RU81195U1

RU81195U1 - COMPLEX FOR PRODUCING GRANULATED BIOFUEL

Info

Publication number: RU81195U1
Application number: RU2008144154/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Николаевич Диденко; Дмитрий Анатольевич Плотников; Рашид Загирович Касимов
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2009-03-10

Abstract

Полезная модель направлена на расширение области использования за счет применения в качестве сырья органических отходов агропромышленного комплекса. Указанная задача достигается тем, что комплекс по производству гранулированного биотоплива содержит последовательно соединенные измельчитель, барабанную сушилку, пресс-гранулятор, а также параллельно соединенные с сушилкой теплогенератор со смесителем, циклон с вентилятором. Дополнительно введены последовательно установленные магнитный сепаратор и смеситель сырья, и параллельно соединенные с сушилкой газовый двигатель с электрогенератором. В качестве двигателя может быть использован газопоршневой двигатель. В качестве пресс-гранулятора может быть использован пресс-экструдер. 1 н.п. ф-лы, 1 илл.The utility model is aimed at expanding the scope of use due to the use of organic waste of the agro-industrial complex as a raw material. This problem is achieved in that the complex for the production of granular biofuels contains a chopper, a drum dryer, a press granulator connected in series, and a heat generator with a mixer, a cyclone with a fan connected in parallel with the dryer. In addition, a magnetic separator and a raw material mixer are installed in series, and a gas engine with an electric generator connected in parallel with the dryer. As the engine, a gas piston engine can be used. As a press granulator, a press extruder can be used. 1 n.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области переработки твердого топлива на основе биоресурсов и может быть использована в энергетике.The utility model relates to the field of processing solid fuels based on bioresources and can be used in the energy sector.

Известен комплекс для переработки твердого топлива на основе биоресурсов и получения тепловой энергии (патент RU 2241904, от 26.03.2003, МПК F23В 1/14, С10J 3/20), включающий линию по производству брикетов твердого топлива, которая состоит из блока подготовки сырьевой смеси - фрезерного торфа и входящего в него устройства для подачи фрезерного торфа, измельчителя - молотковой дробилки, дозатора для добавления угольной мелочи и древесных опилок, насоса для подачи и добавления воды в смесь, пресса-экструдера для формования кусков твердого топлива в виде топливных брикетов, сушилки и линии газификации топливных брикетов, содержащей, в свою очередь, газогенераторную установку - газогенератор, представляющей собой шахту, в нижней части которой смонтирован золоприемник, шнек удаления золы и устройства для подачи воздуха.A known complex for the processing of solid fuels based on bioresources and heat production (patent RU 2241904, dated 26.03.2003, IPC F23В 1/14, С10J 3/20), including a line for the production of briquettes of solid fuel, which consists of a unit for preparing the raw material mixture - milled peat and a milling peat feed device included in it, a grinder - a hammer mill, a batcher for adding coal fines and wood sawdust, a pump for feeding and adding water to the mixture, an extruder press to form pieces of solid fuel in the form of fuel of briquettes, a dryer and a line of gasification of fuel briquettes, which, in turn, contains a gas generator - a gas generator, which is a shaft, in the lower part of which an ash collector, an ash removal screw and an air supply device are mounted.

Недостатком данного способа и технологического комплекса является ограниченное использование комплекса, так как необходим подвод электроэнергии от стороннего источника, следовательно, данная установка привязана к электромагистралям, что ограничивает ее использование.The disadvantage of this method and the technological complex is the limited use of the complex, since it is necessary to supply electricity from an external source, therefore, this installation is tied to the electric mains, which limits its use.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является комплекс по производству гранулированного биотоплива, (RU 55774, 28.03.2006), включающий оборудование подготовки и подачи топлива, газогенератор, теплогенератор, барабанную сушилку, батарейный циклон с вентилятором, дозатор воды, смеситель, пресс-гранулятор, охладитель, сепаратор, газовый фильтр, газовый охладитель, газовый The closest technical solution to the proposed utility model is a complex for the production of granular biofuel, (RU 55774, 03/28/2006), including fuel preparation and supply equipment, a gas generator, a heat generator, a drum dryer, a battery cyclone with a fan, a water meter, a mixer, a press granulator, cooler, separator, gas filter, gas cooler, gas

двигатель, электрогенератор, обладающие полной энергетической автономностью установки.an engine, an electric generator with complete energy autonomy of the installation.

Недостатком известного технического решения является ограниченная область использования, ввиду привязки к конкретному виду биомассы.A disadvantage of the known technical solution is the limited area of use, due to the binding to a specific type of biomass.

Задачей является расширение области использования за счет применения в качестве сырья органических отходов агропромышленного комплекса.The objective is to expand the scope of use through the use of agricultural waste as raw materials.

Для достижения поставленной задачи предложен комплекс по производству гранулированного биотоплива, который состоит из последовательно соединенных измельчителя, барабанной сушилки, пресс-гранулятора, а также параллельно соединенных с сушилкой теплогенератора со смесителем, циклона с вентилятором. Комплекс дополнительно содержит последовательно установленные магнитный сепаратор и смеситель сырья, и параллельно соединенные с сушилкой газовый двигатель с электрогенератором. В качестве двигателя может быть использован газопоршневой двигатель. В качестве пресс-гранулятора может быть использован пресс-экструдер.To achieve this objective, a complex for the production of granular biofuel is proposed, which consists of a chopper, a drum dryer, a press granulator connected in series, as well as a cyclone with a fan connected in parallel with the dryer, a heat generator and mixer. The complex additionally contains a sequentially installed magnetic separator and a raw material mixer, and a gas engine with an electric generator parallel to the dryer. As the engine, a gas piston engine can be used. As a press granulator, a press extruder can be used.

Особенностью комплекса по производству гранулированного биотоплива является наличие смесителя сырья для смешения основного сырья и добавок, первого по ходу движения сырья пресс-гранулятора, необходимого для предварительного обезвоживания сырья и газового двигателя, работающего на биогазе.A feature of the complex for the production of granular biofuels is the presence of a raw material mixer for mixing the main raw materials and additives, the first press granulator in the direction of movement of the raw materials, necessary for preliminary dehydration of the raw materials and a gas engine running on biogas.

Предлагаемый комплекс изображен в виде технологической схемы, изображенной на фигуре 1.The proposed complex is depicted in the form of a technological diagram depicted in figure 1.

На технологической схеме представлены: бункер - 1; магнитный сепаратор - 2; смеситель сырья - 3; измельчитель добавок - 4; пресс-гранулятор - 5; барабанная сушилка - 6; пресс-гранулятор - 7; газовый двигатель - 8; электрогенератор - 9; генератор сушильного агента (теплогенератор) - 10; смеситель газов - 11; циклон и вентилятор - 12. Комплекс по производству биотоплива работает следующим образом.On the technological diagram are presented: bunker - 1; magnetic separator - 2; raw material mixer - 3; additive grinder - 4; granulator press - 5; drum dryer - 6; granulator press - 7; gas engine - 8; an electric generator - 9; drying agent generator (heat generator) - 10; gas mixer - 11; cyclone and fan - 12. The biofuel production complex operates as follows.

В качестве основного сырья используют органические отходы животноводческого комплекса (навоз) с примерной влажностью 91%, который поступает с животноводческой фермы и хранится в бункере 1. Шнековым транспортером (на фиг. не показан), отходы подаются в смеситель 3. Для повышения теплоты сгорания готового продукта применяют различные добавки (солома, опилки, торф и т.д.), например, солому. Загрузка в измельчитель 4, установленный на жесткой раме, осуществляется через специальный лоток, где добавки измельчаются до размеров 20-30 мм. Под действие инерционных сил через специальный гофрированный отвод уже измельченные добавки подаются в смеситель 3, где перемешиваются с основным сырьем. При этом происходит частичное разложение крупной фракции органического сырья (навоза). Для предотвращения попадания вместе с сырьем в смеситель 3 металлических частиц, приводящих к поломке последнего, предусматривается установка «магнитной ловушки» - магнитный сепаратор 2. При истечении определенного промежутка времени сепаратор 2 необходимо очищать от металлических примесей.The main raw materials used are organic waste from the livestock complex (manure) with an approximate humidity of 91%, which comes from the livestock farm and stored in hopper 1. By a screw conveyor (not shown in Fig.), The waste is fed to a mixer 3. To increase the heat of combustion of the finished product The product uses various additives (straw, sawdust, peat, etc.), for example, straw. Loading into the grinder 4, mounted on a rigid frame, is carried out through a special tray, where additives are crushed to a size of 20-30 mm. Under the action of inertial forces through a special corrugated tap, the already crushed additives are fed into the mixer 3, where they are mixed with the main raw material. In this case, a partial decomposition of a large fraction of organic raw materials (manure) occurs. In order to prevent metal particles, which lead to breakage of the latter, from entering the mixer 3, the installation of a “magnetic trap” - magnetic separator 2 is envisaged. After a certain period of time, the separator 2 must be cleaned of metal impurities.

Готовая смесь сырья шнековым транспортером подается в пресс-гранулятор 5, служащий для предварительного обезвоживания сырья до влажности примерно 50% и измельчения. Жидкая фракция отводится по дренажу К1 в сточный колодец (не показан). Пресс-гранулятора 5 улучшает процесс сушки сырья в барабанной сушилке 6.The finished mixture of raw materials by a screw conveyor is fed into a press granulator 5, which serves for preliminary dehydration of the raw materials to a moisture content of about 50% and grinding. The liquid fraction is discharged through drainage K1 to a sewage well (not shown). Press granulator 5 improves the drying process of raw materials in a drum dryer 6.

Измельченная и частично обезвоженная смесь органических отходов и добавок посредством шнекового транспортера подается в барабанную сушилку 6, где обдувается сушильным агентом. При этом смесь нагревается и окончательно обезвоживается до влажности 8-15%.The crushed and partially dehydrated mixture of organic waste and additives by means of a screw conveyor is fed into a drum dryer 6, where it is blown with a drying agent. In this case, the mixture is heated and finally dehydrated to a moisture content of 8-15%.

Температура сырья, 170-250°С, и влажность 10-15% выбирают исходя из того, чтобы при прессовании получить готовый продукт, который должен соответствовать международным стандартам. Для прессования готового сырья использован пресс-гранулятор 7, который за счет давления The temperature of the raw material, 170-250 ° C, and the humidity of 10-15% are selected based on the fact that when pressing to obtain a finished product that must comply with international standards. For pressing the finished raw materials, a granulator 7 was used, which due to pressure

выдавливает готовый продукт необходимых геометрических размеров, плотности и влажности.squeezes the finished product of the required geometric dimensions, density and humidity.

Подготовка сушильного агента осуществляется следующим образом. В качестве сушильного агента выступает смесь дымовых газов и воздуха. Дымовые газы образуются в результате процессов горения биогаза в теплогенераторе 10 и газовом двигателе 8. Дымовые газы подаются в смеситель газов 11, где смешиваются до необходимой температуры с воздухом, и поступают в барабанную сушилку 6. Смесь поступает в барабанную сушилку 6 за счет разряжения, создаваемого вентилятором 12. В сушилке сушильный агент впитывает влагу от сырья, увлажняется, и затем выдувается вентилятором 12 в циклон 12, где очищается от мелкодисперсных частиц, и выбрасывается в атмосферуPreparation of a drying agent is as follows. A mixture of flue gases and air acts as a drying agent. Flue gases are generated as a result of biogas combustion processes in the heat generator 10 and gas engine 8. Flue gases are supplied to the gas mixer 11, where they are mixed to the required temperature with air, and fed to the drum dryer 6. The mixture enters the drum dryer 6 due to the vacuum generated fan 12. In the dryer, the drying agent absorbs moisture from the raw materials, moistens, and then is blown by the fan 12 into the cyclone 12, where it is cleaned from fine particles, and is released into the atmosphere

Биогаз сжигается в газовом двигателе 8, который приводит в движение электрогенератор 9, снабжающий электрической энергией агрегаты комплекса для гранулирования биотоплива (3, 4, 5, 6, 7, 12), обеспечивая энергоавтономность комплекса.Biogas is burned in a gas engine 8, which drives an electric generator 9, which supplies electric energy to the units of the complex for granulating biofuels (3, 4, 5, 6, 7, 12), ensuring the energy autonomy of the complex.

Применение данного комплекса особенно целесообразно в летний период года, когда при производстве биогаза образуется большое количество невостребованного биогаза.The use of this complex is especially advisable in the summer season, when a large amount of unclaimed biogas is formed in the production of biogas.

Используемый в качестве источника топлива биогаз имеет высокую теплоту сгорания, повышая КПД комплекса.Biogas used as a fuel source has a high heat of combustion, increasing the efficiency of the complex.

Claims

1. A complex for the production of granular biofuels, including a series-connected chopper, drum dryer, press granulator, as well as a heat generator with mixer, a cyclone with a fan connected in parallel with the dryer, characterized in that a magnetic separator and a raw material mixer are additionally introduced in series, and in parallel a gas engine connected to a dryer with an electric generator.

2. The complex according to claim 1, characterized in that a gas piston engine can be used as an engine.

3. The complex according to claim 1, characterized in that a press extruder can be used as a press granulator.