RU2237083C1

RU2237083C1 - Combustible material

Info

Publication number: RU2237083C1
Application number: RU2003105998/04A
Authority: RU
Inventors: В.И. Шапиро (RU); В.И. Шапиро; О.А. Крюков (RU); О.А. Крюков
Original assignee: Шапиро Владимир Израилевич; Крюков Олег Алексеевич
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2004-09-27

Abstract

FIELD: alternative fuels.

SUBSTANCE: invention relates to solid fuel heat sources and can be used, for example, as fuel for independent and economic heating of rooms under domestic and industrial conditions. Combustible material contains 70-80% buckwheat grain shelling waste, 10-15% flour of buckwheat grain shelling waste, 10-30% of wood sawdust, and water. Combustible material can be shaped in the form of briquettes or granules.

EFFECT: increased assortment of solid fuel heat sources, improved environmental safety of fuel with high energetic and strength characteristics.

3 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к твердотопливным источникам тепла и может быть использовано, например, в качестве топлива для автономного и экономичного обогрева помещений в бытовых и промышленных условиях.The invention relates to solid fuel heat sources and can be used, for example, as fuel for autonomous and economical heating of premises in domestic and industrial conditions.

В современных условиях жизни человека важной проблемой является создание и использование недорогого и экологически чистого топлива с высокими энергетическими характеристиками. При создании такого топлива, как правило, в его состав должны входить органические компоненты растительного происхождения и/или отходы их производства.In modern conditions of human life, an important problem is the creation and use of inexpensive and environmentally friendly fuels with high energy characteristics. When creating such a fuel, as a rule, its composition should include organic components of plant origin and / or waste from their production.

Многотоннажные отходы возникают в производстве при переработке зерновых культур, например при переработке зерен гречихи возникают отходы в виде лузги, утилизация которых вызывает большие проблемы.Large-tonnage waste arises in production during the processing of grain crops, for example, in the processing of buckwheat grains there is waste in the form of husks, the disposal of which causes great problems.

Известен способ утилизации отходов переработки гречишных зерен, в котором лузгу используют в качестве одного из компонентов для изготовления теплоизоляционного материала (RU №2075210, С 04 В 28/24, 1994). Она включает жидкое стекло, диатомит и фторсиликат натрия и дополнительно содержит портландцемент и гречневую лузгу при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое стекло 39-44, диатомит 22-26, фторсиликат натрия 6-9, портладцемент 2,1-3,0, гречневая лузга 22-26. Количество утилизируемой лузги при изготовлении такого теплоизоляционного материала незначительно.A known method of disposal of waste processing buckwheat grains, in which husk is used as one of the components for the manufacture of heat-insulating material (RU No. 2075210, 04 04 28/24, 1994). It includes water glass, diatomite and sodium fluorosilicate and additionally contains Portland cement and buckwheat husk in the following ratio of components, wt.%: Water glass 39-44, diatomite 22-26, sodium fluorosilicate 6-9, portlate cement 2.1-3.0 , buckwheat husk 22-26. The amount of utilized husk in the manufacture of such a thermal insulation material is negligible.

Известен топливный брикет (варианты) (RU №2187542, С 10 L 11/04, 2001). Топливный брикет включает, мас.%: измельченный древесный уголь 50-93, крахмал или муку пшеничную или декстрин 3-45, воду - остальное до 100 или дополнительно содержит 4-15% древесных опилок при содержании 35-91% измельченного древесного угля, 3-45% крахмала или муки пшеничной или декстрина, остальное до 100 - воды.Known fuel briquette (options) (RU No. 2187542, C 10 L 11/04, 2001). Fuel briquette includes, wt.%: Crushed charcoal 50-93, starch or wheat flour or dextrin 3-45, water - the rest is up to 100 or additionally contains 4-15% sawdust with a content of 35-91% of crushed charcoal, 3 -45% of starch or wheat flour or dextrin, the rest up to 100 - water.

К недостаткам топливного брикета можно отнести то, что наличие в его составе крахмала и пшеничной муки ведет к удорожанию стоимости брикета.The disadvantages of the fuel briquette include the fact that the presence of starch and wheat flour in its composition leads to an increase in the cost of the briquette.

Известны топливный брикет и способ его получения (RU №2068442, С 10 L 5/14, 1994). Топливный брикет содержит смесь измельченного твердого топлива с раствором связующего - производного сульфокислоты, например натриевой соли метиленнафталинсульфокислоты или лигносульфоната, с влажностью не более 9%, заключенную в горючую оболочку, при этом объем отвержденной смеси равен внутреннему объему оболочки. В качестве твердого топлива используют мелкий уголь, угольный шлам, опилки, лузгу, дробленую кору и другие. К недостаткам топливного брикета можно отнести многокомпонентность состава, что ведет к удорожанию стоимости брикета.Known fuel briquette and method for its production (RU No. 2068442, C 10 L 5/14, 1994). The fuel briquette contains a mixture of crushed solid fuel with a solution of a binder-derived sulfonic acid, for example, sodium salt of methylene naphthalene sulfonic acid or lignosulfonate, with a moisture content of not more than 9%, enclosed in a combustible shell, while the volume of the cured mixture is equal to the internal volume of the shell. As solid fuel, fine coal, coal sludge, sawdust, husk, crushed bark and others are used. The disadvantages of the fuel briquette include the multicomponent composition, which leads to an increase in the cost of the briquette.

Задачи, на решение которых направлено изобретение, состоят: в расширении ассортимента твердотопливных источников тепла, создании экологически чистого топлива с высокими энергетическими и прочностными характеристиками, утилизации отходов обработки зерна гречихи.The tasks to which the invention is directed are: to expand the range of solid fuel heat sources, create environmentally friendly fuels with high energy and strength characteristics, and utilize buckwheat grain processing waste.

Поставленные задачи решены следующим образом.The tasks are solved as follows.

Топливное средство содержит твердую основу органического происхождения и связующее и отличается тем, что в качестве твердой основы используют отходы лущения гречишных зерен, а в качестве связующего - муку отходов лущения гречишных зерен, природную пыль и древесные опилки при следующем соотношении компонентов, мас.%:The fuel product contains a solid base of organic origin and a binder and is characterized in that buckwheat peeling waste is used as a solid base, and buckwheat peeling waste flour, natural dust and sawdust are used as a binder in the following ratio of components, wt.%:

Отходы лущения гречишных зерен 70-80Buckwheat peeling waste 70-80

Мука отходов лущения гречишных зерен и природная пыль 10-15Buckwheat peeling flour and natural dust 10-15

Древесные опилки 10-30Sawdust 10-30

Вода ОстальноеWater Else

Топливное средство может быть сформировано в виде брикетов или в виде гранул.The fuel agent may be formed in the form of briquettes or in the form of granules.

Отходы лущения гречишных зерен (лузга гречихи) образуются при очистке гречневого ядра от внешнего покрытия. Отходы представляют собой множество несвязанных между собой отдельных элементов. Каждый элемент имеет устойчивую пространственно-каркарсную структуру и состоит из одиночных, сдвоенных или строенных лепестков, представляющих собой достаточно жесткую эластичную конструкцию. Лепестки покрыты природной пылью и перемешаны с остатками муки, образовавшимися при очистке гречневого ядра. Количество природной пыли и муки может доходить до 15% на 1 тонну лузги.Waste from peeling buckwheat grains (buckwheat husk) is formed when cleaning the buckwheat kernel from the outer coating. Waste is a multitude of unrelated individual elements. Each element has a stable spatial-frame structure and consists of single, double or triple petals, which are a fairly rigid elastic structure. The petals are covered with natural dust and mixed with the remnants of flour formed during the cleaning of the buckwheat kernel. The amount of natural dust and flour can reach up to 15% per 1 ton of husk.

Непосредственное сжигание такой лузги в топке является небезопасным, так как она представляет собой текучую смесь из легких лепестков с остатками муки, которые являются инициатором воспламенения (горения).Direct burning of such husks in the furnace is unsafe, since it is a fluid mixture of light petals with the remnants of flour, which are the initiator of ignition (burning).

Остатки муки при формировании топливного средства выступают в качестве одного из компонентов связующего.Residues of flour during the formation of a fuel agent act as one of the components of the binder.

Древесные опилки представляют собой продукт от переработки древесных отходов различных пород древесины, образующихся при промышленной переработке деловой древесины. По фракционному составу они представляют собой смесь частичек размерами от 0,5 мм до 1,0 мм с влажностью 8-10%.Sawdust is a product from the processing of wood waste of various types of wood resulting from the industrial processing of commercial wood. By fractional composition, they are a mixture of particles ranging in size from 0.5 mm to 1.0 mm with a moisture content of 8-10%.

Способ получения топливного средства заключается в следующем.A method of obtaining a fuel means is as follows.

Лузгу гречихи, покрытую природной пылью и мукой, древесные опилки, каждый из своего накопителя, подают транспортером в дозирующее устройство, после чего они поступают через шлюзовые питатели на горизонтальный шнековый транспортер, который подает сырье в оперативный бункер пресса. Бункер и система подачи сырья выполнены газоплотными, что препятствует поступлению пыли в производственное помещение. Из оперативного бункера пресса сырье при помощи побудителя, установленного в бункере, поступает в шлюзовый питатель пресса, а затем в смеситель, где сырье тщательно перемешивают и обрабатывают перегретым водяным паром от парогенератора при температуре 200-250°С и под давлением 0,1-0,15 атм. Готовая к прессованию смесь поступает в пресс, где в зависимости от вида конечного продукта (брикеты или гранулы) происходит процесс прессования под давлением 1000-1200 кгс/см² и при температуре 150-200°С.Buckwheat husk, covered with natural dust and flour, sawdust, each of its drive, is fed by a conveyor to a dosing device, after which they are fed through airlock feeders to a horizontal screw conveyor, which feeds the raw materials to the operational hopper of the press. The hopper and feed system are made gas-tight, which prevents the ingress of dust into the production room. From the operational hopper of the press, the raw material, with the aid of a stimulator installed in the hopper, enters the lock feeder of the press, and then into the mixer, where the raw materials are thoroughly mixed and treated with superheated steam from a steam generator at a temperature of 200-250 ° C and under a pressure of 0.1-0 , 15 atm. The mixture ready for pressing enters the press, where, depending on the type of the final product (briquettes or granules), the pressing process takes place under a pressure of 1000-1200 kgf / cm ² and at a temperature of 150-200 ° C.

Полученный после прессования продукт, имеющий температуру 80°С, поступает на охлаждение и дальнейшее складирование. Прочность брикетов достаточная для их штабелирования и перевозки.The product obtained after pressing, having a temperature of 80 ° C, is supplied for cooling and further storage. The briquette strength is sufficient for stacking and transportation.

Готовая продукция имеет вид брикетов с размерами 150×40×30 мм или гранул (цилиндрические столбики) с размерами - диаметр от 6 до 8 мм при длине до 25 мм.The finished product has the form of briquettes with dimensions of 150 × 40 × 30 mm or granules (cylindrical columns) with sizes - diameter from 6 to 8 mm with a length of up to 25 mm.

В процессе брикетирования при нагреве смеси до температуры 200-250°С происходит термическое разложение древесины с выделением смол и газообразных продуктов. Образующиеся смолы обволакивают каждую частицу лузги гречихи и соединяются с природной пылью и мукой, находящимися на лепестках. Образовавшийся компонент является связующим при прессовании. На поверхности топливного средства образуется пленка, которая придает ему водоотталкивающие свойства, и готовые брикеты и гранулы приобретают высокую прочность и влагостойкость. Ниже приведены характеристики готового к употреблению топливного средства:In the process of briquetting when the mixture is heated to a temperature of 200-250 ° C, the wood decomposes thermally with the release of resins and gaseous products. Resins formed envelop each particle of buckwheat husk and combine with natural dust and flour located on the petals. The resulting component is a binder during pressing. A film is formed on the surface of the fuel agent, which gives it water-repellent properties, and the finished briquettes and granules acquire high strength and moisture resistance. The following are the characteristics of a ready-to-use fuel:

Влажность 8-10%Humidity 8-10%

Плотность 600-750 кг/м³ Density 600-750 kg / m ³

Теплотворная способность 20,0-24,0 МДж/кгCalorific value 20.0-24.0 MJ / kg

Зольность не более 2-3%Ash content not more than 2-3%

Изобретение поясняется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

ПРИМЕР 1.EXAMPLE 1

Брикеты имеют следующий состав, мас.%: отходы лущения гречишных зерен 70,0, мука отходов лущения гречишных зерен и природная пыль 10,5, древесные опилки 17,5, вода 2,0.Briquettes have the following composition, wt.%: Buckwheat peeling waste 70.0, buckwheat peeling flour and natural dust 10.5, sawdust 17.5, water 2.0.

Характеристика брикета:Briquette characteristic:

Влажность не более 9%Humidity not more than 9%

Плотность 650 кг/м³ Density 650 kg / m ³

Теплотворная способность 22,0 МДж/кгCalorific value 22.0 MJ / kg

Зольность не более 2%Ash content not more than 2%

ПРИМЕР 2.EXAMPLE 2

Гранулы имеют следующий состав, мас.%: отходы лущения гречишных зерен 74,0, мука отходов лущения гречишных зерен и природная пыль 11,0, древесные опилки 12,5, вода 2,5.The granules have the following composition, wt.%: Buckwheat peeling waste 74.0, buckwheat peeling flour and natural dust 11.0, sawdust 12.5, water 2.5.

Характеристика гранул:Characteristics of granules:

Влажность не более 8%Humidity not more than 8%

Плотность 700 кг/м³ Density 700 kg / m ³

Теплотворная способность 21,0 МДж/кгCalorific value 21.0 MJ / kg

Зольность не более 2%Ash content not more than 2%

Полученное топливо является дешевым, отличается простым способом получения, экологической чистотой и решает задачу утилизации отходов переработки древесной зелени и отходов лущения гречишных зерен в значительных количествах.The resulting fuel is cheap, has a simple method of production, environmental friendliness and solves the problem of recycling waste wood greens and waste peeling buckwheat grains in significant quantities.

Claims

1. A fuel agent containing a solid base of organic origin and a binder, characterized in that buckwheat peeling waste is used as a solid base, and buckwheat peeling waste flour, natural dust and sawdust are used as a binder in the following ratio of components, wt. %:

Buckwheat peeling waste

grains 70-80

Buckwheat peeling flour

and natural dust 5-10

Sawdust 10-30

Water Else

2. The tool according to claim 1, characterized in that it is formed in the form of briquettes or in the form of granules.

3. The tool according to claims 1 and 2, characterized in that the waste peeling buckwheat grains consist of single, and / or double, and / or constructed petals.