| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2174535
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ торф'яних паливних брикетів І СКЛАД для брикетування
Ім'я винахідника: Агафонов Р.К .; Ивашкин О.Б .; Кнатько М.В .; Самота М.В.
Ім'я патентовласника: Агафонов Руслан Константинович; Ивашкин Євген Борисович; Кнатько Михайло Васильович; Самота Михайло Володимирович
Адреса для листування: 193024, Росія, Санкт-Петербург, вул. 3-тя Радянська, 21/4, кв.55, В.В.Мордвіновой
Дата початку дії патенту: 1999.12.06
Винахід відноситься до технології отримання торф'яних паливних брикетів для комунально-побутових потреб. Спосіб отримання брикетів включає в себе змішування торфу з углеродсодержащими відходами, перемішування, просочення суміші вуглеводневим матеріалом, перемішування і просочення парафіном, попередньо нагрітим до 40 - 90 o C, безпосередньо перед брикетуванням. і можливо додавання пластифікатора після стадії змішування торфу з углеродсодержащими відходами. Склад для брикетування містить торф (з вмістом води до 80%) не менше 50 мас.%, Вуглеводневий матеріал (нефтешлам, мазут тощо) - 10 - 20 мас.%, Парафін - 1 - 13 Маc.% І углеродсодержащие відходи - інше. Склад може додатково містити пластифікатор у кількості 2 - 15 мас.%. Технічний результат - поліпшення експлуатаційних характкрістік паливних брикетів і зниження виробничих витрат.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до технології отримання торф'яних паливних брикетів для комунально-побутових потреб з використанням утилізованих відходів лісопромислового, целюлозно-паперового та сільськогосподарського виробництва, а й відходів нафтопродуктів.
Відомий спосіб отримання паливних брикетів з дрібних класів горючих компонентів, таких, наприклад, як дрібне вугілля, вугільний шлам, тирса, лузга, подрібнена кора і інші. Паливний брикет містить суміш подрібненого твердого палива з розчином сполучного - похідного сульфокислоти, наприклад, натрієвої солі метіленнафталінсульфокіслоти або лігносульфонату, з вологістю не менше 9 мас.%, Укладену в замкнуту горючу оболонку, при цьому обсяг отвержденной суміші дорівнює внутрішньому об'єму оболонки (патент РФ на винахід "Паливний брикет і спосіб його отримання", N 2068442, C 10 L 5/14, C 10 L 5/42, 1994, власник патенту - Лурій В.Г.).
Зазначений спосіб отримання паливних брикетів включає змішування подрібненого твердого палива з розчином водорозчинного органічного сполучного, дозування і упаковку суміші з вологістю понад 9 мас.% В замкнуту горючу оболонку, при цьому обсяг дозируемой суміші, яка подається всередину оболонки, дорівнює внутрішньому об'єму оболонки, причому в якості сполучного використовують похідне сульфокислоти, наприклад, натрієву сіль метіленнафталінсульфокіслоти або лігносульфонат у вигляді 30-40% водного розчину, з наступним після упаковки затвердінням брикетів, яке відбувається одночасно зі зберіганням, транспортуванням або нагріванням, а й при їх спалюванні.
Описаний спосіб дозволяє запобігти руйнуванню паливних брикетів при вантажно-транспортних роботах, знизити забруднення транспортних засобів, а й приміщень та обслуговуючого персоналу.
До недоліків способу слід віднести високу вартість процесу упаковки кожного паливного брикету в індивідуальну оболонку, а й застосування в якості сполучних композиційних матеріалів натрієвої солі метіленнафталінсульфокіслоти або лігносульфата.
Відомий інший дешевший спосіб виготовлення паливних брикетів, що включає просочення пористого вуглецевого наповнювача углеводородсодержащих сполучною, наприклад, шламом, при перемішуванні і нагріванні з наступним брикетуванням суміші, причому брикетування ведуть пресуванням при температурі 40-80 o C і тиску 80-120 МПа (патент РФ на винахід "Спосіб отримання паливних брикетів", N 2005770, C 10 L 5/16, 1992).
Недолік способу - використання високого тиску (для досягнення омонолічіваются здатності вуглеводневої сполучного).
Відомий інший спосіб виготовлення паливних брикетів, що виключає необхідність пресування при такому високому тиску. Спосіб включає просочення пористого вуглецевого наповнювача (наприклад, торфу) вуглеводневим матеріалом при нагріванні і перемішуванні з подальшим брикетуванням суміші при температурі 30-100 o C і тиску 1-30 МПа (патент РФ на винахід "Спосіб отримання паливних брикетів", N 2125083, МПК 6 C 10 L 5/16, 1998, власник патенту - Кнатько М.В.).
Відповідно до цього способом просочений вуглецевий наповнювач змішують з вапном у кількості 1-10 мас.%, Потім вводять дисперсний алюмосилікат, наприклад, глину у вигляді порошку в кількості 5-15 мас.%, Виробляють перемішування, після чого вводять воду в кількості 4 -15 мас.%, знову перемішують суміш, а потім ведуть брикетування суміші при температурі 30-100 o C і тиску 1-30 МПа.
Введення в технологічний процес вапна і дисперсного алюмосилікат ініціює процес синтезу кальційалюмосілікатних комплексів, що забезпечують замонолічення суміші при брикетуванні.
Описаний спосіб за патентом N 2125083 автори вибирають в якості прототипу заявляється способу.
Однак, прототип, на думку авторів, має такі недоліки:
- При відносному зниженні виробничих витрат, необхідність використання в технологічному процесі таких компонентів, як вапно і дисперсний алюмосилікат, не дозволяє мінімізувати вартість кінцевого продукту;
- Знижується теплотворна здатність паливних брикетів за рахунок протікання теплопоглинальною реакції дегідратації і високотемпературного розкладу вапна при спалюванні в топках;
- Збільшується загазованість паливного простору вуглекислим газом;
- При відносно високій теплотворної здатності пальної маси робоча теплота згоряння знаходиться на рівні середнього фрезерного торфу за рахунок високого рівня вмісту вологи в гідратах і зольності;
- Сильне спікання паливної маси при спалюванні за рахунок високого вмісту кальцію.
Мета винаходу - поліпшення експлуатаційних характеристик паливних брикетів і зниження виробничих витрат.
Поставлена мета досягається тим, що на відміну від способу отримання паливних брикетів за патентом N 2125083, що включає просочення пористого вуглецевого наповнювача вуглеводневим матеріалом, перемішування і брикетування суміші, в заявляється способу торф спочатку змішують з углеродсодержащими відходами (такими як вугільний пил, пилоподібний сланець, деревні тирса, лузга, відходи бавовнику), потім додають пластифікатор (нейтралізовані курячий послід, гній, мулові опади очисних споруд) в кількості 2-15 мас.%, перемішують, а безпосередньо перед брикетуванням в суміш додають парафін, попередньо нагрітий до температури 40-90 o C, в кількості 1-13 мас. %, Після чого суміш ще раз перемішують до тугопластичної консистенції.
Заявнику зараз не відомі будь-які технічні рішення, подібні заявляється способу.
На кресленні представлена блок-схема заявленого способу.
 |
Заявляється спосіб отримання торф'яних паливних брикетів включає в себе змішування 1 основного наповнювача (торфу з вологістю до 80%) в кількості не менш як 50 мас.% З углеродсодержащими відходами (вугільний пил, пилоподібний сланець, деревна тирса, лузга, відходи бавовнику тощо .), добавку 2 пластифікатора (нейтралізовані пташиний послід, гній, дістіллянт, гумус, мулові опади очисних споруд і т.п.) в кількості 2-15 мас.%, перемішування 3, просочення 4 отриманої суміші вуглеводневим матеріалом (нафтошламу, мазутом і т.п.), перемішування 5, просочення 6 суміші парафіном, попередньо нагрітим до температури 40-90 o C, в кількості 1-13% і брикетування 7 суміші. В якості основного сировинного компонента перевага віддається торфу, як пористій структуроутворюючих елементом паливного брикету. Для створення оптимального режиму пресування в залежності від вологості торфу додаються більш сухі углеродсодержащие відходи. Змішування торфу з углеродсодержащими відходами виконується в пропорції, що забезпечує оптимальну вологість у межах, що дозволяють перемішувати суміш і брикетувати її під тиском значно меншим, ніж в прототипі (від 0,1 МПа). Заявляється склад для брикетування включає торф з вологістю до 80% - не менше 50 мас.%; пластифікатор (нейтралізовані пташиний послід, гній, дістіллянт, гумус, мулові опади очисних споруд і т.п.) - 2-15 мас.%; вуглеводневі матеріали (нафтошламу, мазут тощо) - 10-20 мас.%; парафін або т. п. - 1-13 мас.%; углеродсодержащие відходи (вугільний пил, пилоподібний сланець, деревна тирса, лузга, відходи бавовнику і т.п.) - інше. Введення до складу суміші парафіну, попередньо нагрітого до температури 40-90 o C, забезпечує механічне формоутворення і затвердіння суміші при брикетуванні, що дозволяє надавати паливному брикету будь-яку геометричну форму і фіксувати її без використання будь-яких оболонок за рахунок швидкого охолодження парафіну в паливному брикеті . |
Введення до складу суміші пластифікатора, що володіє мінімально достатніми клеять, дозволяє виробляти формовку при тиску на порядок меншому, ніж в прототипі, наприклад 0,1-5 МПа.
Послідовне запровадження в технологічний процес пластифікатора, а потім парафіну сприяє омоноличиванию брикету в процесі сушіння і дозволяє цілеспрямовано керувати експлуатаційними характеристиками торфобрикету.
При спалюванні торфобрикету через низьку температури плавлення парафіну (40-90 o C) і сублімації в топковому просторі відбувається спалах мікрочастинок летючих фракцій, в результаті чого досягається висока початкова температура, що забезпечує одночасне горіння всіх компонентів, що призводить до повного згорання торфобрикету.
На думку заявників, описаний спосіб сприяє поліпшенню екологічної обстановки в регіоні за рахунок утилізації широкого спектру відходів промислового і сільськогосподарського виробництва.
Можливість здійснення заявляється способу підтверджується розробленими в даний час технологічними процесами і може бути реалізована за допомогою стандартного устаткування, використовуваного в сільськогосподарському виробництві і торфоперерабативающей промисловості.
приклад 1
Отримання торф'яних паливних брикетів проводилось на пілотній установці. В якості наповнювача використовували торф вологістю 50% в кількості 50 мас. % І опил деревне вологістю 30% в кількості 30 мас.%, Які з бункерів по транспортеру подавалися через дозатор в змішувач, де перемішувалися до однорідної маси, після чого додавався пластифікатор (нейтралізований курячий послід) в кількості 4 мас.%.
Після перемішування композиційного наповнювача з пластифікатором в змішувач через дозатор для просочення отриманої суміші надходили нафтошламу в кількості 14 мас. %, Потім туди ж після перемішування суміші додавався розігрітий до температури 60 o C парафін в кількості 2 мас.%, І суміш знову перемішувалася до тугопластичної консистенції.
Готова суміш із змішувача подавалася в прес, де під тиском 2 МПа формувалися паливні брикети, які потім надходили на відвантажувальний бункер.
З метою перевірки стійкості брикетів до механічних впливів при вантажно-розвантажувальних роботах і транспортуванні брикети скидалися з висоти двох метрів в кузов автосамосвала і після півгодинної транспортування вивантажувалися навалом на бетонну підлогу, при цьому жоден брикет не зруйнувався, що підтверджує їх стійкість до механічних впливів.
приклад 2
Процес виробництва торф'яних брикетів відбувався за тією ж схемою, що і в прикладі 1. Як структурообразующего елемента використовувалися торф і вугільний пил, які перемішувалися до однорідної маси, після чого додавався пластифікатор (нейтралізовані мулові опади очисних споруд) в кількості 4 мас.%. Після перемішування з пластифікатором суміш просочувалася нафтошламу в кількості 14 мас.%, Після чого додавали розігрітий до температури 80 o C парафін в кількості 2 мас.%, І суміш перемішувалася до тугопластичної консистенції, потім суміш подавалася в прес, де під тиском 2,5 МПа формувалися паливні брикети.
приклад 3
Для отримання торф'яних паливних брикетів в якості наповнювача використовували торф вологістю 50% в кількості 50 мас.% І опил деревне вологістю 30% в кількості 27 мас.%, Які з бункерів по транспортеру подавалися через дозатор в змішувач, де перемішувалися до однорідної маси. Після перемішування в змішувач через дозатор для просочення отриманої суміші надходили відходи нафтопереробного виробництва в кількості 10 мас.% (Нефтешлам), потім туди ж після перемішування суміші додавався розігрітий до температури 60 o C парафін в кількості 13 мас.%, І суміш знову перемішувалася до тугопластичної консистенції. Готова суміш із змішувача подавалася в прес, де під тиском 5 МПа формувалися брикети. Отримані брикети при щільності 1,17 г / см 3 мали теплотворну здатність пальної маси 8358 ккал / кг, робочу теплотворну здатність - 4617 ккал / кг, вологість - 33,28%, зольність - 3,96% і вміст сірки - 0,33 %.
приклад 4
Процес виробництва торф'яних паливних брикетів відбувався за тією ж схемою, що і в попередньому прикладі. Як структурообразующего елемента використовувалися торф і вугільний пил, які перемішувалися до однорідної маси, після чого суміш просочувалася відходами нафтопереробного виробництва в кількості 10 мас.% (Нефтешлам), після чого додавали розігрітий до температури 80 o C парафін в кількості 6 мас.%, і суміш перемішувалася до тугопластичної консистенції, потім суміш подавалася в прес, де під тиском 5 МПа формувалися брикети.
Результати порівняльних випробувань брикетів наведені в таблиці 1.
У таблиці 2 представлені експлуатаційні характеристики брикетів, отриманих з використанням заявляється способу в порівнянні з прототипом.
Як випливає з даних, наведених у таблиці 2, експлуатаційні характеристики брикетів, отриманих по заявляється способу, поліпшені в порівнянні з прототипом:
- Підвищена на 8% розрахункова теплотворна здатність паливних брикетів;
- В 3 рази знижена зольність (забезпечено практично повне згоряння палива);
- Підвищена на 38% робоча теплотворна здатність палива;
- Зменшено на 35% вміст сірки в димових викидах;
- Усунуто спікання паливної маси.
Таким чином, рішення поставленої авторами завдання забезпечується в заявляється способу наступними відмітними ознаками:
введенням в техпроцес важких вуглеводнів, попередньо нагрітих до температури 40-90 o C в кількості 1-13 мас.%;
введенням в техпроцес пластифікатора в кількості 2-15 мас.%;
співвідношенням вихідних компонентів складу для брикетування.
На підставі вищесказаного, заявляється спосіб є новим, має винахідницький рівень і промислово застосуємо, що відповідає умовам патентоспроможності винаходу.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб отримання торф'яних паливних брикетів, що включає просочення торфу вуглеводневим матеріалом, перемішування і брикетування суміші, що відрізняється тим, що перед просоченням торф змішують з углеродсодержащими відходами, а безпосередньо перед брикетуванням в суміш додають парафін, попередньо нагрітий до 40 - 90 ° С.
2. Спосіб отримання торф'яних паливних брикетів по п.1, що відрізняється тим, що перед просоченням вуглеводневим матеріалом в суміш додають пластифікатор (нейтралізовані пташиний послід, гній, дістіллянт, гумус, мулові опади очисних споруд і т.п.).
3. Склад для брикетування, що містить торф і вуглеводневий матеріал, що відрізняється тим, що додатково містить вуглець відходи і парафін при наступному співвідношенні компонентів:
Торф (з вмістом води до 80%) - Не менш як 50 мас.%
Вуглеводневий матеріал (нефтешлам, мазут тощо) - 10 - 20 мас.%
Парафін - 1 - 13 мас.%
Углеродсодержащие відходи - Все інше
4. Склад для брикетування по п.3, що відрізняється тим, що містить пластифікатор (нейтралізовані пташиний послід, гній, дістіллянт, гумус, мулові опади очисних споруд і т.п.) в кількості 2 - 15 мас.%.
Версія для друку
Дата публікації 16.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.