Технология производства топливных брикетов из древесных отходов: Производство топливных брикетов как бизнес: оборудование, технология изготовления

Содержание

Технология производства топливных брикетов из влажного измельченного сырья - - из влажного мелкого сырья

Технология производства топливных брикетов из влажного измельченного сырья

По этой технологии можно производить топливные брикеты из влажных мелких древесных отходов (опилки, стружки, щепа), куриного помета с подстилкой, обезвоженного ила очистных сооружений ЦБК, фрезерного торфа, лигнина, сортированных твердых бытовых отходов (ТБО), навоза (после ферментации) и костры льна.

Характеристики сырья: влажность – до 65%, размер частиц – до 50х25х10 мм.

Сырьё подвозится автотранспортом (либо погрузчиком) и ссыпается на механизированный склад “подвижный пол” (1). Стокеры подвижного пола имеют гидравлический привод и под его действием совершают возвратно-поступательные движения. Лопатки (“крылья”) стокеров имеют клиновидную форму, поэтому при движении стокеров сырье с регулируемой скоростью подачи направляется к цепному (скребковому) транспортеру (2), далее сырье подается на дисковый сепаратор (3). На нем от сырья отделяется камни, коренья и т.п. примеси, которые попадают в переносной контейнер (на схеме не показан), а сырьё через самотёк попадает в загрузочную секцию Агрегата Сушки-измельчения (4). Сюда же подаются продукты горения из теплогенератора (5) (подробнее – в статье «Технология сжигания биомассы») и засасывается холодный атмосферный воздух через аварийно-растопочную трубу (6). Первоначально смешиваются продукты горения и холодный воздух, пропорция смешивания регулируется автоматически, что обеспечивает поддержание заданной температуры теплоносителя. Затем теплоноситель смешивается с влажным сырьем и засасывается в Агрегат Сушки-измельчения (4). В нем сырье измельчается и затем высушивается, поднимаясь в потоке теплоносителя к динамическому классификатору, находящемуся в головной секции Агрегата Сушки-измельчения. Динамический классификатор, частота которого задаётся с пульта управления (15), пропускает мелкое и сухое сырье, а крупные и влажные частицы сырья возвращает к ротору Агрегата, этот процесс повторяется до получения необходимой влажности и степени измельчения сырья (подробнее – в статье «Технология сушки-измельчения»). Измельчённое и высушенное сырьё (с этого момента его принято называть мукой) засасывается в осадочный циклон (8) за счет разряжения, создаваемого дымососом (не виден). В циклоне мука осаждается за счет центробежной силы и двигается вниз, а отработанный теплоноситель выбрасывается в дымовую трубу (16). Из циклона мука через шлюзовой затвор подаётся в шнековый или цепной транспортер (9), далее поступает в бункер брикетного пресса (10). Внутри бункера находится устройство, препятствующее слеживанию муки. Из бункера мука шнековым питателем с регулируемой скоростью подачи направляется в брикетный пресс (11).  В прессе мука сначала попадает в камеру (или 2 камеры) предварительного прессования, откуда шнеком (или двумя встречно направленными шнеками) подается в камеру прессования.  В камере прессования мука вдавливается подвижным поршнем (пистоном) в коническую неподвижную матрицу, где под действием большого давления происходит формирование непрерывного брикета (далее для простоты – «брикетов»). Брикеты, выходящие из пресса, имеют высокую температуру и непрочны, поэтому они направляются в тоннельный охладитель брикетов (12). В процессе охлаждения влажность брикетов уменьшается за счет испарения влаги, и в них происходят физико-химические изменения. В результате они приобретают необходимую твердость, влажность и температуру. Продвигаясь по туннелю охладителя, который в данном случае является одновременно и транспортером, непрерывный брикет проходит металлодетектор (13) и поступает в автоматическую пилу (14), где происходит его нарезка на брикеты заданной длины. Далее брикеты поступают на участок упаковки и склад готовой продукции (подробнее - в статье "Технологии упаковки").

 Теплогенератор в данной схеме может загружаться топливом как в ручном (через дверцу), так и в автоматическом режиме - из бункера топлива (7). Пополнение бункера топлива происходит автоматически за счет возврата части муки от осадочного циклона (8) системой пневмотранспорта (17). Опционально бункер топлива может пополняться дополнительным транспортером с отдельного склада топлива (не показан).

 Технологии производства топливных шайб и четвертаков имеют незначительные отличия от технологии производства брикетов. Перейти к описанию технологии производства топливных шайб и четвертаков.

 Технология производства топливных брикетов в форме параллелепипедов (кирпичиков) имеет незначительные отличия. Перейти к описанию технологии производства топливных брикетов в гидравлических прессах.

Брикеты

Брикеты - спрессованные частицы растительного происхождения, имеющие форму цилиндров диаметром более 25 мм. (либо имеющие в сечении многоугольник, иногда - с отверстием в центре). Брикеты могут быть изготовлены из древесины, тростника, торфа, куриного помета, лузги, соломы, угольной пыли и многих других видов растительного сырья, а также твёрдых бытовых отходов, макулатуры, использованных автопокрышек. Чтобы получить качественные брикеты, необходимо выполнить 3 основных условия: использовать качественное оборудование, строго соблюдать технологию производства, и использовать качественное сырье. ...

Экономика производства топливных брикетов

Статья "Экономика производства топливных гранул" дает представление об основных экономических показателях процесса производства топливных пеллет. Аналогично обстоят дела с древесными брикетами, их,  наконец-то, распробовали и в России. "Евродрова" охотно покупают и для отопления загородных домов, и для бань, и для каминов. Последнее время спрос на брикеты значительно превышает предложение, из-за чего цена на них иногда доходит до 12 000 руб/т. Такой спрос обеспечивается несколькими серьезными преимуществами брикетов: высокой калорийностью (почти в два раза больше дров) и, самое главное, - длительностью горения - до 12 часов. Экономика производства топливных брикетов по состоянию на апрель 2013 года - в полном тексте статьи.

Технология изготовление топливных брикетов из опилок + Видео.

4.3 / 5 ( 22 голоса )

В данном материале описана технология производства топливных брикетов из опилок и другого растительного сырья.

Сырье может представлять собой любые растительные отходы:

  • отходы деревообработки;
  • отходы сельскохозяйственного растениеводства;
  • листва;
  • брикет может включать в свой состав вторичное сырье: дрова, старую древесину, макулатуру.

Для переработки опилок понадобится следующее оборудование:

  • измельчитель сырья;
  • сушилка;
  • пресс для брикетов;
  • упаковочное оборудование;
  • для больших производств понадобится транспортные коммуникации: конвейерные ленты, пневмотранспорт, погрузчики;
  • инвентарь: инструменты, емкости.

В видео кратко можно посмотреть процесс, а ниже идет подробное описание как делают брикеты.

Технология производства топливных брикетов

В зависимости от сырья (опилки, листья, лузга)и вида брикета технологическая цепочка может отличаться, но большинство предприятий имеют полный набор указанных ниже технологических операций.

Измельчение и сушка

Эти операции могут меняться местами, либо отсутствовать при мелком производстве (домашняя установка, небольшой цех с небольшим количеством отходов).

Рекомендуем данные операции не исключать даже при небольших объемах, так как они повышают конечное качество брикетов:

  • Сушка — обеспечивает лучшее прессование сырья. Как правило проводится в печах туннельного типа со шнековой подачей сырья.
  • Измельчение — облегчает прохождение сырья на всех стадиях обработки. Проходит на дробилках различного типа (молотковые дробилки, щепорезы, промышленные шредеры).

Прессование

как работает пресс для брикетов RUF

Подготовленное сырье поступает в установку, где под действием давление нагревается и спекается за счет выделения естественного связующего – лигнина.

При использовании вторичного сырья могут применяться дополнительные связующие, которые вводятся в сырье перед прессом.

В таком случае понадобится бак-смеситель, где сырье и добавки будут смешиваться до равномерного распределения по объему.

При прессовании сырье под давлением нагревается до 240…320 °С, за счет чего происходит спекание брикета. В отдельных моделях прессов сырье может предварительно нагреваться с помощью ТЭНов при поступлении на шнек (брикеты pini-kay).

При прессовании важно не перегружать пресс (работать с соблюдением норм расхода), следить за однородностью сырья.

Смотрите подборку видео как делают топливные брикеты (евродрова) в домашних условиях.

Охлаждение и резка на поленья, упаковка.

При выходе с пресса готовый брикет обрезается (обламывается) и поступает на паллеты, где охлаждается короткое время. После чего продукцию необходимо упаковать, для того чтобы она не напитывала влагу.

Готовая продукция

брикеты из опилок RUF

В результате прохождения через пресс, получают топливные брикеты трех основных видов:

  1. RUF (Руф). Получают в гидравлических прессе, готовый продукт выходит в виде кирпича (150×90×60 мм). Требует обязательной упаковки в водонепроницаемую пленку.
  2. Pini Kay (Пини Кей). Выглядят как брусок заданной длины (25…40 см), производят с помощью шнекового пресса. При производстве брикет выходит с готовой спекшейся пленкой, которая частично препятствует впитыванию влаги. Продукцию можно паковать в полиэтиленовые мешки (биг-беги).
  3. Nestro (Нестро). Цилиндрические бруски (Æ50…90 мм, длина – 50…100 мм), производятся на гидравлических прессах.

Примеры видео смотрите по ссылке: Какие бывают виды топливных брикетов.

Важные характеристики техпроцесса

Влажность сырья

топливные брикеты pini-kay

Технология производства для любых брикетов требует сушки и измельчения сырья.  Если данным фактом пренебречь, то в результате реакция спекания и склеивания при воздействии температуры будет неэффективной: на выходе из перса брикет может развалиться.

При изготовлении у вас должна быть возможность доводить сырье до влажности 8…14%.

Операцией можно пренебречь, если у вас штучное производство (для собственных нужд в очень малых объемах). При условии, что есть помещение, площадка, где сушить сырье и хранить его в сухом состоянии до процесса запуска пресса.

Помните о погоде: от сырья, хранящегося в сырых сараях, толку не будет. Перед тем как сушить щепки или опилки естественным путем, убедитесь, что на отведенной для этого площади, помещения, нет доступа влажного воздуха с улицы.

Альтернативный способ изготовления брикетов — как делают в Африке. Фотоподборка.

Производительность

Объем производимых брикетов напрямую зависит от доступа к сырью, объемов сбыта и собственного потребления.

Чтобы определиться с объемом, вы должны хотя бы примерно понимать какая часть продукции будет идти на собственные нужды, а какая – на реализацию.

  1. На обогрев ваших помещений количество брикетов можно примерно рассчитать как ½ от объема ранее затрачиваемых дров. Читайте также чем выгоднее отапливать дровами или брикетами.
  2. Часть продукции может тратиться на сам производственный процесс – для подогрева воздуха на сушке (примерно 1…3%).

Рассчитывая производительность, учитывайте, что большинство небольших компаний производство ведут до отопительного сезона, после идет активный всплеск продаж, а далее на рынке наступает застой: оборудование останавливается, идет накопление сырье. Работа возобновляется только весной.

Рассчитывая объемы производства, учитывайте фактор сезонности.

Большие компании работают более ритмично: при постоянном доступе к сырью они производят брикеты круглый год. Но торгуют как все – месяц-два перед отопительным сезоном. После чего весь произведенный брикет идет на склад, если нет другого рынка сбыта (или на экспорт в Европу, но европейцы покупают – крупным оптом).

Объем вложений

Также можете ознакомиться с

обзором производителей оборудования для изготовления топливных брикетов.

Сделать топливные брикеты своими руками по технологии «руф» или «пини-кей» — достаточно накладно на первом этапе:

  • для микробизнеса вложения составляют порядка для 2…4 тыс. долларов для кустарного производства;
  • для малого и среднего бизнеса минимум придется стартовать от 10 тыс. долларов на небольшую лесопильню;
  • профессиональные линии для постоянной работы в данном направлении стоят от 100…130 тыс. долларов и выше.

Топливные гранулы производятся методом прессования древесных отходов очень мелкой фракции. Для получения отходов такой лес

Сухая стружка – это идеальное сырье для производства гранул, она как правило остается от мебельного производства, для такого сырья нужно минимум оборудования. Аналогично хорошим сырьем так же является сухие опилки (до 12% влажности). Из данного вида сырья получаются очень хорошие по качеству топливные гранулы, которые пользуются спросом на любом европейском рынке. А если для производства гранул используется более влажное сырье (13-55%) опилки, стружка, щепа, то для их переработки необходимо первоначальное подсушивание до нормальных 12%.

В таком случае процесс удорожается и усложняется за счет покупки специализированной сушильной установки, а по стоимости она может доходить до 50% стоимости всего оборудования в производственной линии. В связи со специфичностью исходного материала, многие предприятия сталкиваются с проблемой нехватки сырья, встает вопрос собственном «производстве» сырья. Щепу, подходящую для производства гранул, как правило получают из отходов деревообработки и лесопиления (обрезки доски, горбыль) при помощи щепорубительной машины. Экономически доказано что собственное производство сырья оправдывает себя, с его помощью можно постоянно поддерживать высокую производительность предприятия и извлекать прибыль.

Менее развитой, на сегодняшний день, является процесс производства топливных брикетов, но в тоже время этот процесс более прост. В Европе насчитывается несколько некрупных предприятий производителей оборудования. В принципе технология производства брикетов ничем не отличается от технологии производства гранул, но обычно не превышают 500-800 кг/час. При производстве топливных брикетов используют сухое размельченное сырье. Выгоднее всего применять такие линии на мебельных производствах. Топливные гранулы первого класса преимущественно являются экспортным продуктом, а брикетированное топливо возможно в скором времени станет довольно популярным на российском рынке.
 

Технология производства топливных брикетов из растительных отходов

Для производства топливных брикетов используют не только древесные опилки – отходы деревообработки, но и все другие многочисленных виды целлюлозосодержащего сырья, отходы растениеводства и перерабатывающей промышленности.

В целом задача производства эффективного и экологичного топлива из возобновляемых и неиспользуемых отходов является весьма благородной и благодарной, решая проблемы утилизации практически бесполезных, а зачастую и вредных отходов, дает потребителям дополнительный источник эффективного топлива, является предметом выгодного бизнеса производителей, давая им дополнительный хороший источник прибыли.

Технология шнекового прессования существует с 19 века. Прессование происходит в экструдере методом жесткого формообразования в системе граненых фильер с подачей исходного сырья коническим вращающимся шнеком, создающим давление достаточное для спекания сырья в твердую массу в виде непрерывного рукава без добавления связующих компонентов. В качестве связующего выступает лигнин, содержащийся в исходном сырье. Процесс спекания происходит непрерывно при температуре 170 – 220 С. Температура прессования задается в зависимости от характеристик исходного сырья и достигается как за счет принудительного подогрева зоны прессования, так и за счет самого процесса.

Процесс прессования менее производительный, чем при производстве гранул, но более производительный, чем на прессах периодического действия.

Этот способ производства топливных брикетов прост в эксплуатации, запускается и функционирует в простых условиях и обеспечивает получение высококачественной продукции высоко востребованной на внешнем рынке.

Для всех видов сырья существует единое правило. Его оптимальная влажность должна составлять 8%. Диапазон влажностей для успешного прессования составляет 5 – 12 %.

При влажности до 15 % брикет прессуется, но его качество ухудшается до нетоварного вида, а процесс возможен только при минимальной его производительности. При влажности менее 5% процесс формирования брикета затрудняется.

При производстве топливных брикетов порода древесины, в отличие от производства гранул, не имеет значения. Для лучшей настройки процесса желательно единовременно прессовать опилки одной породы древесины. Наивысшая производительность достигается при прессовании опилок из древесины твердых пород. Оптимальная фракция опилок 1-3 мм. Брикет прессуется и из опилок несколько большей фракции. Стружка ввиду ее хорошей сминаемости, успешно прессуется. Нежелательно для прессования смешивать опилки и стружку. Кора, присутствующая в опилках в объеме до 5%, что соответствует ее наличию в опилках после распиловки круглого товарного леса, влияния на качество брикета практически не оказывает. Следует избегать сырья, засоренного песком и почвой.

Загрязненность опилок приводит к повышенному износу формообразующего инструмента. Наличие в опилках (стружке) остатков клея, лаков, импрегнаторов и т.п. приводит отрицательному результату.

Успешно прессование брикетов из льнокостры, соломы зерновых, рапсовой соломы, измельченной кукурузной кочерыжки, шелуха семени подсолнечника. Солома всех видов должна быть предварительно измельчена, хотя в составе смеси могут присутствовать элементы длиной порядка 60 мм.

Зачастую желающие производить брикеты предполагают использовать в качестве сырья твердые отходы лесозаготовки, лесопиления и некондиционную тонкомерную древесину. Такой подход также может быть реализован, но следует иметь в виду, что исходный продукт для прессования – это сухое сырье определенной мелкой фракции и в этом случае нужно будет позаботиться о его подготовке. Что касается тонкомерной древесины, то следует опасаться чрезмерного содержания коры.


Публикация материалов Pelleta.Com.Ua разрешается только при условии ссылки на Pelleta.Com.Ua. Для новостных и интернет-изданий обязательной является прямая, открытая для поисковых систем, гиперссылка в первом абзаце на цитируемую статью или новость.


Ссылка на новость: Технология производства топливных брикетов из растительных отходов
Скопируйте и разместите этот код на Вашем сайте:

Технология производства топливных брикетов из растительных отходов

Просмотров: 14522 Добавлена: 13.10.2008

Технология производства топливных брикетов из растительных отходов

0 5    Среднее: 5.00   Всего: 1 голосов (из 5)

Переработка древесных отходов как бизнес

Чтобы начать бизнес эффективно, требуется закупить соответствующие станки для переработки древесных отходов. Сюда входят такие вещи как:

  • Оборудование для хранения, транспортировки и подготовки;
  • Техника для выработки энергии из древесины;
  • Станки по производству основных продуктов, таких как брикеты и паллеты;
  • Оборудование по утилизации отходов:

В частности это может быть дерево-измельчающая машина, роторная дробилка, линия гранулирования, пылесосы для стружки, сита для брикетов, машина для термической упаковки, топочные блоки и так далее.

Изготовление брикетов

Топливные брикеты (евродрова) – дешевый вид топлива для твердотопливных котлов, печей, каминов и т.д.

1 м3 брикетов заменяет 3 м3 дров;

1 тонна = 1,2 м3 – 1,35 м3 ;

Для производства брикетов используются прессы, которые дешевле пеллетных практически в два раза. Они могут работать с корой и стружкой до 20 мм без каких-либо проблем.

В среднем, объемы производства с сухим сырьем идут от 50 кг в час, а если обычная влажность, то этот показатель возрастает до 10 раз. Брикеты легче в транспортировке, (из-за высокой плотности) так как занимает до 5 раз меньше места, чем непрессованная тырса. Так как требования к сырью здесь менее строгие, то его себестоимость здесь является минимальной.

Фото: Древесные топливные брикеты

Изготовление пеллет

Топливные пеллеты – это гранулы, которые получают методом прессования органических отходов: древесины, торфа, соломы, лузга подсолнечника и др. отходы сельхоз культур.

Стоимость 1 тонны пеллет – примерно 100 $;

Оборудование для производства пеллет является более сложным и дорогостоящим, что порой негативно сказывается на ремонте.

При отборе сырья не допускается большой примеси опилок, а также иногда приходится использовать дополнительный мелкий помол. Для экономической выгоды мощность производства должна быть не менее 1,5 тонны в час, но на крупных предприятиях такой показатель может легко достигать и 5 тонн. Если гранулы сделаны непрочными, то во время перевозки и тряски в них может появиться крошка. Несмотря на все эти сложности, пеллеты имеют более широкое применение. И как следствие, большую востребованность.

Фото: Древесные топливные пеллеты

Помещение

Помещение, где будет происходить переработка древесных отходов в щепу и другие операции, должно занимать площадь от 120 квадратных метров и более. Высота потолков при этом около 5 метров. Каких-то других особенных требований здесь нет, что облегчает подбор.

Не стоит забывать, что нужно обеспечить не только производственный цех, но и сделать склады для готовой продукции и сырья.

Особое внимание нужно уделить пожарной сигнализации и системе автоматического тушения. Для этого могут понадобиться дополнительные затраты, как и на проведения качественной надежной и безопасной электропроводки и создания хорошей вентиляции.

Реализация товара и прибыль

Благодаря относительно низкой стоимости конечного продукта, рынок его реализации является очень широким. В основном это местные предприятия, которые нуждаются в твердом топливе и при этом не хотят много платить за доставку. Высококачественная продукция, которая отвечает мировым стандартам, может поставляться и на европейский рынок.

Окупаемость данного предприятия зависит от интенсивности работы. В среднем, если производство будет идти беспрерывно в три смены, при налаженных линиях сбыта все может окупиться менее, чем за три месяца. Если же работать в стандартном графике по 8 часов в день и соблюдать выходные, то окупаемость будет длиться чуть более 9 месяцев.

Вывод

Благодаря своей низкой стоимости, топливные брикеты и пеллеты стали одним из самых популярных и востребованных видов топлива на мелких предприятиях и в частных домах.

С различным успехом, бизнес по их производству будет окупаться практически в любом регионе, если рядом нет крупных конкурентов, которые могут «задавить» новичка. Первоначальные затраты не столь уж высоки, так что все окупится менее чем за год после начала. Здесь можно без проблем комбинировать несколько линий переработки, расширяя ассортимент продукции.

Предлагаю посмотреть видеоролик всего процесса по переработки и гранулирования деревоотходов от компании ООО «НПО «Механика-Транс» 

Брикеты из опилок своими руками, пресс для производства брикетов

Нельзя отрицать, что брикеты из опилок — это один из самых эффективных видов твердого топлива, используемых для отопления дома. Они высококалорийны (выход тепла — около 5 кВт с 1 кг при сжигании), имеют небольшую зольность, а также удобны в складировании, поскольку занимают мало места. Но вот дешевым это горючее точно не назовешь, топить котел или печь евродровами в течении всего сезона может себе позволить далеко не каждый.

Отсюда и возникает интерес у многих домовладельцев – а нельзя ли как-то сделать топливные брикеты своими руками? Особенно когда есть для этого сырье по мизерной цене. Решение этого вопроса как раз и является темой данной статьи. В ней будут рассмотрены различные технологии производства брикет из опилок и других видов сырья на производстве и в домашних условиях. По итогу станет понятно, при каких обстоятельствах имеет смысл браться за это дело.

Способы изготовления брикетов

Чтобы получить представление, как можно сделать топливные брикеты своими руками, надо вначале изучить, как их производят в заводских условиях. Подготовительный этап при любой технологии одинаков и заключается в измельчении и сушке сырья. Таковым выступают, конечно же, опилки и более крупные отходы деревообрабатывающего производства, которые перерабатываются для изготовления брикет. Затем сырье подвергают просушиванию с целью довести его влажность до показателя не более 8—10%.

Для справки. Также в качестве исходного материала для производства евродров могут служить различные агропромышленные отходы (шелуха, лузга семечек) и даже угольная пыль.

Дальше начинается основная операция – брикетирование, проще говоря, — прессовка опилок. На сегодняшний день это проделывают двумя способами:

  1. Формование из опилок брикетов на гидравлическом прессе.
  2. Производство методом экструзии.

Надо сказать, что при обеих технологиях результат достигается за счет сильного сдавливания древесного сырья, вследствие чего из него начинает выделяться природный компонент — лигнин. Он и служит связующим веществом для этой рассыпчатой массы, других не предусматривается. Разница только в способе сдавливания, в первом случае используется гидравлический пресс для брикетов, развивающий усилие 300—600 Бар.

От такого сжатия сырье самопроизвольно разогревается, что только способствует формованию прочного прямоугольного «кирпичика». Как функционирует брикетировочная линия с гидравлическим прессом, показано на видео:

Вот так шнековым прессом выдавливаются евродрова

Экструзионный метод производства брикет из опилок легко понять на примере обычной домашней мясорубки или соковыжималки. Сырье загружается в приемный бункер агрегата и перемещается шнеком в сужающийся рабочий канал конической формы. Там и происходит его сжатие, при этом шнековый пресс для брикетов развивает чудовищное усилие – до 1000 Бар.

На выходе получаются дрова из опилок в виде шестигранника, которые проходят дополнительную термическую обработку и отрезаются в один размер специальным ножом. Устройство шнекового пресса для опилок в разрезе показано на чертеже:

Основная нагрузка ложится на шнек (поз. 5) и коническую втулку (поз. 7), износ деталей напрямую зависит от количества выдавленных брикетов

Изготовление в домашних условиях

Понятно, что приобретать столь мощное оборудование, чтобы прессовать брикеты у себя дома – пустая затея. Даже если вы располагаете средствами и дармовым сырьем, окупить его стоимость удастся только в том случае, если прессовать дрова из опилок на продажу. Это значит, что выдержать традиционную технологию с выделением лигнина не удастся.

Подсказка.  Отходы зимней обрезки деревьев отлично пойдут на брикетирование, если их предварительно измельчить дробилкой. О процессе сборки такого измельчителя веток читайте в отдельном материале.

Взамен домашние умельцы приспособились для формования «кирпичиков» использовать разные связующие, например:

  • обойный или другой самый дешевый клей;
  • глина;
  • бумага, гофрокартон.

Чтобы не покупать дорогое сушильное и прессовое оборудование, в домашних условиях топливные брикеты делают следующим образом. Опилки замачивают в воде и тщательно перемешивают с глиной в пропорции 1 : 10, либо добавляют размоченный картон или обойный клей. Получившуюся смесь для изготовления брикет помещают в форму самодельного ручного пресса для опилок и сжимают усилием рук. Затем «кирпичик» извлекают из формы и кладут сушиться естественным путем, на улице.

Для справки. По этой технологии сообразительные хозяева прессуют брикеты из любых доступных материалов, способных гореть: из соломы, бумаги, картона, листьев, шелухи семечек и так далее.

Оборудование для производства

Простейший пресс для изготовления топливных брикетов, сделанный своими руками, имеет винтовой ручной привод. Формовочная емкость с перфорацией наполняется смесью и устанавливается под станину, давление создается за счет закручивания винта. Конструкция очень проста и подробно рассказывать о ней нет смысла, достаточно посмотреть на рисунок.

Подобные винтовые станки для прессования брикет из опилок не слишком популярны в силу низкой производительности. Слишком уж много уходит времени на загрузку емкости, закручивание винта и извлечение готового изделия. Куда быстрее и проще выдавливать «кирпичики» на самодельном прессе с длинным рычагом и механизмом выталкивания брикеты наружу. Для ускорения процесса к станине можно приварить 2 формы вместо одной.

Ручной станок на 2 формы с рычагом из трубы

Некоторые мастера-умельцы могут похвастать и более совершенным механизированным оборудованием. И правда, ручной станок можно усовершенствовать и повысить производительность брикет, установив вместо ручного привода гидравлический домкрат. Чтобы собрать такой агрегат, придется немало повозиться, зато и результат получится куда лучше.

Ручной станок с гидравлическим домкратом

Примечание. Даже используя гидравлический домкрат в самодельном прессе, создать давление хотя бы 300 Бар все равно не удастся. Поэтому воспроизвести заводскую технологию без добавления воды и связующих все равно не получится.

Невзирая на большие трудности с изготовлением деталей, кое-кому из мастеров удалось собрать шнековый пресс и получить брикеты довольно приличного качества. Об этом свидетельствуют отзывы таких людей на форумах. Но все они отмечают большие затраты на производство деталей шнека и корпуса из стали высокого качества. Опять же, без электрического привода здесь не обойтись, при самом скромном подсчете требуется двигатель мощностью не менее 7 кВт.

Самодельные брикеты – за и против

Причины, из-за которых данный вид топлива очень привлекателен, понятны. Когда у человека имеется собственное древесное производство либо возможность дешево покупать опилки для брикет, то мысли об их изготовлении в домашних условиях вполне закономерны. Дело в том, что далеко не всякая отопительная техника приспособлена для сжигания опила. Как правило, древесная мелочь в обычной печи или котле сгорает быстро и отдает мало тепла, да еще и половина просыплется в зольник.

Для успешного сжигания отходов древесины нужен специальный котел шахтного типа или верхнего горения. Сделать такой довольно сложно, гораздо радужнее видится перспектива прессования опилок в топливные брикеты.

Оказывается, здесь тоже не все так просто и вот почему:

  1. Покупать заводское сушильное и прессовое оборудование – неоправданно дорогое мероприятие. Дешевле приобрести готовые евродрова.
  2. Можно сделать пресс для брикет самому и делать их кустарным способом. Но изделия будут низкого качества и дадут мало тепла, а времени отнимут много.
После выдавливания воды и последующей сушки брикет становится довольно легким

Пункт второй требует разъяснения. Из-за невозможности соблюсти технологию «кирпичики» после сушки получаются легкими из-за малой плотности. Их удельная теплота сгорания втрое ниже, чем у древесины, значит, для отопления их понадобится втрое большее количество. Весь процесс займет массу времени и отнимет много энергии. Да и хранить такой объем топлива, чтобы оно не набралось влаги, весьма затруднительно.

Познавательное видео для энтузиастов, желающих давить заняться ручным брикетированием разнообразных домашних отходов:

Заключение

Изготавливать топливные брикеты своими руками на самодельном оборудовании, в принципе, можно. Но для этого нужно иметь достаточно свободного времени и место для сушки и хранения горючего. Также важно, чтобы опилки не приходилось возить издалека или дорого покупать. При таком раскладе мероприятие вообще теряет всякий смысл, лучше уж купить грузовик дров. Выбор за вами, уважаемые домовладельцы.

Производство топливных брикетов - Ямальский ЛПК

Топливные брикеты — экологически чистое топливо с содержанием золы, как правило, не более 3 %. При их производстве используются отходы лесопильных производств.

 По теплоотдаче на единицу веса древесные топливные брикеты превосходят обычные дрова в 2-3 раза и практически равны каменному углю. При покупке топливных брикетов по минимальной цене (от 1 тонны) евродрова обойдутся Вам дешевле, чем эквивалентное по теплоотдаче количество дров.

 Длительность горения и тления — в 2-3 раза выше обычных дров.

 Брикеты безопаснее — горят без запаха, не стреляют и не искрят, практически не дают дыма, копоти, угарного газа и др. вредных веществ, в отличие от дров или угля. Не взрывоопасны при хранении, в отличие от газа, дизельного топлива и т.п.

         Древесные топливные брикеты типа «НЕСТРО» (далее брикеты), представляют собой цилиндры 50 мм в диаметре, длиной от 5 до 15 см., изготовленные из отходов древесины, не включают в себя никаких вредных веществ, в том числе клея и фальмадегиды.

Древесные брикеты имеют широкий спектр применения. Они могут использоваться, во  всех видах твердотопливных, воздухо-грейных и комбинированных котлах. При этом отлично горят и эффектно тлеют в каминах, грилях и т.п. Большой ценностью брикетов является постоянство температуры при сгорании (тлении) на протяжении 3 часов, а при их использовании, Вы и Ваша одежда останетесь чистыми, в отличие от торфобрикетов, угля и обычных дров.

Теплоотдача брикетов из древесных опилок 4600-5100 ккал или 19,3-21,4 MДж.

Сравнительные характеристики теплотворной способности некоторых видов топлива:
-дерево (твердая масса, влажная) ― 2450 кКал.
-дерево (твердая масса сухая) 2930 кКал.
-бурый уголь 3900 ― 4800 кКал.
-брикеты из древесных отходов 4600 ― 5100 кКал (фактические данные испытаний)
-черный уголь 5000 ― 6000 кКал. Антрацит – 7000 кКал.

Брикетом топить – лес сохранить.

Как было ранее замечено, производство брикетов налажено на отходах древесного производства. Основным компонентов для производства брикетов служат опилки. Другим положительным аспектом при использовании брикетов в виде топлива является их минимальное влияние на окружающую среду, при сгорании по сравнению с классическим твердым топливом при одинаковой теплотворной способности как, например уголь, но в 15 раз меньшим содержанием золы (макс 1.0%), которую можно использовать в виде минерального удобрения.  Например:
― при сгорании бурого угля возникает от 40% до 55% золы
― при сгорании черного угля возникает от 30% до 45% золы

– при сгорании березовых дров возникает до 15%
― при сгорании древесных брикетов возникает 0,5-1% золы

Дополнительно к выше сказанному можно добавить, что при топке брикетами, Вы реально начинаете экономить время, требуемое для загрузки брикетов (примерно в 3 раза реже вы загружаете брикеты) и выгрузки золы (чистка не чаще 1 раза в неделю).

Считается, что дерево не приносит в атмосферу СО2, так как выделяемый при горении древесины СО2, это лишь тот угарный газ, что был поглощен при жизни растущим деревом.
Сравнение классического топлива с древесными брикетами по выделению СО2:
― кокс- содержание СО2 в 30 раз выше
― уголь- содержание СО2 в 50 раз выше

Сравнительная таблица по применению топливных брикетов.

Критерий

Брикеты

Березовые дрова

Каменный уголь

Природный газ

Дизельное топливо

Количество топлива для производства 16000 МДж энергии

542 кг

1567 кг

546 кг

503 м3

375 л

Теплотворная способность видов топлива, МДж/кг

26 ― 29,5

10,2

22-29,3

31,8

42,7

Зольность, %

0,5 ― 1,5

8 – 15

30 ― 45

-

-

Выделение СО2, кг/ГДж

-

-

94

55

71

Электричество

0

0

0

требуется

требуется

Экология

Для производства брикетов используются отходы деревопереработки, что позволяет сохранять леса для наших детей и очищать от отходов место своего проживания.

Ежегодно сотни тысяч кубометров леса сжигается на отопление. Леса это источник кислорода, кислород это источник жизни на земле. Рубим леса – губим себя.

Ежегодно 60 млн. тонн газа СО2 отравляет нашу планету создавая парниковый эффект. Остановимся и переработаем в топливо отходы деревопереработки.

Источник СО2. Смотри комментарий для каменного угля.

При попадание дизельного топлива в почву и воду, топливо отравляет все живое вокруг.

Примечание

Требуется малая площадь для размещения (1 тонна – 1,3 м3). Сохраняется чистота помещений при хранении и использовании. При горении брикетов не происходит искрообразование.

Требуется большая площадь для размещения, чем для брикетов (1 тонна ― 2 м3). Возможно искрообразование, что повышает риск возникновения пожара.

Трудно содержать в чистоте помещение для хранения угля и котельной. Для того чтобы топить углем, на 1 тонну угля потребуется около 3 м3 дров.

Стоимость газового отопления постоянно растет. Существует риск утечки газа.

Не будет работать при отсутствии электричества. Невозможно установить в жилом помещение ― будет неприятный запах. Дизельное топливо значительно дороже альтернативных видов топлива.

Как мы видим, брикеты устойчиво лидируют по совокупности показателей. Именно поэтому все больше владельцев промышленных помещений, частных домов и дач выбирают «евродрова», как альтернативу углю и обычным дровам.

Производство твердотопливных брикетов из сельскохозяйственных и древесных отходов (опилок и рисовой шелухи)

Аннотация

Волокнистые сельскохозяйственные и древесные отходы были спрессованы с помощью подходящего клея в твердые топливные брикеты в прессе, который был разработан и сконструирован для этой цели. Были подготовлены девять образцов волокнистых отходов различных категорий: - Категория A (100% опилки, 100% рисовая шелуха, 50-50% рисовая шелуха / опилки с использованием крахмала в качестве клея).Категория B (100% опилки, 100% рисовая шелуха, 50-50% рисовая шелуха / опилки с использованием гуммиарабика в качестве клея) и категория C (100% опилки, 100% рисовая шелуха, 50-50% рисовая шелуха / опилки с использованием бентонита в качестве клея). Брикеты из твердого топлива категории C имели самую низкую среднюю влажность 9,1%, брикеты из твердого топлива категорий A и B имели 10,5% и 13,0% соответственно. Результаты испытания на кипение воды (WBT), включающего сравнение горючести брикетов твердого топлива и дров того же количества (200 граммов) при кипячении 1.5 литров воды показали, что брикеты твердого топлива связаны с каждым из трех клеев; бентонит, гуммиарабик и крахмал; кипяченую воду - от 14 до 22 минут, дров - от 22 до 27 минут. Испытание открытым пламенем показало, что брикеты твердого топлива, связанные крахмалом, горели голубовато-желтым пламенем с небольшим количеством черного дыма, что указывает на то, что стехиометрическое соотношение (воздух-топливо) было почти правильным. Брикеты твердого топлива, связанные с гуммиарабиком и бентонитом, горели желтым пламенем с умеренным черным дымом., что указывает на неполное сгорание из-за плохого отношения воздух-топливо. Причину этого установить невозможно.

Авторское право на статьи, опубликованные в этом журнале, сохраняется за журналом.

Технология совместного брикетирования угольных отходов и опилок

  • 1.

    Буравчук Н.И. и Гурьянова О.В., Композиты из мелкозернистого углеродсодержащего техногенного сырья . Ростов-на-Дону: ЮФУ, 2017.

    . Google ученый

  • 2.

    Буравчук Н.И. , Гурьянова О.В., Solid Fuel Chem. , 2016, т. 50, нет. 6, стр. 355.

    Статья CAS Google ученый

  • 3.

    Елишевич А.Т., Брикетирование угля со связующими веществами, М .: Недра, 1972.

    Google ученый

  • 4.

    Тайц Е.М., Андреева И.А. Методы анализа и испытания углей . М .: Недра, 1983.

    . Google ученый

  • 5.

    Елишевич А.Т., Рыбаченко В.И., Перекрестов Б.И. и др., Хим. Тверь. Топл. (Москва) , 1974, вып. 4, стр. 94.

    Google ученый

  • 6.

    Елишевич А.Т., Хим. Тверь. Топл. (Москва) , 1978, вып. 6, стр. 60.

    Google ученый

  • 7.

    Колбановская, А.С., Докл. Акад. АН СССР , 1962, т. 143, нет. 5, стр. 1159.

    CAS Google ученый

  • 8.

    Суринова С.И., Полушкин А.Н., Хим. Тверь. Топл. (Москва) , 1987, вып. 4, стр. 123.

    Google ученый

  • 9.

    Воробьев В.Н., Лещенко П.С., Климов Л.К. и др., Хим. Тверь. Топл. (Москва) , 1997, вып. 2, стр. 81.

    Google ученый

  • 10.

    Петрова Г.И., Москаленко Т.В., Леонов А.М. и др., Горн. Информ.-Анал. Бюлл., 2010, № 7, стр. 366.

    Google ученый

  • 11.

    Макаров А.С., Янко С.В., Дегтяренко Т.Д. и др., Хим. Тверь. Топл. (Москва) , 1993, вып. 3, стр. 41.

    Google ученый

  • 12.

    Парфит, Г. и Рочестер, К., Адсорбция из раствора на границе твердое / жидкое вещество , Лондон: Academic Press, 1983.

    Google ученый

  • Технология торрефикации | NextFuel

    Слоновая трава

    Слоновая трава ( Miscanthus x giganteus, Pennisetum Purpureum или трава напиера, такие гибриды, как банановая трава и королевская трава) - уникальный тип специализированной многолетней травы, которая может вырасти от 4 до 7 метров всего за 100 дней. и производят во много раз больше биомассы, чем естественные или плантационные леса на гектар в год, при этом также упрощается сбор урожая.Таким образом, слоновья трава отличается от традиционной древесной биомассы, для выращивания которой требуются десятилетия, и для получения того же урожая биомассы требуется гораздо большая площадь земли.

    Хотя существуют нерентабельные типы почв и климатические условия, также для выращивания слоновой травы, слоновая трава, тем не менее, может очень хорошо расти на маргинальных землях - отчет из Китая показывает среднее падение урожайности всего на 12,6% для всех маржинальных земель страны ( по сравнению со средним показателем для всей пахотной земли), а отчет из Европы показывает максимальное снижение на 11% для 99% засоленных почв континента.Отчет о эродированных почвах в штате Миссури, США (маргинальных для зерновых культур), показал высокую урожайность мискантуса. По оценкам проекта ЕС MAGIC, в Европейском Союзе имеется 449 901 км2 маргинальных земель, пригодных для плантаций мискантусов x гигантов, , с ожидаемой урожайностью от менее 20 до 40 сухих тонн с гектара в год. Для сравнения, МГЭИК пишет, что средний чистый прирост естественных лесов в Европе составляет 2,3 сухих тонны на гектар в год (без учета потерь, связанных с лесозаготовками.) В тропиках ожидаемая урожайность обычно выше.

    Маржинальные земли намного дешевле сдавать в аренду, чем пахотные земли, так как они не подходят для производства продуктов питания. Примерно 20% от общего количества CO2, которое трава захватывает из атмосферы во время роста, остается в почве (в виде углерода).

    Когда топливо сжигается, оно выделяет CO2, который был уловлен из атмосферы лишь в небольшом количестве. несколько месяцев назад. Не миллионы лет назад, как с ископаемым топливом, или десятилетия назад, как с древесными гранулами.Таким образом, чистый вклад CO2 из нашего топлива в атмосферу в период с 1 по 2 год равен нулю. Кроме того, для каждого завершенного цикла горения и роста в атмосфере будет оставаться все меньше и меньше СО2, потому что все больше и больше оседает в почве. Если количество накопленного углерода больше, чем компенсирует количество углерода, выделяемого во время сбора, обработки и транспортировки, топливо становится углеродно-отрицательным. Несколько исследовательских групп пришли к выводу, что топливо из слоновой травы может иметь отрицательный углерод.

    В долгосрочной перспективе слоновая трава потенциально может накапливать в почве столько углерода, что даже окраинные земли терраформируются и становятся плодородными. По данным ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций), углерод почвы «[…] обеспечивает растения питательными веществами и улучшает доступность воды, что повышает плодородие почвы и, в конечном итоге, повышает продуктивность производства продуктов питания».

    Таким образом, большое отличие от других видов биомассы и биотоплива состоит в том, что производство брикетов NextFuel ™ в долгосрочной перспективе потенциально может способствовать увеличению мирового производства продуктов питания, а не сокращать его.Кроме того, такой вид терраформирования может способствовать ограничению опустынивания маргинальных земель.

    NextFuel AB дает клиентам возможность создавать новые рабочие места, выращивая слоновую траву на плантациях по всему миру, с особым потенциалом в развивающихся странах. Благодаря расположению поблизости производственного предприятия NextFuel ™, электричество и тепло могут поставляться местной промышленности, а брикеты NextFuel ™ могут транспортироваться потребителям угля повсюду.

    % PDF-1.5 % 1 0 объект >>> эндобдж 2 0 obj > поток 2017-02-06T10: 41: 29 + 05: 302017-02-06T10: 41: 42 + 05: 302017-02-06T10: 41: 42 + 05: 30 Adobe InDesign CC 2015 (Windows) uuid: 6e339945-9292-414f -b6ee-60f33f86ecb5xmp.did: 6c9e5468-0591-4049-afdf-b534e9e8d28axmp.id: be4af12a-4b55-f64a-ba5e-ec1c137e1bedproof: pdfxmp.iid: 37af4da9-6e49-7b4f-b585-26cb9f8d647exmp.did: 5A8AAA2B76D2E611A1B8B5791E9A3EE7xmp.did: 6c9e5468 -0591-4049-afdf-b534e9e8d28adefault

  • преобразовано из application / x-indesign в application / pdfAdobe InDesign CC 2015 (Windows) / 2017-02-06T10: 41: 29 + 05: 30
  • application / pdf Библиотека Adobe PDF 15.0 Ложь конечный поток эндобдж 5 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 41 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / TrimBox [0.0 0.0 595.276 841.89] / Type / Page >> эндобдж 42 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / TrimBox [0.0 0,0 595,276 841,89] / Тип / Страница >> эндобдж 43 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / TrimBox [0.0 0.0 595.276 841.89] / Type / Page >> эндобдж 44 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / TrimBox [0.0 0.0 595.276 841.89] / Type / Page >> эндобдж 45 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / TrimBox [0.0 0.0 595.276 841.89] / Type / Page >> эндобдж 46 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / TrimBox [0.0 0,0 595,276 841,89] / Тип / Страница >> эндобдж 47 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / TrimBox [0.0 0.0 595.276 841.89] / Type / Page >> эндобдж 48 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / TrimBox [0.0 0.0 595.276 841.89] / Type / Page >> эндобдж 49 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject >>> / TrimBox [0.0 0.0 595.276 841.89] / Type / Page >> эндобдж 50 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / Properties> / XObject >>> / TrimBox [0.0 0,0 595,276 841,89] / Тип / Страница >> эндобдж 111 0 объект > поток HWr8} w- & y8oM2 [E {= _ EJf + ӧO7 ۻ PEDqigZugPHx 0 ؈ D% & ۟ ܊ [| {. @ Y74vk6y, Qds! ~ ͛ {vG $ ~ F ڊ t TX (b9 = l] Ȅԃ ٗ_ ߟ3 rw1G "

    энергия биомассы | Национальное географическое общество

    Люди использовали энергию биомассы - энергию живых существ - с тех пор, как самые ранние «пещерные люди» впервые разводили дрова для приготовления пищи или согрева.

    Биомасса является органической, то есть состоит из материала, который поступает из живых организмов, таких как растения и животные.Наиболее распространенными материалами биомассы, используемыми для получения энергии, являются растения, древесина и отходы. Это сырье для биомассы. Энергия биомассы также может быть невозобновляемым источником энергии.

    Биомасса содержит энергию, впервые полученную от солнца: растения поглощают солнечную энергию посредством фотосинтеза и превращают углекислый газ и воду в питательные вещества (углеводы).

    Энергия этих организмов может быть преобразована в полезную энергию прямым и косвенным путем. Биомассу можно сжигать для получения тепла (прямое), преобразовывать в электричество (прямое) или перерабатывать в биотопливо (косвенно).

    Тепловое преобразование

    Биомасса может сжигаться путем термического преобразования и использоваться для получения энергии. Термическое преобразование включает нагревание сырья биомассы для его сжигания, обезвоживания или стабилизации. Наиболее известные исходные материалы биомассы для термической конверсии - это сырье, такое как твердые бытовые отходы (ТБО) и отходы бумажных или лесопильных заводов.

    Различные виды энергии создаются путем прямого сжигания, совместного сжигания, пиролиза, газификации и анаэробного разложения.

    Однако перед сжиганием биомассы ее необходимо высушить. Этот химический процесс называется торрефикацией. Во время торрефикации биомасса нагревается примерно до 200–320 ° по Цельсию (от 390 до 610 ° по Фаренгейту). Биомасса высыхает настолько полностью, что теряет способность впитывать влагу или гниет. Он теряет около 20% своей первоначальной массы, но сохраняет 90% своей энергии. Потерянная энергия и масса могут быть использованы для подпитки процесса торрефикации.

    Во время торрефикации биомасса становится сухим почерневшим материалом.Затем его прессуют в брикеты. Брикеты из биомассы очень гидрофобны, то есть они отталкивают воду. Это дает возможность хранить их во влажных помещениях. Брикеты обладают высокой плотностью энергии и легко сгорают при прямом или совместном сжигании.

    Прямое и совместное сжигание
    Большинство брикетов сжигаются напрямую. Пар, образующийся в процессе горения, приводит в действие турбину, которая вращает генератор и вырабатывает электричество. Это электричество можно использовать для производства или для обогрева зданий.

    Биомассу также можно сжигать совместно или сжигать с ископаемым топливом. Биомасса чаще всего используется в совместном сжигании на угольных электростанциях. Совместное сжигание исключает необходимость в новых заводах по переработке биомассы. Совместное сжигание также снижает спрос на уголь. Это снижает количество углекислого газа и других парниковых газов, выделяемых при сжигании ископаемого топлива.

    Пиролиз
    Пиролиз - это родственный метод нагрева биомассы. Во время пиролиза биомасса нагревается до 200–300 ° C (390–570 ° F) без присутствия кислорода.Это предохраняет его от возгорания и вызывает химическое изменение биомассы.

    Пиролиз дает темную жидкость, называемую пиролизным маслом, синтетический газ, называемый синтез-газом, и твердый остаток, называемый биочаром. Все эти компоненты можно использовать для получения энергии.

    Пиролизное масло, иногда называемое бионефть или биокруд, представляет собой тип смолы. Его можно сжигать для выработки электроэнергии, а также использовать в качестве компонента в других видах топлива и пластмассах. Ученые и инженеры изучают пиролизное масло как возможную альтернативу нефти.

    Синтез-газ можно преобразовать в топливо (например, синтетический природный газ). Его также можно преобразовать в метан и использовать в качестве замены природного газа.

    Биочар - это разновидность древесного угля. Biochar - это твердое вещество, богатое углеродом, которое особенно полезно в сельском хозяйстве. Biochar обогащает почву и предотвращает попадание пестицидов и других питательных веществ в сток. Biochar также является отличным поглотителем углерода. Поглотители углерода - это резервуары для углеродсодержащих химикатов, включая парниковые газы.

    Газификация
    Биомасса также может быть напрямую преобразована в энергию посредством газификации. В процессе газификации сырье биомассы (обычно ТБО) нагревается до температуры более 700 ° C (1300 ° F) с контролируемым количеством кислорода. Молекулы распадаются и производят синтез-газ и шлак.

    Синтез-газ - это смесь водорода и окиси углерода. Во время газификации синтез-газ очищается от серы, твердых частиц, ртути и других загрязняющих веществ. Чистый синтез-газ можно сжигать для получения тепла или электричества или перерабатывать в транспортное биотопливо, химикаты и удобрения.

    Шлак образуется в виде стекловидной расплавленной жидкости. Его можно использовать для изготовления черепицы, цемента или асфальта.

    Заводы по промышленной газификации строятся по всему миру. Азия и Австралия строят и эксплуатируют большинство заводов, хотя один из крупнейших заводов по газификации в мире в настоящее время строится в Стоктон-он-Тис, Англия. Этот завод в конечном итоге сможет преобразовать более 350 000 тонн ТБО в энергию, достаточную для питания 50 000 домов.

    Анаэробное разложение
    Анаэробное разложение - это процесс, при котором микроорганизмы, обычно бактерии, расщепляют материал в отсутствие кислорода.Анаэробное разложение - важный процесс на свалках, где биомасса измельчается и сжимается, создавая анаэробную (или бедную кислородом) среду.

    В анаэробной среде биомасса разлагается и производит метан, который является ценным источником энергии. Этот метан может заменить ископаемое топливо.

    Помимо свалок, анаэробное разложение может также применяться на ранчо и животноводческих фермах. Навоз и другие отходы животноводства можно преобразовать для устойчивого удовлетворения энергетических потребностей фермы.

    Биотопливо

    Биомасса - единственный возобновляемый источник энергии, который можно преобразовать в жидкое биотопливо, такое как этанол и биодизель. Биотопливо используется в транспортных средствах и производится путем газификации в таких странах, как Швеция, Австрия и США.

    Этанол производится путем ферментации биомассы с высоким содержанием углеводов, такой как сахарный тростник, пшеница или кукуруза. Биодизель изготавливается из смеси этанола с животным жиром, переработанным кулинарным жиром или растительным маслом.

    Биотопливо работает не так эффективно, как бензин. Однако они могут быть смешаны с бензином для эффективной работы транспортных средств и оборудования и не выделяют выбросов, связанных с ископаемым топливом.

    Этанол требует акров сельскохозяйственных угодий, чтобы выращивать биокультуры (обычно кукурузу). Около 1515 литров (400 галлонов) этанола производится с одного акра кукурузы. Но тогда эта площадь недоступна для выращивания сельскохозяйственных культур для пищевых или других целей. Выращивание достаточного количества кукурузы для производства этанола также создает нагрузку на окружающую среду из-за отсутствия разнообразия посевов и большого использования пестицидов.

    Этанол стал популярным заменителем древесины в жилых каминах. Когда он горит, он выделяет тепло в виде пламени и водяного пара вместо дыма.

    Biochar

    Biochar, полученный в процессе пиролиза, ценен в сельском хозяйстве и окружающей среде.

    Когда биомасса гниет или горит (естественным путем или в результате деятельности человека), она выделяет в атмосферу большое количество метана и углекислого газа. Однако, когда биомасса обугливается, она улавливает или накапливает свой углерод.Когда биоуголь добавляется обратно в почву, он может продолжать поглощать углерод и образовывать большие подземные хранилища секвестрированного углерода - поглотители углерода - что может привести к отрицательным выбросам углерода и более здоровой почве.

    Biochar также помогает обогащать почву. Он пористый. При добавлении в почву biochar поглощает и сохраняет воду и питательные вещества.

    Biochar используется в тропических лесах Амазонки в Бразилии в процессе, называемом косой чертой. Подсечно-огневое земледелие заменяет подсечно-огневое земледелие, которое временно увеличивает содержание питательных веществ в почве, но приводит к потере 97% содержания углерода.Во время подсечки и обугливания обугленные растения (biochar) возвращаются в почву, и почва сохраняет 50% своего углерода. Это улучшает почву и приводит к значительному ускорению роста растений.

    Черный щелок

    При переработке древесины в бумагу образуется высокоэнергетическое токсичное вещество, называемое черным щелоком. До 1930-х годов черный щелок с бумажных фабрик считался отходом и сбрасывался в близлежащие источники воды.

    Однако черный щелок сохраняет более 50% энергии биомассы древесины.С изобретением котла-утилизатора в 1930-х годах черный щелок можно было переработать и использовать для питания мельницы. В США бумажные фабрики используют почти весь черный щелок для работы своих фабрик, и в результате лесная промышленность является одной из самых энергоэффективных в стране.

    Совсем недавно в Швеции были проведены эксперименты по газификации черного щелока для производства синтез-газа, который затем можно использовать для выработки электроэнергии.

    Водородные топливные элементы

    Биомасса богата водородом, который можно извлекать химическим путем и использовать для выработки энергии и топлива для транспортных средств.Стационарные топливные элементы используются для выработки электроэнергии в удаленных местах, например, на космических кораблях и в дикой природе. Национальный парк Йосемити в американском штате Калифорния, например, использует водородные топливные элементы для обеспечения электричеством и горячей водой своего административного здания.

    Водородные топливные элементы могут обладать еще большим потенциалом в качестве альтернативного источника энергии для транспортных средств. По оценкам Министерства энергетики США, биомасса может производить 40 миллионов тонн водорода в год.Этого хватило бы на 150 миллионов автомобилей.

    В настоящее время водородные топливные элементы используются в автобусах, вилочных погрузчиках, лодках и подводных лодках, а также проходят испытания на самолетах и ​​других транспортных средствах.

    Тем не менее, ведутся споры о том, станет ли эта технология устойчивой или экономически возможной. Энергия, необходимая для изоляции, сжатия, упаковки и транспортировки водорода, не оставляет большого количества энергии для практического использования.

    Биомасса и окружающая среда

    Биомасса является неотъемлемой частью углеродного цикла Земли.Углеродный цикл - это процесс обмена углеродом между всеми слоями Земли: атмосферой, гидросферой, биосферой и литосферой.

    Углеродный цикл принимает множество форм. Углерод помогает регулировать количество солнечного света, попадающего в атмосферу Земли. Он передается через фотосинтез, разложение, дыхание и деятельность человека. Углерод, который поглощается почвой при разложении организма, например, может быть переработан, поскольку растение высвобождает питательные вещества на основе углерода в биосферу посредством фотосинтеза.При правильных условиях разлагающийся организм может превратиться в торф, уголь или нефть до того, как будет извлечен в результате естественной или человеческой деятельности.

    Между периодами обмена углерод улавливается или хранится. Углерод в ископаемом топливе улавливается миллионы лет. Когда ископаемое топливо добывается и сжигается для получения энергии, связанный с ним углерод выбрасывается в атмосферу. Ископаемые виды топлива не поглощают повторно углерод.

    В отличие от ископаемого топлива биомасса поступает из недавно живущих организмов.Углерод в биомассе может продолжать обмениваться в углеродном цикле.

    Однако для того, чтобы Земля могла эффективно продолжать процесс углеродного цикла, материалы биомассы, такие как растения и леса, должны обрабатываться на устойчивой основе. Деревьям и растениям, таким как просо прутьев, требуются десятилетия, чтобы повторно поглощать и связывать углерод. Выкорчевывание или нарушение почвы может серьезно подорвать процесс. Стабильный и разнообразный запас деревьев, сельскохозяйственных культур и других растений жизненно важен для поддержания здоровой окружающей среды.

    Водорослевое топливо

    Водоросли - это уникальный организм, обладающий огромным потенциалом в качестве источника энергии биомассы. Водоросли, наиболее известной формой которых являются морские водоросли, производят энергию посредством фотосинтеза гораздо быстрее, чем любое другое сырье для биотоплива - до 30 раз быстрее, чем пищевые культуры!

    Водоросли можно выращивать в океанской воде, поэтому они не истощают ресурсы пресной воды. Он также не требует почвы и, следовательно, не уменьшает пахотные земли, на которых потенциально могут выращиваться продовольственные культуры.Хотя водоросли выделяют углекислый газ при сжигании, их можно выращивать и пополнять как живой организм. При пополнении он выделяет кислород и поглощает загрязняющие вещества и выбросы углерода.

    Водоросли занимают гораздо меньше места, чем другие биотопливные культуры. По оценкам Министерства энергетики США, потребуется всего около 38850 квадратных километров (15000 квадратных миль, площадь меньше половины территории штата Мэн в США), чтобы вырастить достаточно водорослей, чтобы заменить все энергетические потребности, связанные с нефтью, в Соединенных Штатах. .

    Водоросли содержат масла, которые можно превратить в биотопливо. Например, в корпорации Aquaflow Bionomic Corporation в Новой Зеландии водоросли обрабатываются с помощью тепла и давления. Это создает «зеленую нефть», которая имеет свойства, аналогичные сырой нефти, и может использоваться в качестве биотоплива.

    Рост водорослей, фотосинтез и выработка энергии увеличиваются, когда через них проходит углекислый газ. Водоросли - отличный фильтр, поглощающий выбросы углерода. Шотландская фирма Bioenergy Ventures разработала систему, в которой выбросы углерода от завода по производству виски направляются в бассейн с водорослями.Водоросли процветают благодаря дополнительному количеству углекислого газа. Когда водоросли умирают (примерно через неделю), их собирают, а их липиды (масла) превращают в биотопливо или корм для рыб.

    Водоросли обладают огромным потенциалом в качестве альтернативного источника энергии. Однако переработка его в пригодные для использования формы стоит дорого. Хотя, по оценкам, он дает от 10 до 100 раз больше топлива, чем другие биотопливные культуры, в 2010 году он стоил 5000 долларов за тонну. Стоимость, вероятно, снизится, но в настоящее время она недоступна для большинства развивающихся стран.

    Люди и биомасса

    Преимущества
    Биомасса - это чистый возобновляемый источник энергии. Его первоначальная энергия исходит от солнца, и растения или биомасса водорослей могут вырасти заново за относительно короткий промежуток времени. Деревья, посевы и твердые бытовые отходы всегда доступны, и с ними можно обращаться устойчиво.

    Если деревья и сельскохозяйственные культуры выращиваются экологически рационально, они могут компенсировать выбросы углерода, поскольку поглощают углекислый газ посредством дыхания. В некоторых биоэнергетических процессах количество повторно абсорбированного углерода даже превышает выбросы углерода, которые выделяются во время обработки или использования топлива.

    Многие виды сырья биомассы, например просо, можно собирать на маргинальных землях или пастбищах, где они не конкурируют с продовольственными культурами.

    В отличие от других возобновляемых источников энергии, таких как ветер или солнце, энергия биомассы накапливается в организме, и ее можно собирать, когда это необходимо.

    Недостатки
    Если сырье биомассы не пополняется так быстро, как оно используется, оно может стать невозобновляемым. Например, для восстановления леса могут потребоваться сотни лет.Это все еще намного, намного более короткий период времени, чем ископаемое топливо, такое как торф. Для восполнения всего метра (3 фута) торфа может потребоваться 900 лет.

    Для развития большей части биомассы требуется пахотная земля. Это означает, что земли, используемые для выращивания биотопливных культур, таких как кукуруза и соя, недоступны для выращивания продуктов питания или обеспечения естественной среды обитания.

    Лесные массивы, созревшие на протяжении десятилетий (так называемые «старовозрастные леса»), способны улавливать больше углерода, чем вновь засаженные земли. Следовательно, если лесные массивы не вырублены, не озеленены и не имеют времени для роста и улавливания углерода, преимущества использования древесины в качестве топлива не компенсируются возобновлением роста деревьев.

    Большинство заводов по производству биомассы требуют, чтобы ископаемое топливо было экономически эффективным. Например, для строительства огромного завода недалеко от Порт-Талбота в Уэльсе потребуются ископаемые виды топлива, импортируемые из Северной Америки, что частично снизит устойчивость предприятия.

    Биомасса имеет более низкую «плотность энергии», чем ископаемое топливо. До 50% биомассы - это вода, которая теряется в процессе преобразования энергии. По оценкам ученых и инженеров, транспортировка биомассы на расстояние более 160 км (100 миль) от места ее переработки не является экономически эффективным.Однако преобразование биомассы в гранулы (в отличие от древесной щепы или более крупных брикетов) может увеличить удельную энергию топлива и сделать его более выгодным для транспортировки.

    Сжигание биомассы выделяет монооксид углерода, диоксид углерода, оксиды азота и другие загрязнители и твердые частицы. Если эти загрязнители не улавливаются и не рециркулируются, сжигание биомассы может создать смог и даже превысить количество загрязнителей, выделяемых ископаемым топливом.

    Изучение возможностей и будущего технологии производства брикетов из биомассы для устойчивой энергетики

    * Автор для переписки: Айшвария С., Департамент текстиля и одежды, Авинашилингамский институт домашнего образования и высшего образования для женщин, Тамилнад, Индия, тел .: +91 8754

    9, электронная почта: [электронная почта защищена]

    Дата поступления: 27.11.2018 г. / Дата принятия: 11 декабря 2018 г. / Дата публикации: 17 декабря 2018 г.

    Ключевые слова: Биомасса; Брикет; Органические отходы; Управление отходами; Утилизация отходов; Брикетирование

    Введение

    Увеличение количества твердых отходов является серьезной угрозой в современном мире.Это вызывает большую озабоченность в наименее развивающихся странах (НРС) из-за проблем со здоровьем и окружающей средой, связанных с удалением отходов. Наблюдая за 52% органических отходов и 26% вторсырья, которые могут быть переработаны, это игнорирование рециркуляции отходов и неэффективность существующей системы управления отходами является центральной темой этой статьи [1]. В текущем сценарии постоянно растущих цен на топливо мы видим, что дрова и сжиженный нефтяной газ становятся слишком дорогими, а в случае бывшего материала они являются загрязняющими веществами.Мы не можем позволить себе принимать больше рисков из-за уже вызывающих тревогу изменений в парниковых газах и озоне [2]. Чрезмерная эксплуатация природных ресурсов является результатом увеличения численности населения, что подразумевает рост спроса на новые источники энергии. Многократный рост цен на топливо - еще одна важная движущая сила, которая вызывает потребность в изучении инновационных источников энергии.

    Биомасса

    Биомасса - это природный материал, который может использоваться в качестве источника топлива. Такие органические отходы могут быть разложены микроорганизмами (биохимическими) или термически уплотненными (термохимическими) для преобразования в форму энергии.Последний выбирают при брикетировании биомассы. Преимущества использования биомассы включают использование рыхлой биомассы и тем самым предотвращение загрязнения воздуха. Такая биомасса будет содержать больше кислорода и меньше углерода, что является хорошим свойством для брикетов [3]. Этот процесс помогает увеличить плотность и долговечность брикета, так как давление составляет 1000 кг / м3. Кроме того, важным фактором является то, что различные отрасли промышленности по всему миру используют уголь для тепловой / тепловой энергии, что приводит к выбросу парниковых газов, что может стать причиной климатических изменений.Такое брикетирование биомассы будет хорошим источником дохода для сельского населения в дополнение к обеспечению экологически чистой энергии и устойчивости.

    Природа биомассы

    Отходы природы, такие как листья, древесина, древесные отходы, отходы сельскохозяйственных культур, отходы животноводства и водные отходы, могут быть использованы в качестве брикетов из биомассы ( Рисунок 1 ). Обычно они доступны бесплатно или по низкой цене. В такой стране, как Индия, с широким разнообразием флоры и фауны, неограниченный источник природных ресурсов открывает возможности для переработки органических отходов в источник энергии.Обычно природные материалы состоят из целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и золы [4].

    Как правило, биомассу нельзя использовать напрямую, так как она пушистая, неровная по форме и имеет низкую плотность. После уборки урожая фермеры считают их огромными проблемами, учитывая время, необходимое для разложения, сжигания или захоронения на свалке, и пространство, которое требуется при хранении отходов [5]. Выбор сырья огромен и разнообразен. Он включает опилки, шлифовальную пыль, второстепенные куски древесины, кору и ветки деревьев, сосновые иглы, дикую траву, кофейную шелуху, отходы подсолнечника, рисовую шелуху, скорлупу арахиса, скорлупу миндаля, стебли хлопка, жом сахарного тростника, листья, мусор и т. бесконечные возможности от природы.Прочая бамбуковая пыль, горчичная шелуха / стебли, сосновые иглы, отходы сахарных заводов, отходы джута, кокосовая сердцевина и другие отходы и остатки, такие как клещевина, стебли красного грамма, табачный стебель, отходы чая, пыль шлифовальной машины, кора деревьев, дикие травы и кустарники .

    Брикетирование

    Брикет из биомассы используется в бедных развивающихся странах в качестве альтернативы топливу для приготовления пищи. Из-за технических ограничений и отсутствия знаний технология брикетирования не пользуется большой популярностью в различных частях мира. Проблемы с производством и различное качество сырья являются важными факторами, снижающими популярность технологии брикетирования.Это метод, который включает сжатие мелких частиц органических отходов связующим в течение определенного периода времени, в результате чего получается гранула или брикетный блок (, рис. 2, ).

    Преимущества брикетирования

    Брикеты имеют более высокую тепловую ценность, низкую зольность и равномерную скорость сгорания, а также дешевле угля. Низкая влажность и высокая плотность брикетов обеспечивают лучшую эффективность котла. Некогда использованные нефть, уголь, бурый уголь невозможно заменить, но брикеты из биомассы можно переработать в компост.Отсутствие в брикетах серы, золы-уноса делает их экологически чистыми [6]. Дополнительным достоинством является конструкция идеального размера для полного сгорания. Брикеты обладают слабым дымом, без запаха и устойчивым пламенем. Есть добрая воля носить экологическую этикетку, потому что сокращение количества загрязняющих до сих пор отходов является важным фактором для маркетинга и его популярности.

    С другой стороны, брикеты могут быть альтернативой дизельному топливу, керосину, мазуту, бурому углю, углю и дровам [7]. Во всех отраслях промышленности и в быту, использующих топливо и энергию, средства использования альтернативного топлива, такого как брикет из биомассы, могут быть очень обнадеживающими для мирового сектора возобновляемой энергетики.Готовый рынок, высокая прибыль, хороший потенциал роста, широкий выбор сырья, легкодоступность сырья делают выбор в пользу брикетирования. Простота хранения и транспортировки, заменитель угля - основная причина рассматривать брикеты из биомассы в качестве альтернативы энергии.

    Процесс брикетирования

    Ожидается, что влажность сырья будет менее 12%. Чтобы снизить значение в случае высокой влажности, его можно сушить на солнце или использовать роторную / турбо сушилку для биомассы [8].Собранные агроотходы обычно собираются и подвергаются дроблению, затем сушке и дальнейшему брикетированию. Путешествие проходит от винтового конвейера до бункера, а затем до купы через двигатель. При увеличении сжатия, повышении давления и температуры лигнин действует как естественное связующее и способствует уплотнению. Продукт будет выталкиваться наружу, а затем охлаждаться, чтобы получить готовый продукт ( Рисунок 3 ).

    Способы брикетирования

    Существует три метода брикетирования: гидравлический, штамповочный и винтовой пресс для брикетирования ( Рисунок 4 ).Каждый из них имеет сырье разного размера и влажности, плотности, емкости, энергии, срока службы пресс-формы, ПЛК, шума, рабочей среды и пользователей, которые перечислены в Таблица 1 ниже.

    Гидравлический брикетировочный пресс Брикетировочная машина штамповочного типа Винтовой пресс для брикетирования
    Размер сырья / мм 3-20 мм 3-20 мм 3-5 мм
    Требуемая влажность сырья 6% -18% 10% -20% 8% -12%
    Профиль продукта
    Φ = 70 мм

    Φ = 70 мм
    Гранулы: 8 мм, 10 мм, 22 мм, 30 мм

    Φ = 40 мм, 50 мм, 60 мм, 70 мм
    Плотность продукта / г / см 3 0.8-1,2 0,9–1,3 1–1,3
    Производительность / кг / ч 125 800-1200 180-1000
    Потребление энергии / кВт / т 40-60 40-50 70-80
    Срок службы пресс-формы 1000 ч-1500 ч, охлаждение пресс-формы не требуется 1000 ч-1500 ч, требуется охлаждение формы 1500-2000
    ПЛК да Да и виброустойчивость НЕТ
    Шум Менее 70 дБ Более 85 дБ Около 80 дБ
    Рабочая среда Без пыли Без пыли Дым и пепел
    Пользователи Высокие требования с автоматическим управлением и рабочей средой, сложным сырьевым компонентом. Высокие требования с производительностью (1-5 т / ч) Обычно брикеты далее перерабатываются в брикеты из древесного угля

    Таблица 1: Различные типы брикетировочных машин и характеристики особенности каждого.

    Тестирование брикетирования биомассы

    Содержание влаги в сырье является наиболее важным параметром при выборе источника брикетов из биомассы. Приблизительный анализ и содержание влаги при 100 градусах Цельсия.Теплотворная способность представляет собой теплотворную способность брикета из биомассы. Его можно найти с помощью калориметра бомбы. Другие тесты включают температуру пламени, термогравиметрический анализ, время воспламенения, время горения, отсутствие токсичных газов в сгоревшем брикете биомассы, связанный углерод, плотность брикета, зольность, летучие соединения в газе [4,9].

    Применение брикетов из биомассы

    Брикеты из биомассы могут использоваться в текстильной красильной промышленности, в полиграфической промышленности, молочной промышленности, в установках для керамической, химической экстракции и экстракции растворителями, кожевенной промышленности, производстве кирпича и в тепловых установках.Lehra Fuel Tech Pvt. Ltd, Пенджаб (одобрено IREDA) - одно из крупнейших производителей брикетирования в Индии [10].

    Компании, занимающиеся брикетированием

    Биомассу можно производить в гранулы или брикеты. Есть много успешных компаний, которые работают с этим, а именно German Pellets, Enviva, Pinnacle Renewable Energy Group, Pacific BioEnergy Corporation, Выборгская целлюлоза, Rentech, Graanul Invest Group, RWE Innogy, Lignetics, E-pellets, Drax Biomass, General Biofuels, BlueFire. Возобновляемые источники энергии, Pfeifer Group, Biomass Secure Power, Viridis Energy, Westervelt, Energex, Fram Renewable Fuels, Protocol Energy, Premium Pellet Ltd., Гранулы LG, Enova Energy Group, Corinith Wood Pellets, Maine Woods Pellet, Аппалачские древесные гранулы, Bear Mountain Forest Prod, Agropellets, West Oregon Wood Prod, Bayou Wood Pellets, Neova Vaggeryd, Aoke Ruifeng, DEVOTION, Sinopeak-bioenergy, Senon Renewable Energy, Equstock, Weige Bio-tech Energy, New Biomass Holding LLC, Verdo Renewables и Binderholz [10,11].

    Разведочные исследования энергии посредством брикетирования

    Многие исследования проводятся по использованию органических отходов для брикетирования.Водяной гиацинт, самое быстрорастущее растение, может быть экономичным, экологически чистым, считаться эффективным материалом для брикетирования. Материал может быть использован в качестве сопутствующего горючего на электростанциях, производящих энергию. Остатки биомассы в виде брикетов имеют прогрессивное будущее, поскольку золу после сжигания можно использовать в качестве компоста для улучшения почвы растений с лучшими химическими и гидрофизическими свойствами [12]. Освоение технологии брикетирования позволяет найти экономически выгодное и экологически безопасное решение.Исследование было проведено с использованием отходов хлопкоочистки для брикетирования и показало, что 52% тепловой потребности компании можно было удовлетворить за счет этого нового источника, альтернативного мазуту [6,13].

    Также можно сравнить размер частиц, давление прессования и качество брикета. Уменьшение размера частиц и повышенное давление снизили скорость горения. Вместо использования потенциального источника энергии путем сжигания и выделения парниковых газов, можно проводить исследования для повышения эффективности и качества производимых брикетов из биомассы.Поскольку биомасса производится из материалов, которые помогают снизить содержание CO 2 в воздухе, они считаются нейтральными по отношению к CO 2 . Обращение с отходами в этой технике также является гигиеническим [5,12].

    Исследование соломы, рисовой шелухи и опилок также может быть объединено в брикет с использованием технологии прессования с комбинированным рычагом (из дерева), который уплотняется без использования тепловой энергии. Комбинация связующего и биомассы варьировалась и тестировалась. Уменьшается соотношение вяжущего и биомассы, уменьшается теплотворная способность, снижается летучесть, уменьшается влажность, увеличивается зольность (древесина имеет минимум золы), увеличивается количество связанного углерода [11].Исследователи сосредоточили внимание не только на соломе и шелухе, но и на ветках, падающих с деревьев. Другое исследование использования веточек Pterocarpus indicus для брикетирования объясняет, что веточки были смешаны с крахмалом тапиоки в различных пропорциях, из которых 90:10 имеет самую высокую теплотворную способность. Было доказано, что чем меньше размер частиц, тем лучше качество брикета. Эксперименты также подтвердили, что более высокое давление улучшает качество брикета. Частицы размером 60 меш прессовали под давлением 2 МПа.Температура пламени составляла 515 ° C, время воспламенения 251 секунда, время горения 6590 секунд и скорость горения 0,00303 грамм / секунду [5].

    Из риса и кофейной шелухи маниока и глины в качестве связующих были изготовлены брикеты. Физические свойства, прочность при падении и теплотворная способность зависят от типа используемого связующего. Механическая целостность и целостность брикета при хранении может быть определена путем испытания брикета на падение. HHV маниоки с кофейной шелухой и рисовой шелухой составляли 22-23 МДж / кг и 16-17 МДж / кг. Значение для глины с кофейной шелухой и рисовой шелухой составляло 13-20 МДж / кг и 10-14 МДж / кг.По сравнению с глиной и маниокой, последний показал себя как отличное связующее с сопротивлением падению до 94%.

    Скорлупа арахиса и отходы сахарного тростника (жмых) смешивали с мукой из маниоки (тапиоки) и пшеничной мукой в ​​качестве связующих. Были взяты два типа, а именно карбонизированные и негарбонизированные, и сравнивались при двух различных уровнях давления. Выбранные источники (агроотходы) были карбонизированы, и 1000 граммов полученного материала (биоуголь из скорлупы арахиса и жома) были смешаны с 30, 50, 70, 90 г связующих и брикетированы при низком давлении.Другой комплект брикетов высокого давления был разработан со связующим и без него. Образец 1 содержал 1000 граммов скорлупы арахиса без связующего, образец 2 - 250 граммов связующего вещества из муки маниоки, образец 3 - 250 граммов связующего вещества из пшеничной муки, брикетированных при высоком давлении 230 МПа. Теплофизические свойства оценивали с помощью термогравиметрического анализа. Калориметр бомба для определения теплотворной способности. Температура пламени также была проверена. Испытание на падение было проведено для проверки уплотнения частицы в брикете.Теплотворная способность и сопротивление падению оказались хорошими для негарбонизированных брикетов со значениями 16 МДж / кг и 99%. Карбонизированные брикеты из отходов скорлупы и жома арахиса имеют теплотворную способность 21-23 МДж / кг [9].

    Рисовые отруби, шелуха и пальма брикетировали на многопоршневом прессе местного производства. Шелуха-отруби и все три отруби-шелуха-пальма имели хорошие топливные свойства ( Рисунок 5 ). Результаты показали, что теплотворная способность меньше, чем у древесного угля, и также низкое время запуска [9].

    Заключение

    Брикетирование или гранулирование - это процесс улучшения характеристик биомассы как возобновляемого источника энергии путем уплотнения. Плотность означает меньший объем, необходимый для того же количества энергии. Брикетируемое сырье должно иметь цель повысить ценность существующего продукта. Это может быть снижение транспортных расходов или использование материала в качестве топлива, цель должна быть ясной. Крошечный размер частиц (уменьшен с 60 до 1200 кг / м3), эффективность горения на 40%, отсутствие дыма и золы, а также простота транспортировки являются ключевыми факторами для продвижения брикетов с целью сбережения энергии.

    Источники
    1. Bundhoo ZMA (2018) Управление твердыми отходами в наименее развитых странах: текущее состояние и существующие проблемы. J Mater Cycles Waste Manag 20: 1867-1877.
    2. Мухаммад С.Н., Мухаммад А.А., Абдул Н., Анджум М. (2016) Разработка и изготовление экструдера для биомассы с размером брикета диаметром 50 мм. Innov Ener Res 5: 128.
    3. Акхирадж Б., Анирбан С., Димбендра К. (2018). Экспериментальные исследования по улучшению свойств биомассы топлива методом брикетирования.Int J Innov Res Sci Eng Technol 7: 9431-9438.
    4. Джадхав П.В., Шашикант Д., Кедарнатх С. (2016). Система брикетов из биомассы: экологически чистые источники тепловой энергии. Int J Innov Res Sci Eng Technol 5: 1165-1171.
    5. Anggono W, Sutrisno, Suprianto FD, Evander J, Gotama GJ (2018) Исследование брикетов биомассы из отходов веток pterocarpus indicus в качестве альтернативной возобновляемой энергии. Int J Renew Energy Res 8: 1393-1400.
    6. Хуан Б., Чжао Дж., Гэн И, Тиан И, Цзян П. (2017) Выбросы парниковых газов в текстильной промышленности Китая, связанные с энергетикой.Ресурс Консерв Ресайкл 119, 69-77
    7. Резания С., Понрадж М., Дин М.Ф., Сонгип А.Р., Сайран Ф.М. и др. (2015) Разнообразные применения водяного гиацинта с упором на устойчивую энергетику и производство для новой эры: обзор. Обновите Sust Energ Rev 41: 943-954.
    8. Lubwama M, Yiga VA (2018) Характеристики брикетов, полученных из рисовой и кофейной шелухи, для домашнего приготовления в Уганде. Обновите энергию 118: 43-55.
    9. Ndindenga SA, Mbassib JEG, Mbachamc WF, Manfula J, Graham-Acquaaha S, et al.(2015) Оптимизация качества брикетов из побочных продуктов помола риса. Энергетическая поддержка развития 29: 24-31.
    10. Lubwama M, Yiga VA (2017) Разработка скорлупы арахиса и брикетов из жома в качестве устойчивых источников топлива для домашнего приготовления пищи в Уганде. Renew Energ 111: 532-542.
    11. https://medium.com/@ReportsonIndia/india-biomass-briquette-market-efad1a33cd36
    12. https://www.jaykhodiyar.com/how-to-briquette-the-biomass/
    13. https: // energypedia.info / wiki / Биомасса_Брикеты_% E2% 80% 93_Production_and_Marketing

    Брикетирование: растущая тенденция для бытового топлива

    С самого начала цивилизаций люди пытались накапливать и увеличивать энергию. Используемые методы были такими простыми, как сушка, связывание и складывание для уплотнения рыхлого горючего материала для целей производства топлива.

    Современное брикетирование по-прежнему простое, но процесс упрощается только из-за огромного количества ноу-хау, которые производители брикетировочных прессов вложили в сложные технологии, лежащие в основе брикетирования.Сегодня большинство брикетов производится на высокотехнологичных и высокоавтоматизированных линиях брикетирования с механическими, гидравлическими или шнековыми экструдерами. В историческом контексте брикетирование на коммерческом уровне является относительно новым явлением, первые промышленные предприятия которого относятся ко второй половине 19, и годов.

    Брикет из биомассы обычно изготавливается из побочных продуктов биомассы, таких как опилки, древесные отходы или сельскохозяйственные остатки. Машины сжимают биомассу, чтобы сделать восстановленное бревно, которое может заменить дрова или уголь.Этот продукт появился в развитых странах, но усовершенствованная версия продукта была разработана в промышленно развитых странах. Использование брикетов, в основном в промышленности, возродилось в период высоких цен на энергоносители в 70-х и начале 80-х годов, особенно в Скандинавии, США и Канаде. С 1980-х годов до настоящего времени брикеты постепенно набирали все большую популярность среди домовладельцев, и сегодня большая часть мира знакома с брикетами.

    Растущий спрос в Европе

    В последние годы, по мере роста внимания к возобновляемым источникам энергии, одновременно росло и применение брикетов.Потребителям нужна экологически чистая энергия, которая является экономически конкурентоспособной и удобной одновременно, и в обоих аспектах брикеты преобладают над традиционными внутренними источниками топлива. Поэтому сегодня брикетирование привлекает к себе повышенное внимание и становится реальной альтернативой обычным дровам и углю. Брикеты просто горят горячее и чище, их дешевле покупать, их намного проще хранить и обращаться с ними. Брикеты дают примерно на 50% больше тепла на каждый потраченный фунт, чем бревна. Помимо чистоты и сухости, еще одним преимуществом для окружающей среды является то, что брикеты часто изготавливаются из отходов, которые в противном случае были бы отправлены на свалку.Потребители по всей Европе на протяжении многих лет медленно, но последовательно открывали для себя эти преимущества, и за последние два года интерес к ним быстро растет. Поэтому цены и спрос необычайно высоки, и поставщики изо всех сил стараются не отставать от прогрессивного рынка.

    Брикеты в Великобритании

    Рынок Великобритании не исключение. В течение последних двух лет наблюдается дисбаланс между спросом и предложением брикетов. Поставщики просто не смогли удовлетворить требуемый объем, и, как следствие, цены выросли.Дилеры брикетов по всей Великобритании импортировали брикеты из Восточной Европы, и многие компании призывают найти больше вариантов местных поставок с гарантиями стабильной доставки.

    Еще одно обстоятельство, которое помогает ускорить тенденцию к брикетированию, - это повышенное внимание к загрязнению воздуха в больших городах, таких как Лондон. Эксперты говорят, что сжигание влажной или необработанной древесины и дымного твердого топлива является большой проблемой, и зимой сжигание древесины может составлять до 10 процентов местных выбросов в Лондоне.Чтобы улучшить качество воздуха, важно убедиться, что для продажи доступно только самое чистое домашнее топливо. Мокрая древесина приводит к более темному дыму и образованию вредных частиц. Следовательно, было политически обсуждено запретить древесину с содержанием влаги выше 20%. Кроме того, производители печей рекомендуют сжигать только древесину с меньшим содержанием влаги, но бревна, продаваемые в Великобритании, обычно имеют более высокий уровень влажности - 20% в хорошо выдержанной древесине и до 50% в других случаях. С брикетами этой проблемы не возникает, поскольку большинство брикетов имеют влажность всего 10% или меньше, что означает, что они лучше горят и вызывают меньше проблем с дымоходом и гриппа.Клиенты начинают покупать брикеты по совету трубочистов, потому что они горят намного чище, и у вас не возникает проблем со смолой, связанных с необработанными дровами.

    Различные виды брикетов

    Наиболее распространенные брикеты в Великобритании и Европе, как правило, представляют собой брикеты, полученные механической, гидравлической или шнековой экструзией. Каждый из видов брикетирования имеет свои преимущества. К.Ф. Совместные усилия Nielsen и RUF гарантируют, что теперь они могут предложить все эти технологии.

    Брикеты, изготовленные на механическом прессе

    Брикеты, изготовленные на механическом прессе, являются самыми популярными брикетами в Великобритании. Обычно он имеет цилиндрическую форму, но также может быть квадратным или иметь другие формы. Брикеты плотные, очень хорошо горят и выглядят почти как дрова. Диаметр может быть от 60 мм до 100 мм. Другими преимуществами являются достаточно высокая производительность и низкие производственные затраты, особенно энергопотребление. Брикеты используются в каминах, пиццериях, барбекю или везде, где вы собираетесь использовать дрова.

    Брикеты на винтовых прессах

    Брикеты, изготовленные на шнековом прессе, представляют собой высококачественные брикеты с очень высокой плотностью. Процесс брикетирования более деликатный и требует очень однородного сырья с мелкими частицами и содержанием влаги от 6 до 8%. Если эти требования соблюдены, машина будет производить современные брикеты, которые будут гореть дольше, чем большинство других альтернатив. Поэтому эти виды брикетов очень популярны в Великобритании. Брикеты обычно производятся размером 55 × 55 мм, 65 × 65 мм и длиной 200 мм.Другие размеры не являются обязательными. Брикеты из этой машины можно обугливать и продавать как древесный уголь по высокой цене. Брикеты обычно используются в качестве потребительских брикетов в качестве дров для каминов и дровяных печей. Также их можно использовать в качестве топлива для печей для пиццы.

    Брикеты гидравлические

    Брикеты, изготовленные на гидравлическом прессе, также являются очень популярными брикетами. Они очень легко воспламеняются и хорошо горят. Они имеют одинаковый прямоугольный размер, что облегчает их хранение.Брикеты имеют меньшую плотность чуть ниже 1,0, что дает более короткое горение. Брикеты обычно используются в качестве потребительских брикетов для каминов и дровяных печей.

    Брикеты будущего

    Нет никаких признаков того, что энтузиазм по поводу брикетов исчезнет в будущем. Напротив, интерес и рыночная доля растут с каждым днем. Растущее внимание к окружающей среде означает, что потребители, заботящиеся о климате, нуждаются в чистом, экологически чистом и эффективном топливе для своих домов.Это в сочетании с растущим осознанием того, что брикеты могут обеспечивать больше тепла за деньги, означает, что брикеты невозможно игнорировать, и тенденция к брикетированию сохранится.

    Эта статья опубликована по номеру

    C. F. Nielsen - ведущий мировой бренд в разработке и производстве решений для механического брикетирования биомассы и отходов. Обладая более чем 65-летним опытом в области брикетирования, мы считаем себя экспертами в этой области. Мы поставляем решения для брикетирования по всему миру для производства брикетов промышленного типа для использования в больших котлах...

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *