UA101804U

UA101804U - SOLID ALTERNATIVE FUEL

Info

Publication number: UA101804U
Application number: UAU201504382U
Authority: UA
Priority date: 2015-05-05
Filing date: 2015-05-05
Publication date: 2015-09-25

Abstract

Тверде альтернативне паливо містить органічний компонент, при цьому, як органічний компонент воно містить очищений пресований гідролізний лігнін, вологість якого становить 10,0-40,0 %, щільність - не менше 0,9000 г/см, зольність - 9,0-20,0 %.Solid alternative fuel contains an organic component, while as an organic component it contains purified extruded hydrolytic lignin, the humidity of which is 10.0-40.0%, the density is not less than 0.9000 g / cm, the ash content is 9.0-20 , 0%.

Description

Корисна модель належить до твердого палива, яке може бути використане для комунально- побутових погреб і промисловості, а саме до твердого палива, отриманого з відходів промислового виробництва.The useful model belongs to solid fuel, which can be used for communal and household cellars and industry, namely to solid fuel obtained from industrial waste.

Найбільш близьким за технічною суттю та технічним результатом, що досягається, до корисної моделі, що заявляється, є тверде альтернативне паливо (див. патент України на корисну модель Мо 76162 від 11.06.2012, опубл. 25.12.2012 р., МПК С101І 5/44), яке містить органічний компонент.The closest in terms of technical essence and the technical result achieved to the claimed useful model is a solid alternative fuel (see patent of Ukraine for a useful model Mo 76162 dated 11.06.2012, published 25.12.2012, IPC С101І 5/ 44), which contains an organic component.

Це тверде альтернативне паливо містить як органічний компонент відходи деревообробки, відходи промислових підприємств, сільського господарства, наприклад, відходи кукурудзи, солома або відходи виробництва круп, відходи соняшнику, подрібнені тверді побутові відходи, горючі копалини, такі як торф, буре вугілля, відходи деревини, наприклад кора, бамбук, осока, тирса, очерет і ін. Воно містить також подрібнений твердий вуглецевмісний залишок процесу термічної переробки зношених шин та допоміжний компонент. Як допоміжний компонент використовують воду і вводять зв'язуюче для отримання гомогенної суміші. Компоненти взяті в співвідношенні 80-30 мас. 95 органічного компонента, 10-60 мас. 95 твердого вуглецевмісного залишку процесу термічної переробки зношених шин, та допоміжний компонент - решта.This solid alternative fuel contains as an organic component woodworking waste, industrial waste, agriculture, for example, corn waste, straw or cereal waste, sunflower waste, shredded solid waste, combustible fossils such as peat, brown coal, wood waste, for example, bark, bamboo, sedge, sawdust, reeds, etc. It also contains crushed solid carbon-containing residue of the thermal processing of worn tires and an auxiliary component. Water is used as an auxiliary component and a binder is introduced to obtain a homogeneous mixture. The components are taken in a ratio of 80-30 by weight. 95 organic component, 10-60 wt. 95 of the solid carbon-containing residue of the process of thermal processing of worn tires, and the auxiliary component - the rest.

Відоме тверде альтернативне паливо високотоксичне і має низьку калорійність, високу зольність, що обумовлює його низьку рентабельність.The known solid alternative fuel is highly toxic and has low caloric content, high ash content, which causes its low profitability.

Це пояснюється тим, що паливо, яке містить відходи деревообробки, відходи промислових підприємств, сільського господарства, наприклад, відходи кукурудзи, солома або відходи виробництва круп, відходи соняшнику, подрібнені тверді побутові відходи, горючі копалини, такі як торф, буре вугілля, відходи деревини, наприклад кора, бамбук, осока, тирса, очерет, а найголовніше велику кількість твердого вуглецевмісного залишку процесу термічної переробки зношених шин, при згоранні виділяє багато диму, до складу якого входять такі шкідливі речовини, як бензапірени та феноли, які є сильним канцерогеном. Для захисту навколишнього середовища від забруднення при спалюванні такого палива необхідно використовувати очисне обладнання високої вартості. Таке паливо має низьку калорійність та високу зольність, тому що його компоненти згорають швидко і неповністю. Крім того, такі компоненти, як відходи сільського господарства, наприклад, відходи кукурудзи, солома, соняшник, а також осока, очерет, єThis is due to the fact that fuels containing woodworking waste, industrial waste, agricultural waste, for example corn waste, straw or cereal waste, sunflower waste, shredded solid waste, combustible fossils such as peat, brown coal, wood waste , such as bark, bamboo, sedge, sawdust, reeds, and most importantly, a large amount of solid carbon-containing residue from the thermal processing of used tires, when burned, emits a lot of smoke, which includes such harmful substances as benzapyrenes and phenols, which are strong carcinogens. In order to protect the environment from pollution when burning such fuel, it is necessary to use high-cost cleaning equipment. Such fuel has a low calorific value and high ash content, because its components burn quickly and incompletely. In addition, such components as agricultural waste, for example, corn waste, straw, sunflower, as well as sedge, reed, are

Зо сезонними відходами і не можуть бути використані взимку, весною та майже все літо. Витрати на доставку цих компонентів великі, тому що вони мають малу насипну вагу (приблизно 100 кг/м3), та, як правило, утворюються на великій відстані від виробничих потужностей по виготовленню палива. Для пресування такого палива необхідно використовувати зв'язуюче, що також обумовлює низьку рентабельність.With seasonal waste and cannot be used in winter, spring and almost all summer. Shipping costs for these components are high because they have a low bulk weight (approximately 100 kg/m3) and are typically produced at great distances from fuel production facilities. To press such fuel, it is necessary to use a binder, which also causes low profitability.

В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити тверде альтернативне паливо шляхом використання компонента з новими фізико-технічними характеристиками, що забезпечує зниження токсичності палива при згоранні, підвищення його калорійності, що дозволить підвищити його рентабельність.The useful model is based on the task of improving solid alternative fuel by using a component with new physical and technical characteristics, which ensures a reduction in fuel toxicity during combustion, an increase in its caloric content, which will increase its profitability.

Поставлена задача вирішується тим, що в твердому альтернативному паливі, яке містить органічний компонент, новим є те, що як органічний компонент воно містить очищений пресований гідролізний лігнін, вологість якого становить 10,0-40,0 95, щільність - не менше 0,9000 г/см3, зольність - 9,0-20,0 9.The problem is solved by the fact that in solid alternative fuel, which contains an organic component, the new thing is that as an organic component it contains purified pressed hydrolyzed lignin, the moisture content of which is 10.0-40.0 95, the density is not less than 0.9000 g/cm3, ash content - 9.0-20.0 9.

Новим є також те, що паливо виконане у вигляді пелет або брикетів, або гранул, або таблеток, або у вигляді іншої ствердлої форми.It is also new that the fuel is made in the form of pellets or briquettes, or granules, or tablets, or in the form of another solid form.

Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному.The causal relationship between the set of essential features of a useful model and the technical result achieved is as follows.

Використання компонента з новими фізико-технічними характеристиками в твердому альтернативному паливі, що заявляється, а саме те, що: - як органічний компонент воно містить очищений пресований гідролізний лігнін, - вологість палива становить 10,0-40,0 Фо, - щільність палива становить не менше 0,9000 г/см, - зольність палива становить 9,0-20,0 Фо, у сукупності з відомими ознаками технічного рішення забезпечує зниження токсичності палива при згоранні та підвищення його калорійності що приводить до підвищення його рентабельність.The use of a component with new physical and technical characteristics in the claimed solid alternative fuel, namely, that: - as an organic component it contains purified pressed hydrolyzed lignin, - fuel moisture is 10.0-40.0 Fo, - fuel density is not less than 0.9000 g/cm, - the ash content of the fuel is 9.0-20.0 Fo, in combination with the known features of the technical solution, it provides a reduction in the toxicity of the fuel during combustion and an increase in its caloric content, which leads to an increase in its profitability.

Це пояснюється тим, що тверде альтернативне паливо, що заявляється, містить як органічний компонент лише очищений пресований гідролізний лігнін, який є висококалорійним побутовим паливом. При цьому при спалюванні лігніну утворюється безбарвне полум'я, що виділяє мало диму, який майже не містить шкідливих речовин, зокрема, бензапіренів та бо фенолів. Тому при спалюванні такого палива немає необхідності використовувати очисне обладнання високої вартості. Тверде альтернативне паливо з використанням гідролізного лігніну горить безбарвним полум'ям, не виділяючи димового факела.This is due to the fact that the claimed solid alternative fuel contains as an organic component only purified pressed hydrolyzed lignin, which is a high-calorie household fuel. At the same time, burning lignin produces a colorless flame that emits little smoke, which contains almost no harmful substances, in particular, benzapyrenes and phenols. Therefore, when burning such fuel, there is no need to use high-cost cleaning equipment. Solid alternative fuel using hydrolyzed lignin burns with a colorless flame without emitting a smoke flare.

Експериментально встановлено, що при вологості твердого альтернативного палива з використанням гідролізного лігніну 10,0-40,0 95, щільності - не менше 0,9000 г/см3 та зольності 9,0-20,095 відбувається майже повне згорання палива, що заявляється. Паливо з такими фізико- технічними характеристиками горить на протязі достатньо тривалого часу з теплотою згорання до 4400-6500 ккал/кг, тобто його теплотворна здатність сумірна з теплотворною здатністю найкращого вугілля, при набагато меншій зольності. Запаси лігніну є в достатньо великій кількості незалежно від сезону виробництва палива. Він має достатньо велику насипну вагу (до 700 кг/м), що робить рентабельною його перевезення на значні відстані навіть не в пресованому вигляді. Крім того, лігнін добре піддається пресуванню через свої відмінні властивості, що пов'язують, тому що при його пресуванні немає необхідності додавати зв'язуюче. Ціна лігніну порівняно невисока. При вологості менше 10,095 лігнін стає пожежонебезпечним. До того ж подальше його висушування нерентабельне, тому що теплотворна здатність палива, тобто його калорійність, суттєво не збільшується, а витрати на висушування зростають. При вологості більше 40,0 95 значно знижується рентабельність палива, тому що знижується його теплотворна здатність. При спалюванні такого палива відбувається випаровування вологи, що втрати тепла. Крім того, зростають витрати на перевезення палива. Щільність палива становить не менше 0,9000 г/см3. При щільності палива менше 0,9000 г/см? воно при спалюванні згорає швидше і має недостатню теплотворну здатність. При щільності палива більше 0,9000 г/см3 теплотворна здатність палива суттєво не збільшується, а витрати на його пресування зростають. Зольність лігніну, яка є важливою складовою, становить 9,0-20,0 95. Для досягнення зольності менше 9,0 95 необхідно більш ретельне очищення лігніну, що пов'язано з додатковими витратами і, відповідно, зниженням рентабельності палива. Зольність палива більше 20,0 95 приводить до посиленого забруднення пристроїв для спалювання палива, що пов'язано з додатковими витратами і, відповідно, зниженням рентабельності палива. Таким чином, тверде альтернативне паливо, що заявляється, у якому як органічний компонент використовується очищений пресований гідролізний лігнін, з показниками вологості 10,0-40,0 95, щільності не менше 0,9000 г/см3 таIt was experimentally established that at a humidity of solid alternative fuel using hydrolyzed lignin of 10.0-40.0 95, density - not less than 0.9000 g/cm3 and ash content of 9.0-20.095, almost complete combustion of the claimed fuel occurs. Fuel with such physical and technical characteristics burns for a long enough time with a heat of combustion of up to 4400-6500 kcal/kg, that is, its calorific value is comparable to the calorific value of the best coal, with a much lower ash content. Lignin reserves are in sufficient quantity regardless of the season of fuel production. It has a sufficiently large bulk weight (up to 700 kg/m), which makes it cost-effective to transport it over considerable distances even when it is not pressed. In addition, lignin lends itself well to pressing due to its excellent binding properties, because during its pressing there is no need to add a binder. The price of lignin is relatively low. At a moisture content of less than 10.095, lignin becomes a fire hazard. In addition, its further drying is unprofitable, because the calorific value of the fuel, i.e. its calorific value, does not increase significantly, and drying costs increase. At a humidity of more than 40.0 95, the profitability of the fuel decreases significantly, because its calorific value decreases. When such fuel is burned, moisture evaporates, resulting in heat loss. In addition, fuel transportation costs are increasing. Fuel density is at least 0.9000 g/cm3. With fuel density less than 0.9000 g/cm? it burns faster when burned and has insufficient calorific value. At a fuel density of more than 0.9000 g/cm3, the calorific value of the fuel does not increase significantly, and the costs of pressing it increase. The ash content of lignin, which is an important component, is 9.0-20.0 95. To achieve an ash content of less than 9.0 95, more thorough cleaning of lignin is required, which is associated with additional costs and, accordingly, a decrease in fuel profitability. Fuel ash content greater than 20.0 95 leads to increased pollution of fuel burning devices, which is associated with additional costs and, accordingly, a decrease in fuel profitability. Thus, the claimed solid alternative fuel, in which purified pressed hydrolyzed lignin is used as an organic component, with moisture values of 10.0-40.0 95, a density of not less than 0.9000 g/cm3 and

Зо зольності 9,0-20,0 95 забезпечує зниження токсичності палива при згоранні та підвищення його калорійності, що приводить до підвищення його рентабельність.The ash content of 9.0-20.0 95 provides a reduction in fuel toxicity during combustion and an increase in its caloric content, which leads to an increase in its profitability.

Технічний результат досягається також за рахунок того, що тверде альтернативне паливо виконане у вигляді пелет або брикетів, або гранул, або таблеток, або у вигляді іншої ствердлої форми. При такому виконанні палива воно при спалюванні має високу теплотворну здатність і горить на протязі тривалого часу з утворенням рівномірного стійкого полум'я. При цьому при спалюванні лігніну утворюється безбарвне полум'я, що виділяє мало диму, який майже не містить шкідливих речовин, зокрема, бензапіренів та фенолів. Це пояснюється тим, що кожна пелета або брикет, або гранула, або таблетка, або інша ствердла форма твердого альтернативного палива, рівномірно охоплюється полум'ям і горить на протязі приблизно однакового часу з іншими формами, тоді як безформні шматки твердого палива горять нерівномірно і час горіння кожного шматка може суттєво відрізнятися від часу горіння інших шматків, що приводить до зниження ефективності пристроїв для спалювання палива.The technical result is also achieved due to the fact that the solid alternative fuel is made in the form of pellets or briquettes, or granules, or tablets, or in the form of another solid form. With this type of fuel, it has a high calorific value when burned and burns for a long time with the formation of a uniform stable flame. At the same time, burning lignin produces a colorless flame that emits little smoke, which contains almost no harmful substances, in particular, benzapyrenes and phenols. This is because each pellet or briquette or granule or tablet or other solid form of solid alternative fuel is uniformly engulfed in flame and burns for about the same amount of time as other forms, while shapeless pieces of solid fuel burn unevenly and take the burning of each piece can significantly differ from the burning time of other pieces, which leads to a decrease in the efficiency of devices for burning fuel.

Таким чином, тверде альтернативне паливо, що заявляється, забезпечує рішення поставленої задачі - зниження токсичності палива при згоранні та підвищення його калорійності, що приводить до підвищення його рентабельності.Thus, the proposed solid alternative fuel provides a solution to the task - reducing the toxicity of the fuel during combustion and increasing its caloric content, which leads to an increase in its profitability.

Тверде альтернативне паливо, що заявляється, виготовляють таким чином.The proposed solid alternative fuel is produced in this way.

Для виготовлення твердого альтернативного палива як сировину використовують гідролізний лігнін - продукт процесу делігніфікації деревини при виробництві паперу, деревного спирту або дріжджів з вологістю приблизно 65-70 95. Гідролізний лігнін піддають подрібненню і очищенню від сторонніх домішок. Далі подрібнений і очищений гідролізний лігнін сушать до досягнення вологості 30,0 - 50,0 95. Висушений гідролізний лігнін пресують до досягнення щільності не менше 0,9000 г/см3. Зольність палива при цьому становить 9,0 - 20,0 95. При пресуванні отримують паливо у вигляді пелет або брикетів, або гранул, або таблеток, або у вигляді іншої ствердлої форми. Готове паливо охолоджують та фасують в тару. Під час пресування гідролізного лігніну та охолодження готового палива відбирається частина вологи, в результаті чого остаточна вологість палива становить 10,0-40,0 95.For the production of solid alternative fuel, hydrolyzed lignin is used as a raw material - a product of the delignification process of wood during the production of paper, wood alcohol or yeast with a moisture content of approximately 65-70 95. Hydrolyzed lignin is subjected to grinding and cleaning from foreign impurities. Next, the crushed and purified hydrolyzed lignin is dried to reach a moisture content of 30.0 - 50.0 95. The dried hydrolyzed lignin is pressed to a density of at least 0.9000 g/cm3. At the same time, the ash content of the fuel is 9.0 - 20.0 95. During pressing, fuel is obtained in the form of pellets or briquettes, or granules, or tablets, or in the form of another solid form. The finished fuel is cooled and packaged in a container. During pressing of hydrolyzed lignin and cooling of the finished fuel, part of the moisture is removed, as a result of which the final moisture content of the fuel is 10.0-40.0 95.

Таке паливо має низьку токсичність при згоранні та високу калорійність, що обумовлює підвищення його рентабельності.Such fuel has low toxicity during combustion and high caloric content, which causes an increase in its profitability.

Тверде альтернативне паливо, що заявляється, може бути виготовлене на відомому устаткуванні з використанням відомих матеріалів і засобів, що підтверджує промислову придатність об'єкта.The claimed solid alternative fuel can be produced on known equipment using known materials and means, which confirms the industrial suitability of the object.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

1. A solid alternative fuel that contains an organic component, which is characterized by the fact that as an organic component it contains purified pressed hydrolyzed lignin, the moisture content of which is 10.0-40.0 95, density - not less than 0.9000 g/cm3, ash content - 9.0-20.0 Vol.

2. Solid alternative fuel according to claim 1, which differs in that it is made in the form of pellets or briquettes, or granules, or tablets, or in the form of another solid form.