Производственная технология изготовления топливных брикетов
Содержание
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:
Прямоугольные, представляющие собой по форме небольших размеров кирпич, изготавливаемый посредством гидравлического пресса под давлением 300–400 бар;
- 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;
- 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 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.
