RU2628614C2 - Альтернативное твердое топливо - Google Patents

Альтернативное твердое топливо Download PDF

Info

Publication number
RU2628614C2
RU2628614C2 RU2015149753A RU2015149753A RU2628614C2 RU 2628614 C2 RU2628614 C2 RU 2628614C2 RU 2015149753 A RU2015149753 A RU 2015149753A RU 2015149753 A RU2015149753 A RU 2015149753A RU 2628614 C2 RU2628614 C2 RU 2628614C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stalks
binder
solid fuel
corn
crushed
Prior art date
Application number
RU2015149753A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015149753A (ru
Inventor
Владимир Степанович Паштецкий
Андрей Владимирович Паштецкий
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма"
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма"
Priority to RU2015149753A priority Critical patent/RU2628614C2/ru
Publication of RU2015149753A publication Critical patent/RU2015149753A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2628614C2 publication Critical patent/RU2628614C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Abstract

Изобретение раскрывает альтернативное твердое топливо, содержащее материал растительного происхождения и связующее, при этом в качестве связующего используют шелуху семян рапса и жмых, а материал растительного происхождения включает пожнивные остатки зерновых культур, измельченные стебли кукурузы и подсолнечника, древесные ветки тополя, ольхи, вербы при соотношении компонентов, мас. %: материал растительного происхождения 75-95; шелуха семян рапса и жмых 5-25, причем стебли кукурузы и древесные ветки измельчают до размера частиц равного 10 мм, а стебли подсолнечника - до размера 3 мм, при этом оно выполнено в виде пеллет. В результате такой композиции получено твердое экологически чистое топливо высокого качества без использования каких-либо химических добавок за счет улучшения структурно-механических свойств, исключены крошение и деформация при транспортировке.

Description

Изобретение относится к твердому топливу и может быть использовано в топливной промышленности и для коммунально-бытовых нужд для утилизации биологического материала в виде растительных остатков и отходов сельскохозяйственной деятельности.
В настоящее время, особенно в сельской местности, происходит расширение использования возобновляемых источников энергии, которые получают в виде твердого, жидкого, газообразного биотоплива. Лузга подсолнечника, гречки, проса, рапса, риса и других зерновых культур, стебли кукурузы и подсолнечника, разнообразные древесные отходы являются огромным ресурсом биомассы, пригодной для изготовления твердого топлива в виде брикетов, гранул и дальнейшего использования их на энергетические нужды.
Использование твердого топлива как альтернативного из отходов сельскохозяйственного производства дало возможность применить водогрейные котлы нового поколения с полной механизацией загрузки топлива и автоматизацией контроля за процессом горения.
Поэтому площади, на которых растет биосырье, ежегодно увеличиваются. Фермеры в погоне за прибылью сокращают посевы важных сельхозкультур для пищевой промышленности, вырубают леса. Это конечно приводит к росту цен на продукты питания, ухудшению экологии и негативному отношению к биоэнергетике. Однако в планах Евросоюза к 2020 г довести потребление энергии из возобновляемых источников до 20% общего объема.
Известны патенты на полезную модель №55987 и 55991 C10L 5/44 Украины. Твердое топливо включает материал растительного происхождения и связующее, которые отличаются тем, что как связующее используют пластмассовые отходы, причем компоненты взяты в соотношении, мас. %:
материал растительного
происхождения 60-97
пластмассовые отходы 3-40
в качестве материала растительного происхождения используют бумажные отходы, и/или древесину, и/или опилки, и/или солому, и/или зерновую шелуху, и/или стебли растений, и/или торф. Как пластмассовые отходы используют полиэтилен высокого давления, полиэтилен низкого давления, полипропилен. Выполнено твердое топливо в виде брикетов или гранул (Заявл. 20.10.2010. Опубл. 27.12.2010. Бюл. - N24).
Недостаток известного топлива состоит в том, что пластмассовые отходы хрупкие и при транспортно-грузовых работах происходит крошение и брикетов, и гранул. Кроме того, пластмассовые отходы выделяют вредные вещества, которые имеют неприятный запах, что влияет на экологию.
Известно а.с. №1715830 C10L 5/44 СССР. Композиция для получения брикетированного топлива, включающая измельченные растительные отходы и торф, в качестве растительных отходов содержит отходы переработки герани паром и торф в виде 2-9%-ной водной суспензии при следующем соотношении компонентов, мас. %:
отходы переработки
герани паром 20-90
2-9%-ная водная
суспензия торфа остальное
(Заявл. 22.01.1990. Опубл. 29.02.1992. Бюл. - N8).
Известно а.с. №1713923 C10L 5/44 СССР. Композиция для древесных брикетов, включающая измельченные древесные отходы - опилки или стружки и экскременты животных - навоз с содержанием воды 50-66% при следующем соотношении компонентов, мас. %: древесные опилки или стружки 50-80; навоз с содержанием воды 55-66% - остальное (Заявл. 22.01.1990. Опубл. 23.02.1992. Бюл. - N7).
Известные композиции малопригодны для образования твердого топлива, брикеты, судя по составу очень непрочны, нет связующей крепкой основы, потому что слабая механическая крепость брикетов, они легко деформируются и плохо сохраняются при длительном хранении, транспортных перевозках.
Поэтому целью заявляемого изобретения является повышение качества твердого топлива путем улучшения его структурно-механических свойств, в результате чего снижаются затраты при погрузочно-разгрузочных и транспортных работах, за счет исключения крошения и деформации, а главное создание топлива хорошей теплотворности и экологически чистого, без использования каких либо химических компонентов, что является экономически выгодным и малозатратным продуктом.
Поставленная цель решается тем, что альтернативное твердое топливо, которое содержит материал растительного происхождения и связующее, отличается тем, что в качестве связующего используют шелуху семян рапса и жмых, а материал растительного происхождения включает пожнивные остатки зерновых культур, измельченные стебли кукурузы и подсолнечника, древесные ветки тополя, ольхи, вербы при соотношении компонентов, мас. %:
материал растительного
происхождения 75-95
шелуха семян рапса
и жмых 5-25
причем стебли кукурузы и древесные ветки измельчают до размера частиц равного 10 мм, а стебли подсолнечника - до размера 3 мм, при этом оно выполнено в виде пеллет.
Именно использование биомассы в виде твердого топлива может удовлетворить до 10% энергетического потребления в Крыму, когда из отходов сельскохозяйственного производства, древесных веток изготовляют брикеты, гранулы, которые позволяют заменить во многих случаях традиционные виды топлива.
В частности, 3 тонны соломы являются эквивалентом 1 тонны печного топлива и на такие цели в год тратится 7-10 млн тонн соломы. А зачем ее сжигать просто так, она быстро сгорает. Ее можно эффективно использовать при заготовке силоса на корм скоту или использовать для изготовления твердого топлива в композиции с другими компонентами отходов сельскохозяйственного производства.
Привлекательной перспективой является также выращивание энергетических плантаций тополя, ольхи, вербы, которые могут давать до 200-400 т/га высококачественного биотоплива, которое можно использовать в отопительных котельных или тепловых электростанциях.
На некоторых предприятиях масложировой отрасли паровые котлы переведены на сжигание шелухи с/х культур, за счет чего сжигание газа уменьшено на 50%, используя шелуху подсолнечника в количестве до 500 тыс. тонн в год. Кроме того, около 120 тыс. тонн шелухи гранулируется и продается. В течение последних 10 лет был разработан и принят ряд программ, касающихся возобновляемых источников энергии и некоторых видов биотоплив.
Энергетическая стратегия на период до 2030 г. включает раздел по нетрадиционным возобновляемым источникам энергии, даже активизировался процесс законодательного обеспечения развития биоэнергетики.
Однако механизмы экономического стимулирования введения биотоплива нуждаются в дальнейшем усовершенствовании и развитии с учетом мировых практик. Создание кластеров по производству биотоплив с учетом зональных особенностей агропромышленного комплекса будет способствовать упрощению процедур по стимулированию производства и потреблению биотоплив.
Как нигде лучше это подходит к Крымскому региону, где теплый климат и выращиваются такие культуры, как кукуруза, подсолнечник, рапс, рис, сорго и другие культуры, от которых получают много отходов, которые можно не просто сжигать, а производить твердое топливо в виде брикетов, гранул, пеллет, которые обладают хорошей теплотворностью и имеют структурно-механическую прочность при перевозках и погрузках, не крошатся, не теряют своих топливных свойств, хорошо сохраняются и не деформируются при длительном хранении и перепадах температур.
Твердое топливо получают таким образом.
Сначала измельчают стебли кукурузы и древесные ветки тополя, ольхи, вербы до размера частиц равного 10 мм, затем измельчают стебли подсолнечника до размера частиц равного 3 мм. Подготовленные компоненты в необходимых пропорциях, мас. % 75-95, направляют в смеситель, добавляют связующее - шелуху семян рапса и жмыха, мас. % 5-25, все перемешивают. Затем однородная масса поступает в гранулятор. Там задается необходимый оптимальный размер пеллет, например длиною 25-50 мм, диаметром 5-10 мм. После транслятора пеллеты подаются в холодильную камеру. Твердое топливо готово к употреблению. С такой же композицией можно изготовлять и брикеты, тогда используют пресс для формовки брикетов и сушилку.
Твердое топливо в виде пеллет очень удобно в использовании. При транспортировке его помещают в тару, например по 10-20 кг, где они не крошатся, т.к. имеют твердую структуру. Связующие компоненты - шелуха семян рапса и жмых имеют остаточное количество масла и белка, которые прочно скрепляют измельченные частицы растительного сырья, проникая в их пористую структуру. Пеллеты не деформируются, не крошатся и долго сохраняют свои теплотворные свойства, имеют высокую температуру горения и главное не выделяют вредных веществ в атмосферу, не нарушают экологию окружающей среды.
Таким образом, отличительные признаки в совокупности основных признаков находятся в причинно-следственной связи с достигнутым техническим результатом, а именно получено твердое топливо, обладающее повышенным качеством благодаря улучшению структурно-механических свойств, вследствие использования органического сырья - отходов сельскохозяйственного производства, и связующего для этого сырья - шелухи рапсовых семян и жмыха, которые придают крепость пеллетам, сохраняют их форму, исключают деформацию и крошение при транспортировке, сокращается время их приготовления, экономится электроэнергия. Главное то, что это твердое топливо может долго хранится, сохраняя свои теплотворные свойства, и при сгорании не выделяет вредных веществ в атмосферу.
Это твердое топливо можно применять в отопительных котлах для обогрева помещений, в сельском хозяйстве для отопления коровников, птичников. Оно может быть использовано даже для небольших электростанций. Иными словами, альтернативное твердое топливо является возобновляемым источником энергии, за производство которого в настоящее время берутся многие фермерские хозяйства, потому что это экономически выгодно и экологически полезно.

Claims (3)

  1. Альтернативное твердое топливо, содержащее материал растительного происхождения и связующее, отличающееся тем, что в качестве связующего используют шелуху семян рапса и жмых, а материал растительного происхождения включает пожнивные остатки зерновых культур, измельченные стебли кукурузы и подсолнечника, древесные ветки тополя, ольхи, вербы при соотношении компонентов, мас. %:
  2. материал растительного происхождения 75-95 шелуха семян рапса и жмых 5-25
  3. причем стебли кукурузы и древесные ветки измельчают до размера частиц равного 10 мм, а стебли подсолнечника - до размера 3 мм, при этом оно выполнено в виде пеллет.
RU2015149753A 2015-11-19 2015-11-19 Альтернативное твердое топливо RU2628614C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149753A RU2628614C2 (ru) 2015-11-19 2015-11-19 Альтернативное твердое топливо

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149753A RU2628614C2 (ru) 2015-11-19 2015-11-19 Альтернативное твердое топливо

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015149753A RU2015149753A (ru) 2017-05-24
RU2628614C2 true RU2628614C2 (ru) 2017-08-21

Family

ID=58877871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015149753A RU2628614C2 (ru) 2015-11-19 2015-11-19 Альтернативное твердое топливо

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2628614C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2821528C1 (ru) * 2023-12-12 2024-06-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Способ производства пеллет

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2001112978A (ru) * 2001-05-10 2003-06-20 Андрей Владиславович Ветошкин Способ получения топливных брикетов
RU2246530C1 (ru) * 2003-10-02 2005-02-20 Лурий Валерий Григорьевич Углеродсодержащие формовки и способ их изготовления
UA5426U (ru) * 2004-05-28 2005-03-15 Товариство З Обмеженою Відповідальністю "Орій" Translated By PlajСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ТОПЛИВА ИЗ ШЕЛУХИ ПОДСОЛНУХА
DE202006014651U1 (de) * 2006-09-22 2006-12-28 Nopper, Herbert Georg Brennstoff aus verpressten nachwachsenden organischen Rohstoffen
WO2009006661A1 (de) * 2007-07-12 2009-01-15 Woelfer Josef Festbrennstoff umfassend ein pflanzliches material und glyzerin

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2237083C1 (ru) * 2003-03-04 2004-09-27 Шапиро Владимир Израилевич Топливное средство

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2001112978A (ru) * 2001-05-10 2003-06-20 Андрей Владиславович Ветошкин Способ получения топливных брикетов
RU2003105998A (ru) * 2003-03-04 2004-09-20 Владимир Израилевич Шапиро Топливное средство
RU2246530C1 (ru) * 2003-10-02 2005-02-20 Лурий Валерий Григорьевич Углеродсодержащие формовки и способ их изготовления
UA5426U (ru) * 2004-05-28 2005-03-15 Товариство З Обмеженою Відповідальністю "Орій" Translated By PlajСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ТОПЛИВА ИЗ ШЕЛУХИ ПОДСОЛНУХА
DE202006014651U1 (de) * 2006-09-22 2006-12-28 Nopper, Herbert Georg Brennstoff aus verpressten nachwachsenden organischen Rohstoffen
WO2009006661A1 (de) * 2007-07-12 2009-01-15 Woelfer Josef Festbrennstoff umfassend ein pflanzliches material und glyzerin

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2821528C1 (ru) * 2023-12-12 2024-06-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Способ производства пеллет

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015149753A (ru) 2017-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Van Hung et al. Rice straw overview: availability, properties, and management practices
RU2510660C2 (ru) Пеллеты и брикеты из спрессованной биомассы
Milanović et al. Analysis of soybean production and biogas yield to improve eco-marketing and circular economy
CN101012404A (zh) 生物质颗粒燃料及其生产方法
Toscano et al. Pilot plant system for biodiesel and pellet production from cardoon: Technical and economic feasibility
Ivashchuk et al. Research of solid fuel briquettes obtaining from brewer’s spent grain
CZ2015772A3 (cs) Způsob zpracování obilního a/nebo kukuřičného zrna při výrobě biolihu a palivo a zařízení pro provádění tohoto způsobu
Sharma et al. Crop residues utilization: Wheat, paddy, cotton, sugarcane and groundnut
CN103773541B (zh) 一种环保节能的生物燃料
RU2551856C1 (ru) Способ глубокой переработки растительного органического топлива без использования химических скрепляющих компонентов и брикетированное топливо
RU2628614C2 (ru) Альтернативное твердое топливо
CN108424803A (zh) 一种生物质颗粒及其制备方法
Sarma et al. Turning Waste into Wealth: Exploring Strategies for Effective Agricultural Waste Management
Srinivasan et al. High Potential Organic Feedstocks for Production of Renewable Solid Briquettes—A Comprehensive Review
Komar Advantages of pelleting organic waste of plant and animal origin
CN104745263B (zh) 一种生物质成型燃料联产高腐植酸有机肥的制备方法
LT6701B (lt) Pupų atliekų biokuro granulės ir (arba) sorbentas, trąša
CN104119979A (zh) 高效燃烧的生物质燃料及其制备方法
Jasinskas et al. Assessment of energy properties of maize and multi-crop pellets and environmental impact of their combustion
Khorenghy et al. Integrated processing technology of wastes from cereal production
Pitakpong The chemical properties and the combustion duration of fuel briquettes from corn kernel residues, Thailand
Enakiev et al. Development of a technological process for the use of lavender waste biomass for energy purposes
Stanislavovich ADVANTAGES OF PELLETING ORGANIC WASTE OF PLANT AND ANIMAL ORIGIN
Premović et al. SORGHUM AS A POTENTIAL RAW MATERIAL FOR BIOFUEL PRODUCTION
Niu et al. Comprehensive utilization and development trend of corn straw