ЛИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ГРАНУЛИРОВАННОГО БИОТОПЛИВА

Полезная модель относится к области переработки отходов, преимущественно древесных и может найти применение в лесной и деревообрабатывающей промышленности для получения гранулированного топлива.
Известна линия для получения топливных брикетов из древесных отходов, содержащая бункер для загрузки древесных отходов, измельчитель отходов, установленный на выходе бункера. Под измельчителем установлен модуль сортировки, выполненный в виде сеток с калиброванными ячейками для сортировки измельченного сырья по размерам частиц. Кондиционные частицы измельченных отходов поступают в дозатор, из которого они транспортером подаются в камеру термообработки, куда также подается из парогенератора перегретый пар. Прошедшие термообработку отходы посредством дозатора подаются на модуль гранулирования (шнековый пресс), в котором измельченные отходы прессуются и на выходе ножом разделяются на брикеты, которые направляются на хранение или отгружаются потребителям.
(см. патент РФ, №2046821, кл. C10L 5/44, 1999 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа выполнения известной линии необходимо отметить, что она имеет невысокую производительность, так как содержит только один измельчитель шестеренчатого типа, который не обеспечивает измельчения сырья на примерно равные фрагменты, а следовательно, значительная часть сырья не соответствует требованиям по размерам его частиц и возвращается на тот же измельчитель на доизмельчение, что снижает производительность работы измельчителя. Кроме того, на данный измельчитель должно подаваться из бункера сырье, имеющее определенные размеры и состав, а следовательно,
необходима предварительная подготовка его. Необходимо также отметить, что полученные брикеты имеют на выходе из пресса довольно высокую температуру, и если их не подвергать процедуре охлаждения, могут иметь поверхностные трещины, что снижает их качество. Известная линия также не обеспечивает сортировки полученного продукта по размерам, что создает сложности при управлении процессом его сжигания.
Задачей настоящей полезной модели является разработка линии для производства гранулированного биотоплива, обладающей высокой производительностью и обеспечивающей получение высококачественного продукта.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в линии для производства гранулированного биотоплива, содержащей измельчитель сырья и модуль его гранулирования, новым является то, что линия снабжена агрегатом сжигания некондиционных отходов, металлоотделителем, модулем подготовки сырья к переработке, комплексом сушки сырья, а также модулями сортировки сырья и сортировки продукта, а также охладителем, модуль подготовки сырья связан с комплексом сушки сырья, металлоотделитель размещен между модулем подготовки сырья и комплексом его сушки, агрегат сжигания некондиционных отходов газовым выходом соединен с комплексом сушки, при этом линия снабжена вторым измельчителем, измельчители последовательно соединены друг с другом, вход первого измельчителя соединен с выходом комплекса сушки, а выход второго - с модулем сортировки сырья, выход один выход которого связан с модулем гранулирования, а второй - со входом второго измельчителя, выход модуля гранулирования через охладитель связан с модулем сортировки готового продукта, один выход которого предназначен для выдачи кондиционного продукта, а другой связан со входом модуля гранулирования, при этом между модулем сортировки сырья и модулем гранулирования может быть размещен агрегат увлажнения подаваемого на гранулирование сырья, а модуль подготовки сырья может содержать два измельчителя, один из которых предназначен для измельчения сырья,
подаваемого в комплекс для сушки, а другой - для измельчения отходов, подаваемых на агрегат сжигания некондиционных отходов.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлена схема линии для производства гранулированного биотоплива.
Линия для производства гранулированного биотоплива представляет модуль 1 подготовки сырья, на выходе которого установлен металлоотделитель 2. Выход модуля 1 связан с комплексом 3 сушки сырья. Линия также содержит последовательно соединенные друг с другом измельчители сырья крупного 4 и мелкого 5 дробления. Вход измельчителя 4 связан с выходом комплекса сушки, а выход измельчителя 5 - со входом модуля сортировки 6 сырья. Один выход модуля 6 связан с модулем 7 гранулирования сырья, а второй - со вторым входом измельчителя 5. Выход модуля 7 через охладитель 8 связан с модулем 9 сортировки продукта, один выход 10 которого предназначен для выдачи кондиционного продукта, а другой - для возврата некондиционного продукта на догранулирование в модуль 7. Между модулями 6 и 7 может быть установлен увлажнитель 11.
Сушка сырья в комплексе 3 осуществляется топочными газами агрегата сжигания 12, в которой сжигается некондиционное сырье модуля 1. Перед подачей в агрегат 12 сырье проходит измельчение в измельчителе 13. Модуль 1 может быть оснащен измельчителем 14 сырья и прессом 15 для измельчения и удаления излишков влаги перед подачей сырья в комплекс 3.
Модули и агрегаты линии оснащены стандартным оборудованием, монтаж и эксплуатация которого не представляет сложностей для специалистов.
Под связями в настоящей заявке следует понимать транспортеры, газо- и паропроводы. Конкретная реализация связи определяется состоянием сырья и стадией его переработки.
Линия для производства гранулированного топлива функционирует следующим образом.
Работу линии рассмотрим на примере получения гранулированного биотоплива (пеллет) из древесных отходов. Сырьем для получения пеллет в данном случае служат отходы лесоперерабатывающего производства.
На модуле 1 подготовки сырья осуществляют его разбор, отделяют инородные включения (камни, куски металла и пр.). Некондиционное сырье в случае необходимости измельчают в измельчителе 13, например, в рубильной машине барабанного или дискового типа и подают в агрегат 12 на сжигание.
Кондиционное сырье в случае необходимости измельчают на измельчителе 14 и посредством пресса 15 удаляют излишки влаги.
Подготовленное на модуле 1 на переработку сырье подают, (например, транспортером) в комплекс сушки 3. В процессе транспортировки к комплексу 3 для сушки сырье проходит через металлоотделитель 2, где из него удаляются неметаллические включения.
Наиболее целесообразно, чтобы подаваемое на сушку сырье имело размеры фрагментов 25×25×2 мм, что позволяет осуществлять быструю и качественную сушку.
В сушильном комплексе сырье сушат до содержания в нем влаги 8-12%. В качестве сушильного оборудования, используемого в комплексе сушки, могут быть использованы известные сушилки барабанного или ленточного типа. Сушка осуществляется топочными газами, образующимися при сжигании некондиционного сырья в агрегате 12 и пропускаемого перед выбросом в атмосферу через сушилку. Для оптимальной сушки в сушилке должна поддерживаться температура 500-600 градусов.
Подсушенное сырье подают (например, транспортером) на измельчение, которое осуществляется в две стадии: на измельчителе 4 до размера фрагментов 4-15 мм (крупное измельчение) и на измельчителе 5 до размеров фрагментов примерно 1.5 мм (мелкое измельчение). Измельчение может быть осуществлено, например, на дробилках молоткового типа. Использование двух последовательно установленных измельчителей на крупные и мелкие фрагменты существенно повышает производительность процесса измельчения и
позволяет получить примерно равные по размерам частицы сырья на выходе измельчителя 5, что весьма важно для получения качественного продукта.
После измельчения сырье поступает на модуль сортировки, где оно пропускается через сита. Некондиционное сырье поступает на вход измельчителя 5 на доработку, а кондиционное сырье подается на модуль 7 гранулирования. Модуль гранулирования представляет один или несколько параллельно установленных грануляторов. Процесс гранулирования представляет собой продавливание подготовленного сырья под давлением через плоскую или цилиндрическую матрицу. Под высоким давлением сырье прессуется в 7-8 раз, в результате чего получаются прочные глянцевые гранулы (пеллеты). Меняя проходные отверстия матриц получают гранулы различных формы и размеров.
В случае необходимости, например, при переработке отходов твердых пород дерева (дуб, бук), перед поступлением сырья в модуль гранулирования, сырье увлажняют, иначе оно плохо прессуется. Для этого, его перед поступлением в модуль гранулирования его увлажняют в увлажнителе 11, который может быть выполнен в виде шнековых смесителей, в которые при пропускании через них сырья добавляют воду или пар.
Полученный в модуле гранулирования 7 продукт на выходе имеет температуру примерно 90 градусов и поэтому из гранулятора он поступает на охладитель 8. Охлаждение гранул осуществляется в колоннах охладителя методом противотока воздуха. Охлаждение необходимо для предотвращения поверхностных микротрещин на поверхности гранул.
После охлаждения продукт - гранулированное топливо (пеллеты) подается на агрегат 9 сортировки продукта, например, дискового типа, где кондиционные гранулы с выхода 10 отгружаются потребителю или помещаются в упаковку, а некондиционные направляются в модуль гранулирования на догранулирование.
Основные характеристики полученного на данной линии биотоплива.
Размер гранул: диаметр 8-10 мм, длина 10-20 мм.
Теплотворность: 4000-4200 Ккал/кг.
Зольность: 0,5-6,0% (в зависимости от состава сырья).
Влажность: 10-12%.
Вес: 700 кг на 1 м. куб.
Необходимо отметить, что при производстве биотоплива не используются добавки, что позволяет получить полностью натуральный продукт.
Полученное топливо может использоваться в топках практически всех известных типов для промышленных и бытовых целей.
Линия достаточно проста конструктивно, она обеспечивает практически полную переработку (с учетом сжигания некондиционных отходов) древесных отходов. Процесс переработки экологически чист. Дымовые газы перед выходом в атмосферу подвергают очистке.
Данная линия может быть также использована для получения топливных гранул из торфа, куриного помета.