27.11.2015
216.013.94b2

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЛАГОСТОЙКОГО КОМПОЗИТНОГО ТОПЛИВА ИЗ ТОРФА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу получения твердого композитного топлива из торфа, который включает термическую обработку торфа при температуре 200-500°C без доступа воздуха, смешивание связующего с измельченным углеродистым остатком, формирование из полученной смеси брикета и его сушку, при этом полученный при термической обработке пиролизный конденсат посредством фильтрования разделяют на пиролизную смолу и подсмольную воду, связующее вещество получают растворением декстрина в подсмольной воде в соотношении 1:(5-25), а сформированный из углеродистого остатка и связующего брикет сушат при температуре 20-105°C и дают остыть до комнатной температуры, затем на поверхность брикета наносят отфильтрованную пиролизную смолу, получая композитное топливо, которое сушат при температуре 20-105°C и выдерживают при комнатной температуре в течение 7-14 суток. Технический результат заключается в получении влагостойкого твердого композитного топлива с теплотой сгорания не менее 20,0 МДж/кг. 6 пр.
Основные результаты: Способ получения влагостойкого композитного топлива из торфа, при котором проводят термическую обработку торфа при температуре 200-500°С без доступа воздуха, связующее смешивают с измельченным углеродистым остатком, формируют из полученной смеси брикет, сушат его, отличающийся тем, что полученный при термической обработке пиролизный конденсат посредством фильтрования разделяют на пиролизную смолу и подсмольную воду, связующее вещество получают растворением декстрина в подсмольной воде в соотношении 1:(5-25), сформированный из углеродистого остатка и связующего брикет сушат при температуре 20-105°С, после чего дают остыть до комнатной температуры, затем на поверхность брикета наносят отфильтрованную пиролизную смолу, получая композитное топливо, которое повторно сушат при температуре 20-105°С и выдерживают при комнатной температуре в течение 7-14 суток.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам получения твердого композитного топлива путем теплотехнологической переработки торфа. Полученное композитное топливо предназначено для сжигания в топочных устройствах слоевого типа и может быть использовано в жилищно-коммунальном хозяйстве или для бытовых нужд.

Известен топливный брикет (патент RU 2187542, МПК C10L 5/10, C10L 5/12, C10L 5/44, опубл. 20.08.2002). По первому варианту топливный брикет содержит измельченный древесный уголь, воду и связующее, в качестве которого выбран крахмал, или мука пшеничная, или декстрин, при следующем соотношении компонентов: измельченный древесный уголь - 50-93%; крахмал, или мука пшеничная, или декстрин - 3-45%; вода - остальное до 100%. По второму варианту топливный брикет содержит измельченный древесный уголь, воду, связующее (крахмал, или муку пшеничную, или декстрин) и древесные опилки при следующем соотношении компонентов: измельченный древесный уголь - 35-91%; крахмал, мука пшеничная, или декстрин - 3-45%; древесные опилки - 4-15%; вода - остальное до 100%. Исходные компоненты смешивают с водой, тщательно перемешивают в мешалке. Полученную однородную смесь выдерживают для набухания связующего, после чего производят прессование и сушку брикетов до количества влаги 3-5%.

Недостатком изобретения является разрушение топливных брикетов при контакте с водой, использование дорогого и энергозатратного прессового оборудования в технологическом процессе.

Известен топливный брикет (патент RU 2119532, МПК C10L 9/10, C10L 5/20, C10L 5/44, C10L 5/36, опубл. 27.09.1998), который содержит окислителя 2-5% и сформованную смесь, состоящую из торфа - 10-20%, древесных опилок - 5-10%, органического связующего (отходов целлюлозно-бумажной и нефтеперерабатывающей промышленности) - 2-10% и каменного угля - остальное. Сформованную смесь загружают в пресс-форму и прессуют в брикет, который подвергают термообработке при температуре 300-500°C. После термообработки брикет охлаждают и пропитывают с торцов раствором окислителя, сушат и упаковывают.

Недостатком изобретения является отсутствие влагостойкости топливных брикетов, что требует дополнительных затрат на упаковку, а использование дорогого и энергозатратного прессового оборудования приводит к высоким затратам на осуществление технологического процесса.

Наиболее близким, принятым за прототип, является способ изготовления топливных брикетов из биомассы (патент RU 2484125, МПК C10L 5/44, C10L 5/14, C10L 5/26, C10F 7/06, опубл. 10.06.2013), в котором термическую обработку биомассы проводят при температуре 200-500°C без доступа воздуха, получая пиролизный конденсат и углеродистый остаток. Связующее вещество изготавливают, растворяя декстрин в пиролизном конденсате в соотношении по массе 1:(5-20), смешивают с измельченным до 2 мм углеродистым остатком. Из полученной смеси формируют брикет и сушат его при комнатной температуре в течение 2-5 суток.

Недостатком изобретения является разрушение топливных брикетов при контакте с водой, требующее дополнительных затрат на упаковку.

Задача изобретения - получение влагостойкого твердого композитного топлива.

Поставленная задача достигается тем, что в способе проводят термическую обработку торфа при температуре 200-500°C без доступа воздуха. Связующее смешивают с измельченным углеродистым остатком, формируют из полученной смеси брикет и сушат его. При этом полученный при термической обработке пиролизный конденсат посредством фильтрования разделяют на пиролизную смолу и подсмольную воду. Связующее вещество получают растворением декстрина в подсмольной воде в соотношении 1:(5-25). Сформированный из углеродистого остатка и связующего брикет сушат при температуре 20-105°C, после чего дают остыть до комнатной температуры. Затем на поверхность брикета наносят отфильтрованную пиролизную смолу, получая композитное топливо, которое повторно сушат при температуре 20-105°C и выдерживают при комнатной температуре в течение 7-14 суток.

Брикет и полученное на его основе композитное топливо сушат до тех пор, пока масса в процессе сушки не примет своего постоянного значения.

Диапазон температуры термической обработки обусловлен: нижний предел температуры, равный 200°C, - температура начала выделения пиролизной смолы при термическом разложении торфа (Федосеев С.Д., Чернышев А.Б. Полукоксование и газификация твердого топлива. - М.: Гостоптехиздат, 1960. - С. 18), верхний - выбран из соображения использования в качестве материалов для изготовления технологического оборудования доступных углеродистых сталей обыкновенного качества, способных работать при температурах до 500°C.

Прочность композитного топлива обеспечивается затвердеванием связующего и покрытия из пиролизной смолы. Композитное топливо может быть изготовлено любой формы и размеров. Например, по ГОСТ Р 54248-2010 «Брикеты и пеллеты (гранулы) торфяные для коммунально-бытовых нужд. Технические условия».

При температурах свыше 105°C происходит начало термического разложения торфа (Федосеев С.Д., Чернышев А.Б. Полукоксование и газификация твердого топлива. - М.: Гостоптехиздат, 1960. - С. 19). В связи с этим температура сушки брикета не должна превышать данного значения из-за возможного окисления углеродистого остатка, сопровождающегося снижением теплоты сгорания брикета. Температура сушки композитного топлива также не должна превышать 105°C, так как пиролизная смола свыше этой температуры будет переходить в летучее состояние, испаряясь с поверхности топлива. При этом композитное топливо потеряет свойство влагостойкости.

Выдержка композитного топлива при комнатной температуре необходима для отверждения покрытия из пиролизной смолы, в результате которого поверхность топлива становится глянцевого блеска и обладает водоотталкивающими свойствами. При выдержке композитного топлива менее 7-х суток его покрытие не успевает отвердеть, что приводит к отсутствию влагостойкости. Выдержка более 14-ти суток нецелесообразна, так как не происходит дальнейшего улучшения свойств покрытия.

Испытания на влагостойкость проводят по ГОСТ 21290-75 «Брикеты угольные. Метод определения водопоглощения».

Технический результат - влагостойкость композитного топлива - обеспечивается благодаря созданию защитного слоя из пиролизной смолы на его поверхности.

Сущность способа поясняется примерами.

Пример 1. Проводят термическую обработку торфа без доступа воздуха при температуре 415°C, в результате которой торф преобразуется в углеродистый остаток и пиролизный конденсат. Пиролизный конденсат посредством фильтрования разделяют на пиролизную смолу и подсмольную воду. Получают связующее, растворяя декстрин в полученной подсмольной воде в соотношении 1:10, которое смешивают с измельченным до 0-2 мм углеродистым остатком. Из полученной смеси формируют брикет диаметром 15 мм и высотой 20 мм, который сушат при температуре 20°C в течение одних суток. Затем на поверхность брикета наносят отфильтрованную пиролизную смолу, в результате чего получают композитное топливо, которое сушат при температуре 20°C и выдерживают при комнатной температуре в течение 14 суток.

Полученное композитное топливо испытывают по ГОСТ 21290-75 «Брикеты угольные. Метод определения водопоглощения», в результате которого его водопоглощение отсутствует, т.е. композитное топливо обладает влагостойкостью. Теплота сгорания полученного композитного топлива составляет 20,0 МДж/кг.

Пример 2. Проводят термическую обработку торфа без доступа воздуха при температуре 450°C, в результате которой торф преобразуется в углеродистый остаток и пиролизный конденсат. Пиролизный конденсат посредством фильтрования разделяют на пиролизную смолу и подсмольную воду. Получают связующее, растворяя декстрин в полученной подсмольной воде в соотношении 1:15, которое смешивают с измельченным до 0-2 мм углеродистым остатком. Из полученной смеси формируют брикет диаметром 15 мм и высотой 20 мм, который сушат при температуре 100°C в течение 4 часов. Затем на поверхность брикета наносят отфильтрованную пиролизную смолу, в результате чего получают композитное топливо, которое сушат при температуре 60°C и выдерживают при комнатной температуре в течение 10 суток.

Полученное композитное топливо испытывают по ГОСТ 21290-75 «Брикеты угольные. Метод определения водопоглощения», в результате которого его водопоглощение отсутствует, т.е. композитное топливо обладает влагостойкостью. Теплота сгорания полученного композитного топлива составляет 21,5 МДж/кг.

Пример 3. Проводят термическую обработку торфа без доступа воздуха при температуре 350°C, в результате которой торф преобразуется в углеродистый остаток и пиролизный конденсат. Пиролизный конденсат посредством фильтрования разделяют на пиролизную смолу и подсмольную воду. Получают связующее, растворяя декстрин в полученной подсмольной воде в соотношении 1:2, которое смешивают с измельченным до 0-2 мм углеродистым остатком. Из полученной смеси брикет сформировать не удалось - рассыпается из-за недостатка клейкости связующего.

Пример 4. Проводят термическую обработку торфа без доступа воздуха при температуре 480°C, в результате которой торф преобразуется в углеродистый остаток и пиролизный конденсат. Пиролизный конденсат посредством фильтрования разделяют на пиролизную смолу и подсмольную воду. Получают связующее, растворяя декстрин в полученной подсмольной воде в соотношении 1:35, которое смешивают с измельченным до 0-2 мм углеродистым остатком. Из полученной смеси брикет сформировать не удалось - рассыпается из-за недостатка клейкости формовочной смеси.

Пример 5. Проводят термическую обработку торфа без доступа воздуха при температуре 450°C, в результате которой торф преобразуется в углеродистый остаток и пиролизный конденсат. Пиролизный конденсат посредством фильтрования разделяют на пиролизную смолу и подсмольную воду. Получают связующее, растворяя декстрин в полученной подсмольной воде в соотношении 1:12, которое смешивают с измельченным до 0-2 мм углеродистым остатком. Из полученной смеси формируют брикет диаметром 15 мм и высотой 20 мм, который сушат при температуре 80°C в течение 5,5 часов. Затем на поверхность брикета наносят отфильтрованную пиролизную смолу, в результате чего получают композитное топливо, которое сушат при температуре 20°C и выдерживают при комнатной температуре в течение 12 суток.

Полученное композитное топливо испытывают по ГОСТ 21290-75 «Брикеты угольные. Метод определения водопоглощения», в результате которого его водопоглощение отсутствует, т.е. композитное топливо обладает влагостойкостью. Теплота сгорания полученного композитного топлива составляет 21,5 МДж/кг.

Пример 6. Проводят термическую обработку торфа без доступа воздуха при температуре 450°C, в результате которой торф преобразуется в углеродистый остаток и пиролизный конденсат. Пиролизный конденсат посредством фильтрования разделяют на пиролизную смолу и подсмольную воду. Получают связующее, растворяя декстрин в полученной подсмольной воде в соотношении 1:12, которое смешивают с измельченным до 0-2 мм углеродистым остатком. Из полученной смеси формируют брикет диаметром 15 мм и высотой 20 мм, который сушат при температуре 80°C в течение 5,5 часов. Затем на поверхность брикета наносят отфильтрованную пиролизную смолу, в результате чего получают композитное топливо, которое сушат при температуре 140°C и выдерживают при комнатной температуре в течение 14 суток.

Полученное композитное топливо испытывают по ГОСТ 21290-75 «Брикеты угольные. Метод определения водопоглощения», в результате которого оно полностью разрушается.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 89.
10.06.2013
№216.012.4871

Способ изготовления топливных брикетов из биомассы

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов из биомассы, включающему термическую обработку биомассы при температуре 200-500°C без доступа воздуха, подготовку связующего вещества, получаемого растворением декстрина в пиролизном конденсате в соотношении 1:(5÷20), смешивание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484125
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.08.2013
№216.012.60ed

Способ подземной газификации угля

Изобретение относится к способам подземной газификации угольных пластов путем превращения угольной массы на месте ее залегания в горючий газ, который может использоваться в различных энергетических установках. Способ включает бурение дутьевой и газоотводящей скважин в угольном пласте, установку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490445
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.11.2013
№216.012.7eed

Устройство для индивидуального теплоснабжения

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам газификации твердого топлива, используемым для обеспечения потребителя теплом и горячим водоснабжением. Устройство содержит бункер для твердого топлива с расположенными в нем колосниковой решеткой и загрузочным люком,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498166
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.03.2014
№216.012.aa3f

Способ рентгенометрической оценки температурных условий эксплуатации трубных элементов котлов

Использование: для неразрушающего исследуемую поверхность контроля температурных условий эксплуатации и разрушения трубных элементов паровых и водогрейных котлов. Сущность заключается в том, что подготавливают образец трубного элемента и эталон из не работавшего в котле участка трубы, имеющей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509298
Дата охранного документа: 10.03.2014
10.02.2015
№216.013.23ea

Когенерационная энергоустановка с топливным элементом на основе внутрицикловой конверсии органического сырья

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для автономного энергообеспечения малых городов, поселков городского типа и сельских поселений. Энергоустановка содержит корпус (1), покрытый теплоизоляцией (2). Внутри корпуса (1) размещена газификационная печь (3) в виде сосуда...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540647
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.03.2015
№216.013.3226

Способ определения оптимальной температуры пассивации трубных элементов теплоэнергетического оборудования и устройство для коррозионных испытаний

Использование: для определения оптимальной температуры пассивации трубных элементов теплоэнергетического оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что подготавливают эталон, подвергают его термоциклированию, при проведении которого методом рентгеновской дифракции определяют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544313
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.07.2015
№216.013.5c6d

Способ оценки ресурса трубных изделий энергетического оборудования

Использование: для оценки фактического состояния и остаточного ресурса эксплуатации трубных изделий энергетического оборудования. Сущность заключается в том, что из трубы, проработавшей в энергетическом оборудовании, подготавливают один образец, а также два эталона из трубы, не бывшей в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555202
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.07.2015
№216.013.62a6

Способ определения термической совместимости различных конструкционных сталей в плакированном изделии энергетического оборудования

Изобретение относится к способам установления возможности термического совмещения различных конструкционных сталей в плакированных изделиях и может найти применение на предприятиях энергетической отрасли, в проектных и научно-исследовательских организациях при проектировании и изготовлении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556801
Дата охранного документа: 20.07.2015
10.10.2015
№216.013.8147

Способ определения параметров асинхронного электродвигателя

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения параметров асинхронных электродвигателей. Способ заключается в том, что в течение пуска и работы асинхронного электродвигателя одновременно измеряют мгновенные величины токов и напряжений на двух фазах статора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564692
Дата охранного документа: 10.10.2015
27.10.2015
№216.013.89bc

Устройство для сжигания жидкого и газообразного топлива

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к области энергетического машиностроения, и позволяет обеспечить эффективность и экологичность сжигания жидкого и газообразного топлива. Устройство содержит корпус, канал рециркуляции, регулирующую заслонку и выхлопную трубу. В корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566863
Дата охранного документа: 27.10.2015
Показаны записи 1-10 из 61.
10.06.2013
№216.012.4871

Способ изготовления топливных брикетов из биомассы

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов из биомассы, включающему термическую обработку биомассы при температуре 200-500°C без доступа воздуха, подготовку связующего вещества, получаемого растворением декстрина в пиролизном конденсате в соотношении 1:(5÷20), смешивание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484125
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.08.2013
№216.012.60ed

Способ подземной газификации угля

Изобретение относится к способам подземной газификации угольных пластов путем превращения угольной массы на месте ее залегания в горючий газ, который может использоваться в различных энергетических установках. Способ включает бурение дутьевой и газоотводящей скважин в угольном пласте, установку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490445
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.02.2015
№216.013.23ea

Когенерационная энергоустановка с топливным элементом на основе внутрицикловой конверсии органического сырья

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для автономного энергообеспечения малых городов, поселков городского типа и сельских поселений. Энергоустановка содержит корпус (1), покрытый теплоизоляцией (2). Внутри корпуса (1) размещена газификационная печь (3) в виде сосуда...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540647
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.03.2015
№216.013.3226

Способ определения оптимальной температуры пассивации трубных элементов теплоэнергетического оборудования и устройство для коррозионных испытаний

Использование: для определения оптимальной температуры пассивации трубных элементов теплоэнергетического оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что подготавливают эталон, подвергают его термоциклированию, при проведении которого методом рентгеновской дифракции определяют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544313
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.07.2015
№216.013.5c6d

Способ оценки ресурса трубных изделий энергетического оборудования

Использование: для оценки фактического состояния и остаточного ресурса эксплуатации трубных изделий энергетического оборудования. Сущность заключается в том, что из трубы, проработавшей в энергетическом оборудовании, подготавливают один образец, а также два эталона из трубы, не бывшей в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555202
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.07.2015
№216.013.62a6

Способ определения термической совместимости различных конструкционных сталей в плакированном изделии энергетического оборудования

Изобретение относится к способам установления возможности термического совмещения различных конструкционных сталей в плакированных изделиях и может найти применение на предприятиях энергетической отрасли, в проектных и научно-исследовательских организациях при проектировании и изготовлении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556801
Дата охранного документа: 20.07.2015
10.10.2015
№216.013.8147

Способ определения параметров асинхронного электродвигателя

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения параметров асинхронных электродвигателей. Способ заключается в том, что в течение пуска и работы асинхронного электродвигателя одновременно измеряют мгновенные величины токов и напряжений на двух фазах статора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564692
Дата охранного документа: 10.10.2015
27.10.2015
№216.013.89bc

Устройство для сжигания жидкого и газообразного топлива

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к области энергетического машиностроения, и позволяет обеспечить эффективность и экологичность сжигания жидкого и газообразного топлива. Устройство содержит корпус, канал рециркуляции, регулирующую заслонку и выхлопную трубу. В корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566863
Дата охранного документа: 27.10.2015
20.11.2015
№216.013.9196

Способ оценки эффективности защиты лимфоцитов от апоптоза

Изобретение касается способа оценки эффективности защиты лимфоцитов от апоптоза, относится к медицине и может быть использовано в биохимии, кардиологии и терапии. Способ включает выделение лимфоцитов, инкубацию клеток 48 часов при температуре 37°С и 5% содержанием СО, количественное определение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568886
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.01.2016
№216.013.a233

Способ обработки полых цилиндров

Изобретение относится к обработке полых цилиндров. Выполняют бурты у торцев цилиндров. Осуществляют дорнование отверстия цилиндра с натягом, равным не менее 5% от его диаметра. Осуществляют осевое пластическое растяжение цилиндра с деформациями 1…2,5%. Осуществляют дорнование отверстия цилиндра...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573165
Дата охранного документа: 20.01.2016

Похожие РИД в системе