Способ производства кускового топлива

(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт проблем использования природных ресурсов и экологии Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Гаврильчик Александр Петрович Нашкевич Игорь Степанович Лис Анатолий Викторович Мультан Светлана Талиловна Калилец Людмила Петровна Саванец Евгений Антонович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт проблем использования природных ресурсов и экологии Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Способ производства кускового топлива на основе торфа, включающий экскавацию торфа из залежи, введение армирующей упрочняющей добавки в количестве 15-30 на сухое вещество торфа, перемешивание, механическую пластификацию смеси, ее формование в куски, выстилку формованных кусков на поле сушки и сушку, отличающийся тем, что экскавацию торфа ведут на всю толщину слоя торфа, в качестве армирующей упрочняющей добавки используют фитомассу быстрорастущих растений или отходы производства и переработки сельскохозяйственной продукции, дробленые до размера менее поперечного сечения мундштука формователя, сушку формованных кусков в расстиле ведут до уборочной влажности 50-55 , а затем осуществляют досушку в складочных единицах или контейнерах. 8381 1 2006.08.30 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фитомассы быстрорастущих растений используют фитомассу тростника, ивы и тополя, а в качестве отходов производства и переработки сельскохозяйственной продукции - костру льна, солому и отходы очистки зерна. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что куски торфа формуют со сквозными отверстиями. Изобретение относится к торфяной промышленности и предназначено для производства кускового топлива на основе торфа, преимущественно при разработке торфяных залежей низинного типа или торфяных залежей, выбывших из эксплуатации. Известен способ получения кускового торфа путем предварительного осушения торфяной залежи, добычи торфа-сырца экскавацией, транспортирования на поле сушки, выстилки торфяной массы на поле с одновременным формованием кусов, сушки торфяных кусков и уборки готовой продукции в штабеля на полях сушки 1. Недостатком известного способа является низкое качество получаемых кусков при производстве кускового топлива на залежах низинного типа и залежах, выбывших из эксплуатации, низкий выход готовой продукции из-за повышенной крошимости. Известен способ получения кускового топлива, включающий экскавацию торфяной залежи, перемешивание торфа с одновременным введением упрочняющей добавки в виде волокон. В качестве волокон используют волокна измельченной пневой древесины торфяных месторождений в следующем соотношении,торф - 70-90 волокна 10-30. 3 атем из перемешанной массы формуется кусок, который выстилается на поле сушки 2. Недостатком известного способа является то, что волокна из пневой древесины можно получать лишь из пней хвойных древесных пород. Последние встречаются преимущественно в торфяных залежах верхового типа. Торф таких месторождений относится к не крошащимся видам сырья и из него получается качественное кусковое топливо без дополнительного введения упрочняющих добавок. Технология получения волокон из пневой древесины включает дробление пней, пропаривание полученной стружки в автоклавах и размочаливание пропаренного материала. Все эти технологические операции энергоемкие, существенно удорожающие стоимость готовой продукции. Количество таких добавок на местах добычи кускового торфа недостаточное для налаживания промышленного производства. Задачей настоящего изобретения является получение недорогого качественного кускового топлива на залежах низинного типа и придонных слоев торфа, выбывших из эксплуатации месторождений и повышение выхода готовой продукции при одновременной утилизации отходов сельскохозяйственного производства и фитомассы быстрорастущих растений. Поставленная задача достигается тем, что в известном способе производства кускового топлива на основе торфа, включающем экскавацию торфа из залежи, введение армирующей упрочняющей добавки в количестве 15-30 на сухое вещество торфа, перемешивание,механическую пластификацию смеси, ее формование в куски, выстилку формованных кусков на поле сушки и сушку, экскавацию торфа ведут на всю толщину слоя торфа, в качестве армирующей упрочняющей добавки используют фитомассу быстрорастущих растений или отходы производства и переработки сельскохозяйственной продукции, дробление до размера поперечного сечения мундштука формователя, сушку формованных кусков в расстиле ведут до уборочной влажности не ниже 50-55 , а затем осуществляют досушку в складочных единицах или контейнерах. В качестве фитомассы быстрорастущих растений используют фитомассу тростника,ивы, тополя, а в качестве отходов производства и переработки сельскохозяйственной продукции - костру льна, солому и отходы очистки зерна. Куски торфа формуют со сквозными отверстиями. 2 8381 1 2006.08.30 Заявляемый способ обеспечивает получение недорогого качественного кускового топлива. Предлагаемая технология позволяет максимально полно использовать ресурсы торфяных месторождений, утилизируя весь торф залежи в том числе и оставшиеся крошащиеся придонные слои и фитомассу быстрорастущих растений в топливные композиционные материалы. В качестве фитомассы используют дробленые растения, выросшие на выбывших из разработки торфяных месторождениях (тростник, ива, тополь, различные кустарники и кустарнички), а также отходы производства и переработки сельскохозяйственной продукции - дробленая солома, льняная костра, отходы очистки зерна и т.п. Это дает возможность на длительную перспективу решать проблему обеспечения населения республики бытовым топливом за счет возобновляемого сырья и теряемого в настоящее время торфа. Кроме того, предлагаемая технология исключает загрязнение окружающей среды продуктами минерализации и эрозии оставленного торфа и решает важную социальную проблему - обеспечивает создание дополнительных рабочих мест на исчерпавших сырьевые ресурсы торфопредприятиях. Придонные слои торфа, как и торф низинных залежей, относятся к сильно крошащимся торфам. Поэтому прочность высушенных кусков из такого торфа низкая, а в большинстве случаев куски в процессе сушки из-за образования трещин разрушаются на отдельные части. Композиции из крошащегося торфа и фитомассы, дробленой до размера менее диаметра мундштука, хотя и имеют меньшую прочность на сжатие, но сохраняют целостность в связи с наличием каркаса в виде дробленой фитомассы. Последняя как бы армирует структуру куска, препятствуя трещинообразованию в процессе обезвоживания, в жестких условиях полевой сушки. По мере увеличения содержания фитомассы формируются куски с более рыхлой структурой и плотность готовой продукции снижается. При использовании фитомассы размером более диаметра мундштука будет расти сопротивление формованию. В процессе проведенных исследований установлено, что при содержании фитомассы от 15 до 30 качество кусков как в период формования, так и в период сушки отвечает необходимым параметрам. Увеличение содержания фитомассы свыше 30 приводит к росту усилий на формование, ершению полученных кусков и снижению качества готовой продукции. При содержании фитомассы ниже 15 армирующее действие снижается и увеличивается крошимость кусков. Зависимость крошимости торфофитомассового кускового топлива от соотношения компонентов приведены в таблице. Влажность испытываемых кусков - 33 , диаметр 60 мм, влажность формованной массы - 78 . Соотношение компонентов торф 100 90 85 80 65 60 На фигуре приведена схема реализации способа. Пример осуществления способа. Торф экскаватором 1 извлекается на всю глубину слоя торфа и складируется на карте параллельно картовому каналу. Там же складируется и подготовленная фитомасса. Торф и фитомасса в количестве, равном не более 30 на сухое вещество торфа загружаются в бункер машины 2 для производства кускового топлива (патент РБ 3487). После загрузки машина транспортируется на поле стилки. При перемещении машины 2 торф и фито 3 8381 1 2006.08.30 масса поступают в смеситель, где перемешиваются и перерабатываются. Полученная смесь поступает в шнековый пресс, который диспергирует и проталкивает композит через формующее устройство. Сформованные куски выстилаются на поле стилки, где происходит их сушка до влажности 50-55 . Это критическая влажность сушки крошащегося кускового торфа в жестких полевых условиях. При достижении такой влажности в условиях жесткой полевой сушки скорость влагоудаления не соответствует скорости усадки, что сопровождается интенсивным трещинообразованием и разрушением кусков из крошащихся видов торфа. Поэтому сушку кускового торфа производят до критической влажности, а досушку осуществляют в мягких условиях складочных единиц или контейнерах, где скорости усадки и влагоудаления примерно одинаковы, что препятствует трещинообразованию. Получаемый кусок может иметь сквозное цилиндрическое отверстие при формовании кусков диаметром более 100 мм. Источники информации 1. Справочник по торфу / Под ред. А.Р. Лазарева, С.С. Корчунова. - М. Недра, 1982. С. 375. 2. А.с. СССР 1460281, МПК 21 С 49/00, С 10 9/00, 1989. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4