Вы можете ознакомиться с изобретениями Николая Егина
Данный сайт остается как память об изобретателе
Переработка торфа и иловых осадков
Запасы торфяного сырья в России составляют 68 миллиардов тонн, они уступают лишь углю 97 миллиардов тонн, но превышают запасы нефти 31 миллиарда тонн газа 22 миллиарда тонн. По запасам торфа в мире Россия стоит на втором месте после Канады, где 170 миллиардов тонн. Сколько отработанных иловых осадков с городских очистных сооружений и предприятий вывозят на свалки, ещё не подсчитали, но ил, кал и торф является хорошим сырьём для производства топлива и удобрений. В качестве топлива торф применяют в трёх видах:
- Фрезерный или измельчённый торф для сжигания во взвешенном состоянии;
- Полубрикет или кусковой торф, малой степени прессования;
- Торфяной брикет, большой степени прессования, заменяет каменный уголь.
Все известные технологии доведения торфа и ила до калорийного топлива упирается в огромные затраты на их осушение, измельчение и прессование в брикеты или пеллеты с добавлением связующих материалов, например, парафинов или нефтешламов. Многочисленные опыты применения торфа и ила в качестве удобрений для различных растений показывают их медленное и неполное усвоение. Всё это, сдерживает широкое применение огромного количества органики, миллиардов тонн в топливно-энергетическом и сельскохозяйственном комплексах России. В странах, где газ и нефть импортируют, доля биотоплива в национальном энергобалансе составляет, например, для Ирландии 15%, Финляндии 11% ит.д., а для России всего 0,2%.
Подробный анализ двух основных направлений применение органики для топлива и удобрений показал, что эти, казалось бы, разные задачи можно соединить в одну. Дело в том, что для растений не требуется целлюлоза и лигнин, которые они не могут расщепить на простые соединения и усвоить. А вот гуминовые и фолиевые кислоты, содержащиеся в торфе и иле, являются для растений не просто удобрениями, а мощным стимуляторами роста. Именно они активируют развитие сельскохозяйственных культур, начиная с семян и до полного созревания растений.
Понятие биоактивация наталкивает на применение механоактивации различных материалов (см. «ИР» 9, 2010 «Возрождение дезинтегратора Хинта»). Поэтому, было решено, вместо строительных материалов, пропустить через дезинтегратор торф и иловые осадки без их дорогостоящего осушения. Дезинтегратор-активатор типа «Молния-1» фото 1 успешно справился с поставленной задачей, даже при небольшой мощности и производительности всего 3 т/ч. На выходе получался мелкодисперсный гомогенный продукт фото 2 с влажностью 75-85%, который имел огромную активную поверхность. Мощные знакопеременные импульсные импульсные воздействия в дезинтеграторе разрушали не только волокна целлюлозы и лигнин, но убивали патогенную микрофлору, различные семена сорных трав, яйца гельминтов и так далее отпала необходимость не только в дорогостоящей сушке органики, но её обработке химическими реактивами: триазон, аммиак, негашеная известь. Всё это дополнительно снизило расходы денег и времени на обработку.
Для автоматизированной уборки торфа с торфяных полей и иловых осадков с площадок имеются специализированные агрегаты, например, Финского концерна VAPO, фото3. Дезинтегратор-активатор типа «Молния-1» с производительностью от 3 т/час до 30 т/час устанавливается рядом с торфяным полем или иловой площадкой для снижения транспортных расходов. Выходной бункер «Молния-1» загружается уборочным агрегатом периодически, а с выхода Дезинтегратора-активатора мелкодисперсный гомогенного и активированного органического продукта отделяется вода вместе с гуминовыми фото 4 и фолиевыми фото 5 кислотами. Последние, в концентрированном виде, сливаются в пластиковые ёмкости для продажи сельхозпроизводителями. В дальнейшем продукт разбавляют водой до установленных норм и применяют для проращивания семян, полива растений и т.д. Обезвоженная сухая масса органики с выхода «Торнадо-5» поступает на гранулятор пеллет фото 6, а именно во входной бункер, который крепится на четырёх шпильках коллектора. С выхода гранулятора поступают пеллеты длиной 16-18 мм при диаметре 6 мм. Фото 7. Указанные геометрические размеры пеллет экспериментально подобраны для их оптимального полного и максимально калорийного сгорания в печах и водогрейных котлах различного типа и мощности. Значительная прочность пеллет при их получении в грануляторе объясняется тем, что высоко активированная органическая масса после прохождение в «Молнии-1» и «Торнадо-5».
Сохраняет огромную поверхность с остаточной пленкой вязких гуминов. Поэтому в процессе грануляции под давлением в форму указанных пеллет происходит смыкание остаточных вязких плёнок. Последние полностью заменяют дорогостоящие связующие, как парафин и другие нефтепродукты. Это резко снижает себестоимость производства биотоплива в виде пеллет. Весь комплекс по производству ценного жидкого концентрированного удобрения и калорийного топлива получился полностью автономным. Он не требует дополнительных поставок дорогостоящих химических препаратов, нефтяных связующих и других каких-либо расходных материалов. Также для работы всего устройства в целом, которое назвали «КАПИТОН-3/30»- комплекс автоматизированной переработке ила-торфяников от 3 т/ч до 30 т/ч, не требуется никакие источники дорогостоящего тепла. Достаточно иметь сеть 220/380в при работах вблизи населённых пунктов или автономный электрогенератор с приводом от ДВС (двигатель внутреннего сгорания) при работах в дальних регионах. Учитывая постоянный рост цен на все удобрения энергоносители, например, только на газ цены вырастут на 30% до Европейских в результате вступления России в ВТО (всемирно торговая организация), понятен всё более возрастающий интерес регионов к местным видам топлива и стимуляторам урожайности растений. Наличие на рынке современных, тепловых генераторов, способных с высоким тепловым КПД (92-98%) обеспечить отопление, горячее водоснабжение электрогенерацию в централизованном или местном режиме (см. «ИР» 12, 2007 «Чисто и тепло, как в храме «ИР»2, 2009 «Лично Вам дешевле») позволяет в сельских поселениях и пригороде получать и использовать биотопливо в виде пеллет для частных домов и фермерских хозяйств, а стимуляторы роста растений для приусадебных, дачных участков и полей. Предложенная технология позволяет исключить не только выше названные традиционные расходы, но всякие грузоперевозки сырья и готовой продукции, т.к. все процессы уборки, переработки сырья и применение готовой продукции выполняются на территориях районов и областей, т.е. непосредственно на местах.
Высокая рентабельность устройства, а также гарантированное присутствие сырья и спроса на получаемую продукцию, позволяют комплексу «КАПИТОН-3/30» быть использованному предприятиями различного профиля и частными предприятиями. Окупаемость одного комплекса выполняется не более, чем за 10 месяцев работы. Гарантированные сроки службы устройств «Молния-1» и «Торнадо-5» и гранулятора пеллет не менее 1,5 года. Работа всего комплекса до капитального ремонта не менее 15 лет.
Все представленные на сайте изобретения имеют авторские свидетельства на изобретение, чертежи и конструкторскую документацию. Автор – Николай Егин.
Цель: получение продуктов переработки торфа, их энергетический и элементный баланс и состав. Определение физико-химического направления работ по использованию продуктов комплексной переработки торфа.
При пиролизе торфа внешнее проявление его разложения начинается при температуре 100
о
С. Продукты полукоксования торфа и температуры их получения (% на абсолютно сухой торф) приведены в таблице 1, а в таблице 2 состав образующегося газа при других температурах.
Таблица 1
Температурный
| Газ,
| Смола | Пирогене-
| Водорастворимые соединения |
|||
Азотистые
| Жирные
| Фенолы |
|||||
Одно-
| Много-
|
||||||
до 200 | 0,0073 | 0,036 | 0,042 | 0,026 |
|||
200-250 | 1,11 | 0,0073 | 0,062 | 0,016 | 0,050 |
||
250-300 | 21,7 | 8,42 | 0,0073 | 0,284 | 0,025 | 0,091 |
|
300-350 | 22,9 | 2,27 | 4,27 | 0,0061 | 0,209 | 0,014 | 0,050 |
350-400 | 16,7 | 3,31 | 3,16 | 0,0110 | 0,205 | 0,014 | 0,036 |
400-450 | 1,95 | 1,25 | 0,0110 | 0,070 | 0,004 | 0,012 |
|
450-500 | 14,4 | 0,89 | 1,23 | 0,0146 | 0,045 | 0,002 | 0,008 |
500-550 | 33,9 | 0,71 | 1,96 | 0,0234 | 0,071 | 0,010 | 0,008 |
ВСЕГО: | 120,3 | 10,24 | 21,59 | 0,0880 | 0,982 | 0,127 | 0,281 |
Таблица 2
Компонент | Состав газа, % (об) |
||||
200-240 о С | 350-370 о С | 420-430 о С | 450-470 о С | 500-550 о С |
|
СО 2 | 79,32 | 39,55 | 16,60 | 9,60 | 7,20 |
C n H 2n | 1,30 | 4,20 | 0,30 | 0,50 | 0,05 |
0,37 | 0,40 | 0,25 | 0,45 | 0,90 |
|
15,90 | 20,25 | 18,60 | 18,90 | 13,35 |
|
1,61 | 19,41 | 41,70 | 42,57 | 13,97 |
|
CH 4 | 1,15 | 13,61 | 22,36 | 25,74 | 31,67 |
0,35 | 2,18 | 0,19 | 2,24 | 2,96 |
|
В процессе работы пироторфореторты процесс полукоксования торфа сопровождается существенным изменением компонентного состава смолы. В таблице 3 показано, что по мере увеличения температуры смола обогащается углеродом и азотом.
Таблица 3
Показатель | до 350 о С | 300-350 о С | 350-400 о С | 400-450 о С | 450-500 о С | 500-550 о С |
Выход смолы, | 1,11 | 2,27 | 3,31 | 1,95 | 0,89 | 0,71 |
Элементный состав смолы |
||||||
77,15 | 79,35 | 79,93 | 77,85 | 79,10 | 80,66 |
|
10,77 | 10,51 | 10,63 | 8,78 | 8,92 | 9,17 |
|
0,61 | 0,68 | 0,66 | 0,88 | 1,10 | 1,14 |
|
O + S | 11,47 | 10,46 | 8,78 | 12,49 | 10,88 | 9,03 |
Выявлено, что разложение торфа начинается с температуры 100-110 о С в отличие от древесины - 160 о С и коксового угля - 300 о С.
В таблице 4 приведен баланс состава продуктов разложения торфа.
Таблица 4
Определяющим влиянием на выход продуктов пиролиза торфа при полукоксовании является температура. В таблице 5 приведена зависимость выхода продуктов полукоксования верхового торфа от температуры.
Таблица 5
Продукт | Выход продукта, % на массу сухого торфа |
|||
При 350 о C | При 400 о C | При 450 о C | При 500 о C |
|
Полукокс, % | 76,30 | 54,00 | 46,35 | 41,30 |
| Смола,% | 6,82 | 17,45 | 20,80 | 21,10 |
Пирогенетическая | 8,07 | 14,00 | 15,86 | 17,00 |
Газ,% | 13,60 | 52,30 | 70,90 | 106,00 |
Высокая развитость поверхности углей (полукокса) выдвигает их в ряд лучших сорбентов, полученных из природного сырья. При этом себестоимость торфяных активных углей в 3 раза дешевле промышленных марок. Активные угли могут быть использованы для очистки сточных вод, очистки питьевой воды, удаления растворенных нефтепримесей в стоках, очистки газовых выбросов и органических растворителей.
При распаде торфа в пироторфореторте получаются смоляные (дегти) и водные конденсаты (пирогенетические воды). Дегти - ценное химическое сырье, обогащенное фенолами. Содержание их на деготь составляет 16-20% или 1,6-2% на массу торфа. Потребность в фенолах непрерывно растет в связи с расширяющимся производством фенолформальдегидных смол, синтетических моющих средств, дезинфецирующих препаратов и многих других продуктов.
Водные конденсаты (пирогенетическая вода) содержат низкомолекулярные органические кислоты, фенолы, аммиак, органические основания и растворимые смолы.
Неконденсированный газ используется по прямому назначению для обеспечения процесса пиролиза и сушки исходного торфа.
Однако
в сравнении с использованием торфа в чисто энергетическом направлении,
использование его продуктов с химической переработкой повышает
эффективность использования торфа в 15-20 раз. На рис.1 приведена схема
переработки верхового торфа, где используется экстракция с получением
главного продукта - горного воска. Второй прием - это гидролиз с
главным продуктом - кормовыми средствами. В зависимости от процентного
содержания воска в верховом торфе он может достигать 120 кг с 1 тонны
торфа. Остаток торфа может использоваться для получения полукокса
(активные угли) наполнителей пластмасс и торфощелочных реагентов.
Наполнители пластмасс получают при нагревании измельченного
проэкстрагированного торфа при t=250
о
С
в течении 2 часов. При этом торфяная масса приобретает высокие
гидрофобные свойства и не увлажняется. Добавление ее к
фенолформальдегидным смолам приводит к экономии смолы при изготовлении
(электропатронов, розеток, радиодеталей, предметов домашнего обихода).
Кроме того, гидрофобная торфяная масса может быть использована как
теплоизолятор с сильными антисептическими свойствами.
Рис.1
Структура комплекса:
1. Центральное управление производством (ЦУП).
В ЦУПе осуществляется сбор оперативной информации со всех цехов в
автоматическом режиме на центральный диспетчерский компьютер. На нем в
непрерывном режиме регистрируется номинальный режим работы любого
агрегата, а также регистрируются и оповещаются все сбои от номинального
режима.
2. Участок сортировки сырья для производства эффективных энергетических продуктов. В обязанности данного участка входит также и накопление, и хранение эффективных энергетических продуктов. Кроме этого здесь же производится синтезированный энергетический продукт (например жидкая топливная суспензия), который за счет кавитационной гомогенизации сохраняет свои свойства более 2х лет.
3. Участок сушки и пирогенетической обработки сырья. В данный участок включен комплекс пирореторт для торфа. На участке размещен ряд камер по предварительной и окончательной сушке торфа, сервисное оборудование по обслуживанию (погрузке и разгрузке) пирореторт и камер сушки торфа в автоматическом и полуавтоматическом режиме. На участке размещены на всех узлах пересыпки торфа и продукции аспирационные укрытия с аспирацией пыли и одновременным ее улавливанием. Дымовые газы от пирореторты аспирируются дымососом.
4. Энергоучасток. На участке размещены паровые котлы, паротурбогенераторы, блок водоподготовки и котел-утилизатор, который обеспечивает сушку торфа путем подачи на калориферы горячей воды.
5. Участок очистных сооружений. На участке размещена система отбора тепла у дымовых газов методом контактного нагрева воды. Далее горячая вода попадает в зону очистки ее от грязи, а тепло отбирается в экономайзере. Таким образом очистка дымовых газов совмещается с отбором у газов тепла. КПД данного метода утилизации тепла достигает 90%.
Для оценки эффективности предлагаемой пирогенетической технологии переработки торфа выполнен сравнительный анализ с технологией прямого сжигания высушенного торфа. Результаты приведены в таблице:
| Вид топлива | Энергосодержание сырьевых
| Энергосодержание сырьевых
| Соотношение результатов энергосодержания
|
||||
кВт/ч | МДж/кг | Мкал/кг | кВт/ч | МДж/кг | Мкал/кг |
||
| Торф 35% влажности | 2,63 | 9,49 | 2,26 | 19,85 | 71,43 | 17,05 | 7,54 |
| Уголь | 25,9 | 6,19 | 54,19 | 194,9 | 46,59 | 7,52 |
|
| Древесно-травяные отходы | 4,04 | 14,54 | 3,47 | 30,45 | 109,56 | 26,16 | 7,53 |
НПЭО «НЕРОАЭРА» разработана пироторфореторта непрерывного цикла (ПНЦ-5) для получения продуктов энергетического использования, продуктов сельскохозяйственного назначения и продуктов химического сырья для дальнейшей переработки.
Производительность пироторфореторты-1,8 составляет 1,8 тонн сухого торфа в час или 3000 кг/ч по исходному торфу с влажностью 60% и зольностью до 7%.
Для бесперебойной работы пироторфореторты-1,8 требуется следующее:
площадь установки со вспомогательными конструкциями- 200 м 2 , высотой 7 м;
потребляемая мощность - 40 кВт/ч;
время работы установки - круглосуточно;
обслуживающий персонал - 3 чел в смену.
Продуктами энергетического передела торфа в безкислородной среде, в диапазоне температур до 500 о С являются:
Пиролизная жидкость (альтернативная нефть). Она состоит из бензиновых дизельных, масляных фракций, ароматических углеводородов, гидроксильных соединений, спиртов, эфиров и др. Согласно данным таблицы 4 количество альтернативной нефти, которая получается пироторфоретортой-1,8 находится в пределах 0,6 тонн/час или 14,4 тонн альтернативной нефти в сутки.
Пирогаз - состоит из метана, пропана, водорода, оксида углерода и т.д. Пирогаз может накапливаться в газгольдерах или газовых цистернах под давлением до 10 атм. Пирогаз в полном объеме используется для реализации технологии комплексной переработки торфа.
Торфополукокс
- это порошкообразное твердое вещество с содержанием чистого углерода
до 92% и выше, вызванное тем, что зольность верхового торфа
предполагаемого к освоению торфяного участка не выше 7%. В дальнейшем
порошкообразный полукокс может быть использован в металлургии и химии.
Тепловая энергия, которая получена в виде перегретого пара в результате утилизации тепла всех аппаратов технологии используется в сушилках, парогенераторах и отопительных системах.
Работа пироторфореторты-1,8 позволила получить четыре вида энергетических продуктов в следующих соотношениях:
Пиролизная жидкость с калорийностью 6500 ккал/кг (альтернативная нефть) - 14,4 т/сут. Из них 10 тонн в накопитель 10 тонн для дальнейшей переработки и реализации, а 4,4 тонны в кавитационный измельчитель-смеситель 15 для получения топливной суспензии.
Пирогаз от сухого торфа с калорийностью 5800 ккал/кг в сутки генерируется в количестве 4452,0 м 3 .
Торфополукокс от сухого верхового торфа с калорийностью 5500 ккал/кг - 20,24 т/сут. Из них 18,5 тонны поступает в блок активации угля 11, а 1,74 тонны в кавитационный измельчитель-смеситель 15 для получения топливной суспензии.
Эквивалент тепловой энергии в виде перегретого пара полученный при пиролизе сухого верхового торфа составляет от 78÷326 Гкал/сут или от 3,25÷13,16 Гкал/час.
Эквивалент электрической мощности пироторфореторты-1,8 составляет 21,39-87,48 МВт/час.
ЗАТРАТЫ
Затраты
упрощенно суммируются из затрат производственных - 32562 руб/сут., плюс
затрат на торф - 24300 руб/сут, плюс тепловая энергия, которая
используется на внутреннее потребление - 59100 руб/сут, плюс пирогаз,
который также используется на внутреннее использование - 11577,8
руб/сут. В итоге суммарные затраты в сутки составят - 170519,8 руб/сут.
Ожидаемая прибыль по упрощенному расчету составит - 932680,2 руб/сут.
В таблице 6 приведены основные технико-экономические показатели технологии комплексной переработки верхового торфа. Показатели рассчитаны для торфа с влажностью 10-12% перерабатываемого пироторфоретортами-1,8.
Таблица 6№
| Технико-экономические
| Единица
| Производительность
|
Составление технического задания и согласование его с Заказчиком | |||
Разработка рабочего проекта | |||
Разработка рабочей технической документации | |||
Закупка основного оборудования: | |||
Накопители сырья и продуктов со шнековыми питателями | |||
Система экстракции сырого торфа | |||
Устройства сушки сырья и продукта | |||
Устройство гомогенизационного измельчения | |||
Аппараты брикетирования | |||
Пироторфореторта непрерывного цикла | |||
Система конденсации газов | |||
Генератор активных углей | |||
Фракционный сепаратор | |||
Паровой котел | |||
Газотурбинная электростанция | |||
Численность основных работников | |||
Реализация продукции: | |||
Пирожидкость (альтернативная нефть) | |||
Активированный уголь в объеме 18,5 тонн | |||
| - горный торфяной воск с суточной производительностью 6 т | |||
| - топливная суспензия с калорийностью 5000 ккал/кг | |||
| Производственные затраты | |||
| Использование тепловой и пирогазовой энергии, полученной в процессе пиролиза |
На сегодняшний день торф используется в различных сферах. считается одним из наиболее рентабельных на российском рынке, и это неспроста. В России имеются большие запасы полезного ископаемого. Рентабельность этого бизнеса составляет около 30%, а возможностей организации более чем достаточно.
На мировом рынке за последние 10 лет количество заводов по переработке торфа увеличилось на 74%, что означает повышение спроса на продукцию. Можно сбывать продукт переработки торфа не только в Россию, но и в европейские страны.
Основное оборудование
Процесс осуществляется с помощью специальных машин и комплексов. Основные функции оборудования:
- подготовка территории;
- добыча;
- сушка;
- уборка;
- погрузка;
- транспортировка.
Требование к машинам:
- высокая проходимость: добыча идет на больших неровных площадях;
- небольшое давление на грунт;
- прочность;
- износостойкость;
- удобство и скорость использования: добыча происходит в короткий срок в связи с сезонностью добычи.
Для добыча и переработки торфа понадобится следующее оборудование:
- поле пресс F14 необходим для добычи;
- трактор с прицепом, например , чтобы перевозить сырье;
- уборочная машина, например ;
- валкователь для обработки кусков с сохранением их формы;
- специальный прицеп с наличием 8-и колес;
- ворошилка грабельного типа;
- шнековый профилировщик;
- профилировщик краев.
Оборудование для переработки
Самый популярный способ переработки – механический. Вам понадобится оборудование для производства брикетов из торфа:
- Ленточный конвейер нужен для перемещения сыпучих материалов по помещению производства;
- – металлические рамы из ситами больших размеров, которые подвешивают под наклоном. Используют для отделения крупных фракций сырья (около 8 мм);
- Дробилки и колосниковые;
- Бункер механизированный;
- – формируют материал для производства брикетов.
Обычно производители предлагают полные линии переработки торфа. Они состоят из отдельного функционального оборудования.
Стандартная линия оборудования для производства торфа включает:
- бункер-накопитель с 2 дозаторами сырья;
- , предназначенный для подачи сырья в сушилку;
- металлоуловитель;
- сушилка аэродинамическая;
- вентилятор высокого давления;
- циклоны;
- бункер готового сырья для дальнейшей грануляции или брикетирования;
- пресс для грануляции;
- система аспирации и охлаждения гранул;
- пресс для брикетирования;
- охладитель брикетов;
- стол торцовочный.
Технология переработки в гранулы
Участки линии оборудования:
- очистка и сортировка сырья;
- сушка;
- измельчение;
- кондиционирование;
- гранулирование;
- охлаждение;
- сортировка.
Обратите внимание на оборудование для переработки торфа CPM Europe BV (США) – пожалуй самый известный производитель торфяного оборудования.
Самый важный элемент производства гранул из торфа – пеллет или пресс-гранулятор. Его работа влияет на ритмичность изготовления, качество и количество продукции. Выбирайте только качественные машины, ведь они буду работать годами.
Производительность прессов: 750 кг/ч – 6 тонн/час.
Мощность: 55 – 355 кВт.
Выбор прессов:
Редуктор обеспечивает экономию энергозатрат на 15% в отличие от клиноременной передачи.
Не менее важным оборудованием при гранулировании является кондиционер-смеситель.
Этапы работы:
- сухое сырье подается в кондиционер, где перемешивается специальными лопатками и перемещается к выходу;
- время обработки в кондиционере составляет до 16 минут;
- впрыскивание воды для обеспечения оптимальной влажности сырья;
- подача пара;
- внедрение различных добавок для обеспечения прочности гранул.
Измельчение сырья
Наиболее подходящий размер фракций сырья составляет 0,45-3 мм. Размер влияет на качество пеллет: они лучше сгорают. Для линии СРМ подбирайте молотковые мельницы Roskamp Champion (США): они имеют высокую производительность и очень надежны.
Брикетирование торфа
Рассмотрим линию переработки торфа в брикеты CFNielsen
.
1. Пресс брикетировочный.
Характеристики:
- двигатель: 37 кВт;
- питание: 400 В;
- мощность насоса системы смазки: 0,55 кВт, 1 400 об/мин;
- мощность сжимающего шнека: 5,5 кВт, 1 000 об/мин;
2. Система управления:
- PLC-контроллер, программируются старт, частота остановок;
- звуковой датчик запуска системы;
- датчик температуры;
- табло о работе всех двигателей;
- индикатор ошибок;
- таймер управления.
3. Зона охлаждения:
- канал сжатия;
- запорный канал, длиной 0,5 м;
- линия охлаждения и транспортировки готовой продукции, длина – 15 м.;
- опорная стойка охлаждения.
Линия производит:
- брикеты: диаметр 60 мм, длина 50-250 мм;
- шайбы.
При однородности сырья производительность составляет около 1 200 кг/час.
Выбор прессов для брикетирования:
| Модель | Производительность, кг/час | Диаметр брикета, мм |
|---|---|---|
| BP 2000 | 225 | 40 |
| BP 3200 | 500 | 50 |
| BP 4000 | 800 | 60 |
| BP 5000 | 1300 | 75, с отверстием |
| BP 5500 | 1500 | 90, с отверстием |
| BP 6000 | 1800 | 90, с отверстием |
| BP 6500 | 2000 | 90, с отверстием |
Видео: Торфяное оборудование SUOKONE в работе
Реферат
Выполнил: Студент 2 курса группы НГ 10-11 Трашков Иван
Красноярск 2012г.
Торф (нем. Torf) - горючее полезное ископаемое; образовано скоплением остатков растений, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, (если меньше, то это заболоченные земли).
Содержит 50-60 % углерода. Теплота сгорания (максимальная) 24 МДж/кг. Используется комплексно как топливо, удобрение, теплоизоляционный материал и др.
По разным оценкам в мире от 250 до 500 млрд т. торфа (в пересчете на 40 % влажность)
По оценкам канадской Peat Resources (2010 год), на первом в мире месте по запасам торфа (170 млрд т) - Канада, на втором - Россия (150 млрд т).
Из верхового, реже из низинного разложившегося торфа заготавливаются торфяная земля и торфяной перегной используемые в садоводстве и декоративном цветоводстве.
Торф улучшает плодородие земли. Для употребления в качестве компонента почвенных смесей для комнатных и оранжерейных растений дернины торфа выветривают в низких и широких кучах три года, поскольку в свежевыкопанных торфяных дернинах имеются вредные для большинства растений вещества (кислоты). Для ускорения выветривания и вымывания кислот производят регулярное перелопачивание. Почвенные смеси на основе торфа характеризуются значительной влагоемкостью. В смеси с песком торфяная земля применяется для посевов мелких семян и в качестве основного компонента при приготовлении земляных смесей для многих растений защищенного грунта.
Зольность Торфа по вместимости золы делят на:
малозольный (менее 5 %),
среднезольный (5-10 %) и
высокозольный (более 10 %).
Зольность определяется озолением пробы топлива в муфельной печи и прокаливанием зольного остатка при температуре 800-830oC.
В качестве топлива торф применяется в трех видах:
Фрезерный (измельченный) торф в виде россыпи для сжигания во взвешенном состоянии.
Полубрикет (кусковой) торф, малой степени прессования, производимый непосредственно на торфяной залежи.
Торфяной брикет, высококалорийный продукт большой степени прессования на технологическом оборудовании, заменяет каменный уголь. Одна тонна торфобрикетов заменяет 1,6 тонны бурого угля.
Зачастую добыча торфа экономически целесообразнее добычи угля, так как она осуществляется с меньшими затратами, в частности из-за открытого способа разработок сырья, залегающего непосредственно у поверхности. Наибольшее развитие торфяная промышленность получила в 50-80-е годы XX ст.
В СССР был создан Всесоюзный научно-исследовательский институт торфяной промышленности (ВНИИТП), который вёл разработки различных видов топлив из торфа. Работы по получению торфяного кокса вёл к. т. н. Александр Михлин. По его расчётам, из 5,3 тонны торфа можно получить тонну качественного кокса, аналогичного древесному углю.
В настоящее время освоенные запасы в значительной степени выработаны, масштабы добычи небольшие, не покрывающие запросов крупных потребителей. Также и развитие сети газопроводов, благоустройство населённых пунктов и уменьшение потребностей населения в твёрдом топливе, перевод ТЭЦ и тепловых электростанций на более дешёвый газ и доступные в промышленных масштабах уголь и мазут, во многом обусловили снижение спроса на торф как топливо.
Однако в последнее время на фоне растущих в России цен на энергоносители (природный газ), наблюдается возрастание интереса к использованию торфа в качестве топлива, в частности, к его опосредованному использованию - используется не сам торф, а синтетические продукты его переработки, что является более экологичным и выгодным процессом.
2-ступенчатая безотходная переработка торфа.
Согласно предложенному способу безотходной переработки торфа путем двухступенчатого нагрева с возможностью получения газообразной и твердой составляющих на первой ступени торф высушивают до влажности не более 15% путем его порционной подачи по 350-1050 г/сек и нагрева до температуры 120±5°С. Образовавшийся пар и топочные газы очищают и отводят для использования в муниципальных энергетических системах, на второй стадии твердый остаток резко нагревают до температуры 520-530°С без доступа кислорода в течение 1-6 сек, пиролизный газ поступает в систему конденсациии для получения жидкого пиролизного топлива. Твердое углистое вещество из реактора после охлаждения (до температуры 40°С) направляется для дальнейшего использования как замена калийных удобрений или полукокс для применения в металлургии.
Биома́сса (биоматерия) - совокупная масса растительных и животных организмов, присутствующих в биогеоценозе в момент наблюдения.
Среди наземных животных организмов наибольшую по массе часть составляют насекомые, членистоногие и подобные им, обеспечивающие существование растительных организмов. (Более 80-ти процентов сухопутной биомассы).
Человечество, как часть млекопитающих, представляет собой менее 1-го кубического километра, что составляет одну пренебрежимо малую, несоизмеримую со всей биомассой, часть всей биомассы Земли.
Способы переработки биомассы.
В зависимости от влажности биомасса перерабатывается термохимическими или биологическими способами. Биомасса с низкой влажностью (сельскохозяйственные и городские твердые отходы) перерабатываются термохимическими процессами: прямым сжиганием, газификацией, пиролизом, ожижением, гидролизом. В результате получают водяной пар, электроэнергию, топливный газ, водород, метанол, жидкое топливо, газ, древесный уголь, глюкозу. Биомасса с высокой влажностью (сточные воды, бытовые отходы, продукты гидролиза органических остатков) перерабатываются биологическими процессами: анаэробная переработка, этанольная ферментация, ацетонобутанольная ферментация. В результате этих процессов получают биогаз, СН4, СО, органические кислоты, этанол, ацетон, бутанол.
Прямое сжигание является одним из самых широко применяемых методов переработки биомассы (древесины и древесных отходов, соломы, городских твердых отходов и др.). Топливо, вырабатываемое из городских твердых отходов, используют в сочетании с углем на небольших электростанциях.
Газификация древесины и другого лигноцеллюлозного сырья в течение многих лет является одним из основных методов производства низкокалорийного топливного газа. Топливный газ может быть непосредственно использован в котельных, обжигательных печах и разного вида топках, а после охлаждения, очистки и осушки - в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания. Основными преимуществами превращения биомассы методом термохимической газификации являются высокие эффективность и скорость превращения. К недостаткам процесса относится возможность переработки сырья только с низким содержанием влаги, а также высокие температура и давление, сложные техническое оформление и управление процессом.
Один из методов переработки целлюлозной биомассы (например, соломы) - гидролиз минеральными кислотами с образованием глюкозы и ксилозы, которые в дальнейшем могут быть подвергнуты ферментации в целях производства различных органических химикатов, включая этанол, кислоты, бутанол и ацетон. С точки зрения получения заменителей жидкого и газообразного ископаемого топлива наибольший интерес представляет технология переработки биомассы с образованием в качестве конечных продуктов этанола, метанола, синтетического природного газа и биогаза.
Из биологических методов превращения биомассы наибольшее распространение получают анаэробная переработка и этанольная ферментация. В процессе анаэробной переработки или перегнивання (метановая ферментация) органические вещества разлагаются до СО2 и CH4 Возможность получения высококалорийного, топливного газа СН4 путем биохимической переработки биомассы, частности экскрементов крупного рогатого скота, реализована сравнительно недавно. Процесс анаэробной переработки органических отходов происходит в отсутствии кислорода с участием различных групп бактерий.
Одним из способов переработки биомассы является ацетонобутанольная ферментация, в результате которой под действием микроорганизма образуется уксусная и масляная кислота, этанол, бутанол, ацетон, изопропанол, а также диоксид углерода и водород.
«Всяк кулик в своём болоте велик», - гласит русская пословица, и еще, что «там черти водятся». Что ни говори, не любили на Руси болото, да и сейчас недолюбливают. А зря! Ведь из болота можно делать немаленькие деньги, если с умом подойти, и при условии, что оно торфяное. Впрочем, торф, его еще называют молодой уголь, привлекал внимание давно. Еще Петр I отапливал торфом кораблестроителей в Воронеже, а в Великую отечественную войну торф активно использовали на уральских оружейных заводах в качестве топлива. Но не только на крупных предприятиях можно использовать торф. Сегодня он стал золотой жилой для малого бизнеса.
Торф+солома+помёт=счастье
В статье «Выращивание грибов: шампиньоны и вешенки » говорится, что успешный грибной бизнес не возможен без торфяного компоста. Ну а грибников в России сегодня довольно много. Так что если у вас под носом торфяник , а рядышком птицеферма, то делать грибной компост сам господь Бог велит.
«На Вологодчине, где я родился и уже сорок лет живу, торфяников видимо-невидимо, — рассказывает местный бизнесмен Константин Дмитриевич. — Когда-то торф здесь добывали огромными комбайнами, этакими монстрами из книг братьев Стругацких. Теперь забросили. В нашем поселке работы нет, молодежь бежит в Москву, которая их не ждёт. Остальные спиваются. Но, слава Богу, я нашел свою формулу счастья. А выглядит она следующим образом торф+солома+помёт=деньги».
Речь идет о компосте для шампиньонов. Как признался Константин Дмитриевич, делать компост высшего качества его научил родной дед, биолог по образованию. Все остальное взяли на себя москвичи - одна известная грибная контора, которая скупает оптом компост, фасует в красивые упаковки и продает по всей стране.
«Качество продукта у меня отличное, — хвастается предприниматель. — У меня с тонны компоста получается 350 килограммов отличных шампиньонов. У многих конкурентов — максимум 250 килограммов. Один из моих секретов — уникальная технология производства компоста, которую я выдерживаю весьма пунктуально, с немецким педантизмом. Кроме того, я нашел низинный торфяник, необыкновенно богатый питательной средой. Это и есть моё ноу-хау. На «авось» торфяной бизнес не прокатит. Начинающим скажу, дьявол кроется в деталях. Но в принципе, хороший торф можно просто фасовать на удобрение».
Дрова из торфа
Если не хочется особо заморочиваться с капризными технологиями, то есть другой способ заработка на торфе. Его можно сушить и прессовать в брикеты, делая что-то типа дров. Для этого лучше всего подойдет верховой торф, с зольностью 5-8 процентов.
Однако и здесь есть нюансы, хотя бы потому, что торф торфу не брат и не друг, как говорят специалисты. В разных местах он разный. Иначе говоря, из разных торфяников нужно набрать пробы, просушить на солнце и сжечь его в одинаковых условиях, подвесив над каждой пробой котелок с одинаковым объемом воды.
«Для определения теплоотдачи можно, конечно, обратится в специальные лаборатории, — поведал о своих наблюдениях Иван Иванович из Подмосковья, занимающийся изготовлением таких топливных брикетов. — Да, боюсь, без штанов в итоге можно остаться. А здесь все просто. Первым делом, проверяем интенсивность горения. Скажем, через полчаса сливаем воду из котелков, и смотрим, где больше испарилось. Наблюдая далее, можно определить, какой торф больше горит. Потом опыт можно усложнить, повторяя то же самое, но уже с разными наполнителями и в разных пропорциях. Например, с измельченной соломой, с опилками и т.д. Здесь важно соблюсти чистоту эксперимента, чтоб условия были одинаковы».
Бизнес Ивана Ивановича довольно прост. Брикетированием он занимается летом. На своем мотоцикле, к которому приспособил прицеп, возит торф на личный двор, раскидывает и просушивает на солнце. Потом прессует в брикеты, предварительно добавляя парафин, нагретый до 80 градусов, на домашнем прессе. Форма брикетов стандартная - 70х70х110 миллиметров.
«В принципе пресс любой подойдет, — подчеркивает предприниматель. — Даже ручной, но чем мощнее, тем лучше. Брикеты как кирпичи получаются, и принося пусть и не золотые горы, но стабильный доход. Вот избу сейчас хочу отремонтировать, машину купить, а в дальнейшем и линию для гранулирования».
Что важно, начал свое дело предприниматель из Московской области с нуля, без каких-либо вложений, кредитов и так далее. Именно этим то и хорош торф — зарабатывать на нем можно начать, не имея за душой никакого стартового капитала.
Биотуалеты
Есть еще один вид деятельности, у которого большое будущее. Раньше человек, покупая дачу, первым делом брался за лопату и рыл выгребную яму для туалета. Теперь на смену такой конструкции пришли биотуалеты с торфяным наполнителем. Популярность их растет из года в год. Значит, и спрос на наполнители из торфа будет только увеличиваться.
Итак, если вы взялись за это благородное дело, то первым дело надо приобрести сушилку, измельчитель и смеситель. Объемы аппаратов следует определить из конечной производительности.
«Торф надо тщательно просушить, — советует Анна Максимовна из Архангельска. — Но не увлекайтесь, слишком сухой торф очень пожараопасен. Далее следует тщательно измельчить его и перемешать в пропорции один к одному с сухими опилками. Потом расфасовать в двадцатилитровую упаковку. Это самый популярный объем. Семье из трех человек вполне хватает на выходные. Если еще и над дизайном поработаете, то ваш продукт с удовольствием будут брать всевозможные супермаркеты».
Но стоит учитывать, что производство наполнителей для биотуалетов из торфа — больше сезонный бизнес. Лучше занимается им летом. В это время года и добывать торф легче, и спрос выше. Ведь в основном такие наполнители покупают дачники.
«Оборудование, которое требуется для такой работы, самое простое, умный мужик сам изготовит, — продолжает Анна Максимовна. — Не нефтяной, конечно, бизнес, но на хлеб с маслом хватает. Год назад мужа сократили, теперь он у меня работает. Итак, вначале следует пробрести или заготовить торф и древесные опилки из расчета 1,5:1 при влажности торфа 70 процентов и опилок 15 процентов. Но пропорции могут быть иными, а зависят они, в первую очередь, от влажности. Далее торф и опилки тщательно просушивают. Потом смешивают, и туалетная смесь готова. Осталось лишь доставить ее покупателю».
Торф можно добыть самому, если торфяник рядом, или купить у оптовика. Цена начинается от 450 рублей за кубометр. Древесные опилки лучше приобретать на деревообрабатывающих предприятиях, которые отпускают их по символической цене. На рынке же 120 литровый мешок опилок продают за 100 рублей и более.
Нетрудно подсчитать, во сколько обойдутся ингредиенты для двадцатилитрового пакета с туалетной смесью, продаваемого в пределах 250-ти рублей. За торф в объеме пятнадцать литров придётся заплатить семь рублей, за опилки - десять рублей. Расходы на доставку, сушку, смешивание и фасовку, а также упаковочный материал определяются индивидуально, но очевидно одно, что торфяной бизнес
является весьма прибыльным делом. Но, естественно, если его грамотно организовать.
Торф для золотой рыбки
Одни люди не мыслят себя без дачи, другие — без рыбок в аквариуме. Оказывается и для рыбок тоже нужен торф, правда не простой, а особый, который может стать золотым дном для предприимчивого человека.
«Да, это так, торф нужен для аквариумистики, — констатировал доцент кафедры моделирования замкнутых экосистем Антон Петрович. — Но этот торф следует добывать из самых глубоких слоев верховых торфяников, для которых характерна высокая степень разложения. На вид он черно-коричневого цвета. Такой торф стабилизирует или даже понижает РН в слабокислой области, что, во-первых, способствует росту полезных водорослей, и, во-вторых, блокирует на время размножение грибов и бактерий».
Готовить такой торф следует в стерильных условиях. Сначала определяют его «профпригодность». Для этого торф выдерживают в дистиллированной воде в течение 20 часов с последующей аэризацией. Для дальнейшей переработки подходит лишь тот торф, у которого после такой процедуры не увеличивается РН. Далее торф тридцать минут кипятят в дистиллированной воде, потом тщательно фильтруют.
«Сами понимаете, рентабельность дела довольно высока, — резюмирует доцент Антон Петрович. — Транспортные расходы невелики, как и расходы по хранению, стартовые траты очень низки или отсутствуют вовсе. Но есть один нюанс — этим делом лучше заниматься в крупных городах, где есть спрос на декоративную аквариумистику».
Как видно, торф это не только природный материал, так ненавидимый москвичами из-за летнего смога. Торф — весьма интересный материал, который можно и нужно использовать для того, чтобы построить на нем успешный малый бизнес. Не стоит забывать и о том, что областей применения торфа куда больше, чем описанные в данной статье. Однако сейчас мы охватили лишь тот торфяной бизнес, который не требует больших вложений. Ведь, так или иначе, путь наверх начинается с малого.