Производственная технология изготовления топливных брикетов

Содержание

• Топливные брикеты
• Сфера применения
• Виды брикетов
• Технология производства топливных брикетов
• Прочность брикетов
• Разновидности брикетов

Топливные брикеты

Топливные брикеты представляют собой форму подготовки всевозможных отходов деревообрабатывающей промышленности, а также торфа и отходов сельского хозяйства с последующим применением в качестве топлива.

Прессованные отходы деревообрабатывающей промышленности включают в себя:

• Стружки,
• Опилки,
• Щепу,
• Горбыль и прочее.

Отходы сельского хозяйства:

• Шелуху,
• Отходы кукурузы,
• Солому,
• Торф,
• Древесный уголь и прочее.

Сфера применения

Основным предназначением топливных брикетов является их использование в качестве твердого топлива для печей и каминов любого вида, а также твердотопливных котлов систем отопления. В качестве преимуществ топливных брикетов можно перечислить высокий уровень экологичности и способность бездымного горения, что делает их оптимальным вариантом для использования в качестве топлива для обогрева жилых помещений, теплиц, овощных ям, палаток, бань и прочего.

Виды брикетов

Технология производства топливных брикетов предусматривает их изготовление в 3 модификациях:

1. Прямоугольные, представляющие собой по форме небольших размеров кирпич, изготавливаемый посредством гидравлического пресса под давлением 300–400 бар;
2. Цилиндрические, могущие быть как оснащенные радиальным отверстием, так и без него, и изготавливаемые посредством гидравлических или в альтернативном варианте ударно–механических прессов под давлением 400–600 бар;
3. Пини–кей, представляющие собой оснащенные радиальным отверстием четырех или шестигранные брикеты, которые изготавливаются на шнековых прессах методом сочетания высокого давления уровнем от 100 до 1100 бар и термической обработки. В результате термической обработки брикеты пини-кей получаются темно–коричневого или черного цвета. Они характеризуются высоким уровнем влагостойкости и стойкости к механическим воздействиям, а также высоким уровнем калорийности и продолжительностью горения.

Технология производства топливных брикетов

Технология производства топливных брикетов основывается на процессе прессования различных отходов сельского хозяйства, а также мелко измельченных древесных отходов. Их прессуют под воздействием высокого давления, а в некоторых случаях проводят термическую обработку при температуре от +250⁰С до 350⁰С (примерно). Основным связующим веществом в топливных брикетах является лигнин, содержащийся в клетках растительных отходов. Хотя в случае использования отходов сельского хозяйства в качестве исходного сырья технология производства топливных брикетов допускает использование связующих веществ. Используемая в процессе прессования брикетов высокая температура обеспечивает оплавление поверхности изготавливаемой продукции и тем самым делает ее значительно прочнее и, соответственно, удобнее для последующей транспортировки.

Исходным материалом для изготовления топливных брикетов (также как и для изготовления гранул) являются отходы деревообрабатывающей и сельскохозяйственной отрасли, и в частности: щепки, опилки, стружки, горбыль, отходы подсолнечника, гречиха, кукуруза, солома и прочие отходы растительного происхождения.

Технология производства топливных брикетов практически аналогична технологии производства гранул с тем отличием, что более простая. Топливные брикеты изготавливаются в самых различных видах, например, в виде цилиндра, кирпича или шестигранника с радиальным отверстием внутри или без него. Каких-либо твердых стандартов на данную продукцию в настоящее время не существует.

Прочность брикетов

В качестве основного критерия, определяющего уровень калорийности, механической прочности и водостойкости, является уровень его плотности. И чем он выше, тем, соответственно, выше уровень качества топливного брикета. Объясняется это тем, что чем ниже уровень плотности материала, тем ниже уровень калорийности.

В качестве примера, при уровне плотности брикета 650–770кг/см³ уровень калорийности будет составлять 12–15МДж/кг, а при уровне плотности 1200–1400кг/см³ будет составлять уже 25–32МДж/кг.

Не последним фактором в качестве топливных брикетов является уровень влажности исходного материала, который различается на оптимальные и критические значения. Оптимальный уровень влажности варьируется от 4 до 10%, так как именно при таких значениях является возможным достижение самых высоких механических показателей топливных брикетов.

Критический уровень влажности обозначает, что образование брикетов технически осуществимо, но в них будут образовываться трещины, сводящие на нет товарный вид изделия и тем самым делающий его неконкурентоспособным. Критический уровень влажности варьируется от 10 до 17% с учетом того, что для некоторых видов сырья верхний предел уровня влажности ограничивается 7–8%. При уровне влажности более чем у исходного сырья (15%) производство топливных брикетов, по меньшей мере, нецелесообразно, так как их будет просто разрывать внутренним давлением влаги, образовывающимся в процессе сжатия измельченной массы.

Разновидности брикетов

Брикеты подразделяются по двум принципам:

1. По применяемому для производства сырью, в частности:

• Брикеты, изготовленные из древесных отходов: стружка и опилки без коры, стружка с корой, кора, шлифпыль, обрезки МДФ, лигнин, обрезки фанеры, брикеты из отходов сельского хозяйства;
• Брикеты из агробиомассы: шелуха, солома, сено, камыш, отходы хлопка и прочее.

2. В соответствии с методом прессования и формы:

• В виде небольшого кирпича;
• Цилиндрические;
• Экструдерные.

Цилиндрические брикеты
Данный вид топливных брикетов получается методом прессования исходного сырья посредством ударно-механического пресса, обеспечивающего изготавливаемой продукции бесконечную длину с последующим разрезанием на поленья или шайбы, в зависимости от предпочтений исполнителя. Данные брикеты характеризуются высоким уровнем плотности и пользуются высоким потребительским спросом в странах Евросоюза. Кроме того, данные брикеты могут изготавливаться не только круглой, но и квадратной или восьмиугольной формы, а также оснащаться радиальным отверстием. На отечественном рынке чаще всего предлагаются изготовленные по данной технологии кусковые топливные брикеты, предназначенные для использования в качестве топлива для твердотопливных котлов.

Экструдерные брикеты
Данный вид топливных брикетов характеризуется обязательным наличием радиального отверстия, а также обожженной верхней поверхностью. Экструдерная технология производства топливных брикетов предусматривает процедуру прессования сырья шнеком под высоким давлением с нагревом сырья до температуры от +250⁰С до +350⁰С. Используемая в процессе прессования высокая температура обеспечивает оплавление поверхности брикета, делает его прочнее и удобнее для последующей транспортировки. Данный вид брикетов предусматривает ручную закладку в топку печи или котла. Он пользуется широким потребительским спросом на внутреннем рынке России и стран Прибалтики.

Брикеты в виде кирпича
Данные брикеты имеют форму прямоугольного параллелепипеда с немного скошенными углами и изготавливаются методом гидравлического прессования. Данные брикеты пользуются высоким потребительским спросом как в СНГ, так и в большинстве стран Евросоюза.