UA135617U

UA135617U - SOLID ALTERNATIVE FUEL

Info

Publication number: UA135617U
Application number: UAU201900847U
Authority: UA
Inventors: Анатолій Анатолійович Лісняк; Олексій Миколайович Крайнюков
Original assignee: Харківський Національний Університет Імені В.Н. Каразіна
Priority date: 2019-01-28
Filing date: 2019-01-28
Publication date: 2019-07-10

Abstract

Тверде альтернативне паливо містить подрібнені органічні відходи і зв'язуючий компонент. Зв'язуючий компонент на основі очищеного технічного парафіну і технічної ріпакової олії (парафіну - 19-20 % і ріпакової олії - 5-6 %). Паливо має наступне співвідношення складників: подрібнені органічні відходи - 75-76 %, зв'язуючий компонент - 24-25 %.Solid alternative fuel contains shredded organic waste and a binder component. Binding component based on purified technical paraffin and technical rapeseed oil (paraffin - 19-20% and rapeseed oil - 5-6%). The fuel has the following ratio of components: crushed organic waste - 75-76%, the binder component - 24-25%.

Description

Корисна модель належить до технології отримання твердого альтернативного палива, яке може бути використана для комунально-побутових погреб, для опалювання приміщень, в промисловості.The useful model belongs to the technology of obtaining solid alternative fuel, which can be used for utility cellars, for heating premises, in industry.

Відоме тверде альтернативне паливо |1Ї, що містить органічний компонент у вигляді відходів деревообробки, відходів 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. Відоме тверде альтернативне паливо високотоксичне і має низьку калорійність, при спалюванні виділяє димовий факел, має високу зольність, що обумовлює його низьку рентабельність. Тому при спалюванні такого палива є необхідність використовувати очисне обладнання високої вартості.Known solid alternative fuel |1Ї, containing an organic component in the form of woodworking waste, waste from industrial enterprises, agriculture, for example, waste from corn, straw or waste from the production of cereals, sunflower waste, shredded solid waste, combustible fossils such as peat, brown coal, wood waste, such as 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. The known solid alternative fuel is highly toxic and has a low calorific value, emits a smoke flare when burned, and has a high ash content, which causes its low profitability. Therefore, when burning such fuel, it is necessary to use high-cost cleaning equipment.

Відомий також склад твердого альтернативного палива |2Ї, що містить як органічний компонент лише очищений пресований гідролізний лігнін, який є висококалорійним побутовим паливом. Недоліком такого палива є недостатньо висока механічна міцність, що приводить до руйнування цілісності брикетів при транспортно-вантажних роботах та, відповідно, до збільшення витрат при використовуванні брикетів. Також, при спалюванні лігніну утворюється полум'я, яке виділяє дим зі шкідливими речовинами, зокрема, бензапірени та феноли.The composition of the solid alternative fuel |2Y is also known, containing as an organic component only purified pressed hydrolyzed lignin, which is a high-calorie household fuel. The disadvantage of such fuel is insufficiently high mechanical strength, which leads to the destruction of the integrity of briquettes during transport and cargo operations and, accordingly, to an increase in costs when using briquettes. Also, when burning lignin, a flame is formed, which emits smoke with harmful substances, in particular, benzapyrenes and phenols.

Найближчим аналогом запропонованої корисної моделі є склад брикетованого палива |ЗІ, що містить, мас. 9Ую: нафтошлам (10-2095 води, 2-10905 глини, піску і т. п. і 60-90 95 нафтопродуктів) - 15-20; технічний вуглець - 10-20; деревні відходи (тирса) - інше. Суміш компонентів брикетують під тиском 0,2 МПа за температури 200 "С; одержують брикети з теплотворною здатністю 4760-6286 ккал/кг і зольністю 4,4-3,4 95. Недоліком даних брикетів є їх зольність, недостатньо висока механічна міцність, що приводить до їх руйнування при транспортно-вантажних роботах та до збільшення витрат при їх використанні.The closest analogue of the proposed useful model is the composition of briquetted fuel |ZI, which contains, wt. 9Uyu: oil sludge (10-2095 water, 2-10905 clay, sand, etc. and 60-90 95 oil products) - 15-20; technical carbon - 10-20; wood waste (sawdust) - other. The mixture of components is briquetted under a pressure of 0.2 MPa at a temperature of 200 "С; briquettes with a calorific value of 4760-6286 kcal/kg and an ash content of 4.4-3.4 95 are obtained. The disadvantage of these briquettes is their ash content, not high enough mechanical strength, which leads to their destruction during transport and cargo operations and to an increase in costs during their use.

В основу корисної моделі поставлена технічна задача - удосконалити склад твердого альтернативного палива шляхом використання компонента з новими фізико-технічними характеристиками, що забезпечить підвищення механічної міцності гранул (брикетів), зниження токсичності палива при згоранні, підвищення його калорійності, що дозволить покращити його рентабельність.The useful model is based on the technical task of improving the composition of solid alternative fuel by using a component with new physical and technical characteristics, which will increase the mechanical strength of granules (briquettes), reduce the toxicity of fuel during combustion, and increase its caloric content, which will improve its profitability.

Поставлена задача вирішується тим, що тверде альтернативне паливо, що містить подрібнені органічні відходи і зв'язуючий компонент, згідно з корисною моделлю, містить зв'язуючий компонент на основі очищеного технічного парафіну і технічної ріпакової олії (парафіну - 19-20 95 і ріпакової олії - 5-6 90), і має наступне співвідношення складників: подрібнені органічні відходи - 75-76 95, зв'язуючий компонент - 24-25 9.The task is solved by the fact that solid alternative fuel containing crushed organic waste and a binding component, according to a useful model, contains a binding component based on purified technical paraffin and technical rapeseed oil (paraffin - 19-20 95 and rapeseed oil - 5-6 90), and has the following ratio of components: crushed organic waste - 75-76 95, binding component - 24-25 9.

За рахунок використання нового зв'язуючого компоненту на основі парафіну і органічної олії забезпечується підвищення механічна міцність гранул, а при спалюванні палива має високу теплотворну здатність і горить протягом тривалого часу з утворенням рівномірного стійкого полум'я. При спалюванні даного твердого палива утворюється безбарвне полум'я, що виділяє мало диму, який майже не містить шкідливих речовин, зокрема, бензапіренів та фенолів. Це пояснюється тим, що кожна гранула рівномірно охоплюється полум'ям і горить протягом 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.Due to the use of a new binding component based on paraffin and organic oil, the mechanical strength of the granules is increased, and when the fuel is burned, it has a high calorific value and burns for a long time with the formation of a uniform stable flame. When burning this solid fuel, a colorless flame is formed that emits little smoke, which contains almost no harmful substances, in particular, benzapyrenes and phenols. This is due to the fact that each pellet is evenly covered by the flame and burns for approximately the same time as other forms, while shapeless pieces of solid fuel burn unevenly and the burning time of each piece can be significantly different from the burning time of other pieces, which leads to a decrease in the efficiency of devices for burning fuel.

Як основні складові твердого альтернативного палива використовують опале листя і подрібнені відходи деревообробної промисловості (тирсу) в рівних пропорціях.As the main components of solid alternative fuel, fallen leaves and shredded waste from the woodworking industry (sawdust) are used in equal proportions.

Як зв'язуючий компонент введено очищений технічний парафін |4| і технічну ріпакову оліюPurified technical paraffin |4| was introduced as a binding component and technical rapeseed oil

ІБ). Технічний парафін з температурою топлення 40-60 "С; з вмістом нафти до 13-14 95 і більше, питомою теплотою плавлення парафіну (Сг5Ньг) 47,8-52,6 кал/г або 200-220 кДж/кг. При змішуванні в пресовій камері (філь'єрі) при температурі до 80 "С парафіну і ріпакової олії з деревними відходами проходить рівномірне обволікання компонентів за рахунок рідкої олії й плавлення парафіну.IB). Technical paraffin with a melting temperature of 40-60 "С; with an oil content of up to 13-14 95 and more, the specific heat of melting of paraffin (Сг5Нхг) 47.8-52.6 cal/g or 200-220 kJ/kg. When mixed in in the press chamber (diller) at a temperature of up to 80 "C, paraffin and rapeseed oil with wood waste are evenly covered by the components due to liquid oil and melting of paraffin.

Після попереднього подрібнення органічних відходів до фракцій розміром не більше 30 мм, їх сушать до вологості 18-20 95. Далі здійснюють змішування подрібненої та висушеної сировини з подрібненим зв'язуючим твердим парафіном і рідкою органічною олією (технічна ріпакова бо олія). Всі компоненти змішують в наступному співвідношенні: подрібнені органічні відходи - 75-After preliminary grinding of organic waste into fractions no bigger than 30 mm in size, they are dried to a moisture content of 18-20 95. Next, the crushed and dried raw materials are mixed with crushed binding solid paraffin and liquid organic oil (technical rapeseed oil). All components are mixed in the following ratio: crushed organic waste - 75-

7695, зв'язуючий компонент - 24-25 95 (парафіну - 19-20 95 і ріпакової олії - 5-6 95). Надалі отриману суміш пресують з використанням прес-гранулятора (наприклад, прес - гранулятор7695, binding component - 24-25 95 (paraffin - 19-20 95 and rapeseed oil - 5-6 95). Further, the resulting mixture is pressed using a press-granulator (for example, a press-granulator

ОГМ-1,5А, ОГМ-2 ІбЇ), або іншого обладнання з регульованою температурою в пресовій камері (філь'єрі) - не вище 80 "С. На виході з пресової камери формуються гранули або брикети, які згодом охолоджують і фасують. Гранули мають типовий діаметр близько 6,8 або 12 мм, і довжину близько 10-20 мм, брикети є більшими, з типовим діаметром близько 50 мм і довжиною від 20 мм до 200 мм. Поєднання подрібнених відходів та подрібненого зв'язуючого компоненту, в результаті термічної обробки в прес-грануляторі, забезпечує високу щільність твердого альтернативного палива, яке може бути отримане у вигляді гранул або брикету. Таке тверде альтернативне паливо має наступні властивості: висока теплота згорання, екологічна чистота, безпека при зберіганні (самозаймання неможливе), відсутність кіптяви при горінні, мінімальний вихід забруднень в атмосферу. Одночасно здійснюється утилізація опалого листя і тирси й отримання корисного продукту - твердого альтернативного палива.OGM-1.5A, OGM-2 IbY), or other equipment with adjustable temperature in the press chamber (die) - no higher than 80 "С. At the exit from the press chamber, granules or briquettes are formed, which are subsequently cooled and packaged. Granules have a typical diameter of about 6.8 or 12 mm, and a length of about 10-20 mm, briquettes are larger, with a typical diameter of about 50 mm and a length of 20 mm to 200 mm. thermal treatment in a press granulator provides a high density of solid alternative fuel, which can be obtained in the form of pellets or briquettes. Such solid alternative fuel has the following properties: high heat of combustion, environmental cleanliness, safety during storage (self-ignition is impossible), absence of soot when burning, minimal release of pollutants into the atmosphere.At the same time, fallen leaves and sawdust are disposed of and a useful product is obtained - a solid alternative fuel.

Запропоноване тверде альтернативне паливо екологічно безпечне, має високу калорійність, що забезпечує високу теплотворну здатність в порівнянні з трісками або дровами, горить рівним полум'ям, не іскрить і не стріляє, майже не виділяє диму, добре розпалюється без застосування спеціальних рідин.The proposed solid alternative fuel is environmentally safe, has a high calorific value, which provides a high calorific value compared to chips or firewood, burns with an even flame, does not spark or shoot, emits almost no smoke, ignites well without the use of special liquids.

Використання компонента з новими фізико-технічними характеристиками в твердому альтернативному паливі, що запропоновано, а саме те, що: як з'єднуючий компонент воно містить очищений технічний парафін і ріпакову олію, вологість палива становить 10,0-25,0 Об, щільність палива становить не менше 0,9000 г/см3, зольність палива становить 11,0-19,0 9, теплотворність (калорійність, теплота згоряння) - 4000 ккал/кг (16,0 МДж/кг).The use of a component with new physical and technical characteristics in the proposed solid alternative fuel, namely, that: as a connecting component, it contains purified technical paraffin and rapeseed oil, the moisture content of the fuel is 10.0-25.0 Ob, the density of the fuel is at least 0.9000 g/cm3, the ash content of the fuel is 11.0-19.0 9, calorific value (calorific value, heat of combustion) - 4000 kcal/kg (16.0 MJ/kg).

Запропоноване паливо може випускатися у вигляді гранул або брикетів, що зручно для зберігання та при транспортуванні. Отримані гранули або брикети використовують в будь-яких котлах, що працюють на твердому паливі.The proposed fuel can be produced in the form of pellets or briquettes, which is convenient for storage and transportation. The resulting pellets or briquettes are used in any solid fuel boilers.

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

Зо Джерела інформації: 1. Патент України на корисну модель Мо 76162 від 11.06.2012 "Тверде альтернативне паливо", опубл. 25.12.2012 р., МПК СТО. 5/44. 2. Патент України на корисну модель Мо 101804 від 05.05.2015 "Тверде альтернативне паливо", опубл. 25.09.2015 р., МПК СТО. 5/00.From Sources of information: 1. Patent of Ukraine for utility model Mo 76162 dated 11.06.2012 "Solid alternative fuel", publ. 12/25/2012, IPC STO. 5/44. 2. Patent of Ukraine for utility model Mo 101804 dated 05.05.2015 "Solid alternative fuel", publ. September 25, 2015, IPC STO. 5/00.

З. Патент РФ Мо 2010842 от 23.01.1991 "Состав для брикетированного топлива", опубл. 15.04.1994 г., МПК С10І 5/44, С101 5/48. 4. ГОСТ 23683-89 Парафиньі нефтянье твердьое. Технические условия. Дата введения 1991-01-01. - М.: Стандартинформ, 1991. 5. ДСТУ 8175:2015 Олія ріпакова. Технічні умови. Дата початку дії 01.01.2017. - К.: ДП "УКРНДНЦ", 2017. 6. Оборудованиє для производства гранул. пере: /Аммлиу.Тасіогу ІШги/ргодикКсіда/обогидомапів- аа-ргоїгиодзіма-дагапи!.Z. Patent RF Mo 2010842 dated 23.01.1991 "Composition for briquetted fuel", publ. 04/15/1994, IPC C10I 5/44, C101 5/48. 4. GOST 23683-89 Paraffin oil solids. Technical conditions. Date of introduction 1991-01-01. - M.: Standartinform, 1991. 5. DSTU 8175:2015 Oliya Ripakova. Specifications. Effective date 01.01.2017. - K.: SE "UKRNDNC", 2017. 6. Equipment for the production of granules. re: /Ammliu.Tasiogu Ishgy/rgodikKsida/obogidomapiv- aa-rgoigiodzima-dagapy!.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

Solid alternative fuel containing crushed organic waste and a binding component, which differs in that it contains a binding component based on purified technical paraffin and technical rapeseed oil (paraffin - 19-20 95 and rapeseed oil - 5-6 95) , and has the following ratio of components: crushed organic waste - 75-76 95, binding component - 24-

25,905.