозатор добавки 3, полученной в результате пиролиза торфа. С реактором 2 соединен конденсатор 4. Сушилка 1, реактор 2, конденсатор 4 и сборник тепла 5, соединенный с сушилкой 1 и конденсатором 4 образуют устройство быстрого пиролиза торфа и являются устройством для получения модифицирующей торфяной добавки. Шаровая мельница 6 соединена с дозатором добавки 3 и дозатором цемента 7. На выходе шаровой мельницы 6 установлен бункер-дозатор 8. С бункером-дозатором 8 и дозатором песка 9 соединен смеситель 10 для смешивания всех сухих компонентов, откуда готовая сухая строительная смесь попадает в приемный бункер 11. С конденсатором 4 соединена станция фасовки жидкой добавки 12. Фасованная жидкая добавка со станции 12 попадает на транспортер 13.The installation comprises a dryer 1, which is expediently performed with a circulating fluidized bed, a reactor 2, to which a dispenser of an additive 3, resulting from the pyrolysis of peat, is connected. A condenser 4 is connected to the reactor 2. The dryer 1, the reactor 2, the condenser 4, and the heat collector 5 connected to the dryer 1 and the condenser 4 form a quick peat pyrolysis device and are a device for producing a modifying peat additive. A ball mill 6 is connected to an additive batcher 3 and a cement batcher 7. At the outlet of the ball mill 6, a batcher 8 is installed. A mixer 10 is connected to the batcher batcher 8 and the sand batcher 9 to mix all dry components, from where the finished dry mortar gets into the receiving hopper 11. A condensing station 4 is connected to a filling station for the liquid additive 12. The packaged liquid additive from station 12 enters the conveyor 13.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

На начальном этапе, используя пропан (примерно 15 кг), разогревают реактор 2 до температуры ^~520°С. Продолжительность приведения установки в рабочий режим ^~4,5 часа.At the initial stage, using propane (approximately 15 kg), the reactor 2 is heated to a temperature of ^~ 520 ° C. The duration of bringing the installation into operation is ^~ 4.5 hours.

Шнековым питателем влажный торф по 350-1050 г/сек и влажностью 60-65% подается в сушилку 1, которая работает в режиме псевдоожижения - режим циркулирующего кипящего слоя (ЦКС).With a screw feeder, wet peat of 350-1050 g / s and a moisture content of 60-65% is fed to dryer 1, which operates in the fluidization mode — the circulating fluidized bed (CCS) mode.

Отличительной способностью предложенной технологии переработки торфа является возможность сжигания получаемого в установке газа. Это позволяет решить многие экологические задачи и повысить степень сжигания топлива.A distinctive feature of the proposed peat processing technology is the possibility of burning the gas produced in the installation. This allows you to solve many environmental problems and increase the degree of fuel combustion.

Затем посредством затвора-дозатора с производительностью 100 г/сек по сухому торфу торф с влажностью 15% из сушилки 1 подается в реактор 2, где с продолжительностью 1,0^~6,0 секунд происходит высокоскоростной пиролиз торфа (экзотермические реакции) с образованием пиролизного газа и твердого углистого вещества.Then, through a metering shutter with a capacity of 100 g / s on dry peat, peat with a moisture content of 15% is fed from dryer 1 to reactor 2, where high-speed peat pyrolysis (exothermic reactions) takes place with a duration of 1.0 ^~ 6.0 seconds with the formation of pyrolysis gas and solid carbonaceous matter.

Пиролизный газ направляется в устройство конденсации (конденсатор 4) для получения жидкой добавки, которая поступает на станцию фасовки 12, а затем транспортером 13 направляется на склад готовой продукции как модифицирующая добавка. Оставшийся после конденсации газ направляется для сжигания.Pyrolysis gas is sent to a condensation device (condenser 4) to obtain a liquid additive that enters the packaging station 12, and then is conveyed by the conveyor 13 to the finished goods warehouse as a modifying additive. The gas remaining after condensation is sent for combustion.

Твердое углистое вещество охлаждается и через дозатор добавки 3, направляется в шаровую мельницу 6. Туда же из дозатора цемента 7 подается цемент. В шаровой мельнице 6 осуществляется совместный помол модифицирующей добавки с вяжущим. После чего полученная смесь направляется в бункер-дозатор 8 и, далее, в смеситель 10. Из дозатора песка 9 в смеситель 10 подается песок. После перемешивания в смесителе 10 готовая гидрофобизирующая добавка поступает в приемный бункер 11, после чего фасуется и направляется на склад готовой продукции.The solid carbonaceous substance is cooled and fed through additive dispenser 3 to a ball mill 6. Cement is also supplied from cement dispenser 7. In ball mill 6, a joint grinding of the modifying additive with a binder is carried out. After that, the resulting mixture is sent to the hopper-dispenser 8 and, further, to the mixer 10. From the sand dispenser 9 to the mixer 10 sand is supplied. After mixing in the mixer 10, the finished water-repellent additive enters the receiving hopper 11, after which it is packed and sent to the finished goods warehouse.

Для управления температурными режимами, а также для охлаждения и конденсации продуктов пиролиза и сушки торфа используется вода и воздух.Water and air are used to control temperature conditions, as well as to cool and condense the products of pyrolysis and drying peat.

Выделившаяся теплота при этом направляется в систему муниципального отопления или парогенерации для выработки электроэнергии.The released heat is then sent to the municipal heating or steam generation system to generate electricity.

Интенсивный теплоподвод осуществляется за счет быстрого изменения температуры, причем нагрев торфа предпочтительно проводится за счет горения торфа и/или газа, но также может проводится за счет использования электроэнергии или использования любых других источников энергии.Intensive heat supply is carried out due to rapid temperature changes, and peat heating is preferably carried out by burning peat and / or gas, but can also be done through the use of electricity or the use of any other energy sources.

Поскольку исходные вещества и вещества, образующиеся в процессе, нагреваются до высокой температуры, то для получения максимальной экономической выгоды может производиться их охлаждение за счет нагрева воды, например, используемой для отопления.Since the starting materials and substances formed in the process are heated to a high temperature, in order to obtain maximum economic benefits, they can be cooled by heating water, for example, used for heating.

Claims

1. Installation for producing modifying peat additives and production of dry building mixtures with the specified additive, containing dispensers of cement, sand and additives, a mixer of all dry components, which is connected to the receiving hopper for the finished dry building mixture, a filling station and a conveyor connected to it, characterized the fact that it additionally contains a device for producing a modifying peat additive by rapid pyrolysis of peat, while this device includes a dryer for wet peat, a reactor with connected to the dryer and dispenser of the obtained additive, a condenser for condensing the pyrolysis gas and a heat collector associated with the dryer and condenser; in addition, the installation further comprises a ball mill for dispersing the cement mixture with the obtained peat additive coming from the respective dispensers, and a hopper for the specified dispersed mixture, and the mixer of all dry components is connected to the hopper and sand dispenser, and the filling station is designed for packing liquid peat additives coming from the condenser.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the wet peat dryer is made with a circulating fluidized bed.