Способ получения топливных брикетов

Как сделать Топливные брикеты своими руками в домашних условиях с опилок холодным способом: технология и чертеж

Сложно отрицать, что спрессованные брикеты из опилок являются одним из наиболее эффективных типов топлива, успешно применяемых для отопления жилых домов. Они имеют высокую калорийность (с 1 кг при сжигании выделяется примерно 5 кВт), обладают небольшой зольностью. Такие брикеты весьма удобны в хранении и складировании, так как компактно складываются, и занимают совсем не много места.

Правда, дешевым такое топливо считать не приходится: далеко не всякая семья может позволить себе в течение всего сезона отапливать жилище дровами. Отсюда возникает резонный вопрос – возможно ли каким-то образом изготовить своими руками чудесные топливные брикеты.Особенно это касается тех случаев, когда сырье можно приобрести чуть ли не по бросовой цене. К счастью, такие методики существуют, и они могут отличаться друг от друга. Рассмотрим некоторые из них.

Изготовление брикетов на производстве

Чтобы получить четкое понятие, как самостоятельно изготавливать брикеты, в том числе для печи булерьян, прежде необходимо узнать, как изготавливаются они в фабричных условиях.

Сырье

Любой из имеющихся способов предваряет подготовительный этап, во время которого происходит измельчение сырья и его сушка.

Сырьем являются древесные опилки и некоторые более крупные части отходов древесной обработки. Сушка проводится до тех пор, пока показатели влажности приблизятся к 8-10 процентам. Интересно, что в качестве сырья для евродров также могут быть использованы всевозможные агропромышленные отходы (например, лузга или шелуха семечек) и угольная пыль.

Брикетирование

Следующий производственный процесс – это прессование опилок, или брикетирование. Сегодня это можно сделать двумя различными способами:

И в том и в другом случае в результате мощного сдавливания измельченной древесины из нее начинает выделяться лигнин – особое природное вещество. Именно он становится связующим составом для рассыпчатой массы сырья. Разница процессов состоит только в различных методах сдавливания. В одном случае используется гидравлический пресс, способный развивать усилие до 300-600 Бар.

От силы этого сжатия измельченная древесина разогревается, и это способствует образованию твердого прямоугольного брикета.

При другом методе, экструзионном, древесное сырье засыпается в специальный бункер агрегата, и, по аналогии с мясорубкой, шнеком передвигается в конический рабочий канал, который сужается. Именно там и осуществляется сжатие, во время которого шнековый пресс развивает невероятно мощное усилие до одной тысячи бар.

По мере готовности из экструдера выходят сделанные из опилок дрова в виде шестигранников. Перед этим они проходят термическую обработку, и обрезаются специальным ножом по точным размерам.

Топливные брикеты в домашних условиях

Совершенно нереально представить ситуацию, когда кто-то решится приобрести настолько мощный агрегат, способный прессовать брикеты на дому. Даже если финансы позволяют сделать это, и сырье будет доставаться даром, окупить приобретение удастся лишь в случае масштабной продажи изготовленного топлива.

Другими словами, понятно, что осуществить традиционную методику, при которой выделялся бы лигнин, дома не удастся. Но многочисленные домашние умельцы методом проб и ошибок научились использовать другие связующие материалы.

Сырье и подготовка

• гофрокартон, бумага;
• самый дешевый клей, например, обойный;
• глина.

Чтобы изготавливать топливные брикеты дома, вовсе не обязательно приобретать дорогостоящее прессовальное и сушильное оборудование. В домашних условиях поступают по-другому.

Сообразительные домовладельцы наловчились прессовать отопительные брикеты из различных доступных материалов, которые могут гореть:

• из бумаги,
• листьев,
• соломы,
• картона,
• шелухи семечек и прочего.

• Опилки помещают в воду, добавляют туда глину в пропорции 1 к 10, хорошо размешивают, затем добавляют в состав недорогой обойный клей или размоченный картон.
• Полученную таким способом смесь помещают в самодельную прессовочную форму, и усилием рук сжимают как можно сильней.
• Сформованные прямоугольники достают из формы и раскладывают сушиться на улице, естественным путем.

Механизм с ручным винтовым приводом

Самый простой пресс для производства брусков топливных, который можно изготовить самостоятельно, имеет ручной винтовой привод.

Конструкция данного механизма чрезвычайно проста. Но и производительность такого винтового устройства невелика – это и объясняет их небольшую популярность.

Специальная формовочная емкость с отверстиями заполняется готовой смесью, винт туго закручивается, создавая повышенное давление.

При их использовании много времени тратится на заполнение емкости, закручивание формы и извлечение сформованного брикета.

Механизм с выталкиванием кирпичика

Гораздо проще и много быстрее выдавливать сформованные брикеты на другом прессе. Он также самодельный, но отличается длинным рычагом и специальным устройством для выталкивания кирпичика. Чтобы ускорить процесс, некоторые приваривают к станине не одну форму, а пару.

Некоторые умельцы способны изготовить и другое оборудование, более усовершенствованное. Как повысить производительность ручного станка? Установив гидравлический домкрат вместо ручного привода. Конечно, для изготовления подобного агрегата придется приложить немало стараний, но результат того заслуживает.

Обратите внимание! Создать давление, достигающее хотя бы 300 Бар, в самодельном прессе не получится даже с помощью гидравлического домкрата. Воспроизвести в домашних условиях фабричную технологию, без добавления воды, вряд ли получится.

Шнековый пресс

Однако некоторым мастерам, несмотря на трудности с деталями, удалось изготовить шнековый пресс. С его помощью удается изготавливать отопительные кирпичики довольно высокого качества.

Умельцы пишут об этом на форумах, но при этом они отмечают довольно высокие затраты на корпус из высокопрочной стали и изготовление деталей шнека. Конечно, в данном случае не обойтись без электрического привода. Потребуется двигатель не менее 7 кВт мощностью.

Топливные брикеты в домашних условиях – за и против

Причины привлекательности такого вида топлива вполне понятны

Если у человека имеется возможность приобретать дешевые опилки, или если вдруг он владелец небольшого древесного производства, то вполне естественно желание изготовить брикеты самостоятельно.

Почему бы не сжигать собственно древесные отходы?

• Дело в том, что не всякая техника способна сжигать непосредственно опилки.
• Обычно древесная мелочь очень быстро и малоэффективно сгорает в обычной печке, да еще часть ее проваливается в зольник.

Спецоборудование

Для эффективного сжигания мелких древесных отходов потребуется специальный котел верхнего горения или шахтного типа.

• Самостоятельно изготовить такой практически невозможно, перспектива прессовать отходы в брикеты выглядит гораздо более реально. Хотя и здесь все не так просто, как кажется;
• Приобретать заводское оборудование неоправданно дорого, да и мало кому окажется по карману;
• Дешевле уж покупать сами евродрова;
• Конечно, пресс для брикетирования можно изготовить кустарным способом. Но полученное топливо будет невысокого качества, и теплоотдача их будет не так уж высота.

Почему мала теплоотдача?

Дело в том, что воспроизвести фабричную технологию, соблюдая все нюансы, в домашних условиях фактически невозможно:

• Полученные «кирпичики» имеют небольшую плотность и, соответственно, маленький вес.
• Удельная теплота их сгорания оказывается чуть ли не втрое меньше, чем у древесины.
• Следовательно, для такого же отопления потребуется в три раза больше самодельных брикетов.
• Процесс же их изготовления отнимает массу времени и сил. Хотя, если они имеются, почему бы и нет?
• Кстати, такое топливо следует бережно хранить, чтобы оно не пропиталось влагой.

Топливные брикеты своими руками – да или нет?

Делать на самодельном оборудовании настоящие топливные брикеты, конечно, можно.

Главное, иметь для этого достаточное количество времени, а также свободную площадь для просушки и хранения изделий.

Не последнюю роль играет доступность опилок: желательно, чтобы их не приходилось дорого покупать или доставлять издалека. В таком случае затея вообще не имела бы смысла – куда эффективнее было бы приобрести большой грузовик дров.

Источник

Способ получения брикетированного топлива

Использование: в промышленности и в быту, для производства бездымных топливных брикетов. Сущность изобретения: способ получения брикетированного топлива включает смешение измельченного угля, измельченных отходов деревопереработки, углеводородсодержащего связующего и воды, формирование брикетов из смеси при давлении до 20 МПа, сушку брикетов и их последующую термообработку при 350-500 o C до разложения органических веществ и достижения 30 — 60% пористости брикетов.

Изобретение относится к области производства топливных брикетов, используемых в промышленных и бытовых целях, в частности к производству бездымных топливных брикетов.

Известен способ получения бездымного топлива по методу «Антрасин», когда угольные брикеты со связующим в виде пека после прессования при давлении 15 200 МПа подвергаются термической обработке при температуре 350-370 o C с дымовыми газами, содержащими свободный кислород, получают брикетированное топливо с плотностью 1,2 -1,4 г/см 3 (Крохин В.Н. Клепин В.Г. Поспеев В.А. Углебрикетное производство Франции. ЦНИИЭИуголь, серия «Обогащение и брикетирование угля». М. 1980, с.9). Недостатком бездымного топлива, полученного вышеуказанным способом, является невозможность зажигания брикетов от малоинтенсивного огня (спички, пламени зажигалки), отсутствие автономного горения.

Известен состав для получения брикетированного топлива, включающий угольную мелочь и водную суспензию торфа с концентрацией 2-8% по массе при следующих соотношениях компонентов, мас. угольная мелочь 50 70, водная суспензия тонкоизмельченного торфа 30 50 (авт.св. СССР N 1778156, кл. C 10 L 5/44, БИ N 44, 1992). Недостатком этого брикетированного топлива является возможность легкого возгорания (от спички) и дымовыделения при горении.

Известен способ получения брикетированного топлива (наиболее близкое техническое решение) с повышенной стойкостью к истиранию за счет формования брикетов под давлением до 20 МПа смеси измельченных твердых древесных отходов, коксующегося угля, углеводородного связующего и воды, сушки и термобработки до 600 o F (патент США N 4152119, кл. C 10 L 9/10, 1979).

Недостатком этого способа является получение брикетов, не обладающих автономным горением и не возгорающихся от спички.

Целью изобретения является способ получения брикетирования топлива, обладающего бездымным горением, легкой возгораемостью и автономным горением индивидуального брикета.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения брикетированного топлива, включающем смешение измельченного угля, измельченных отходов деревопереработки, углеводородсодержащего связующего и воды, формование брикетов из смеси при давлении до 20 МПа, сушку брикетов и их последующую термообработку, термообработку ведут при 350-500 o C до достижения 30-60% пористости брикетов.

Измельчение исходного твердого топлива проводят до размеров менее 3 мм, причем частицы менее 1 мм составляют 80-100% В качестве твердого топлива может применяться каменный уголь различных марок, бурый уголь, антрацит, а также их сочетание и отходы обогащения и переработки.

В качестве измельченных отходов деревопереработки могут быть применены опилки, кора, стружка, листва и т.п. в том числе содержащие различное количество воды, с нормируемыми размерами частиц: опилки и кора менее 10 мм, стружка менее 15 мм. Объем индивидуальных частиц не должен превышать 0,5 — 1,0 см 3 .

В качестве углеводородсодержащего связующего могут быть использованы различные битумы, пеки и т.п.

Перемешивание компонентов производится до их равномерного распределения во всем объеме смеси.

Формование брикетов из смеси производится шнековыми или гидравлическими прессами.

Сушка и термообработка брикетов являются обязательными операциями в способе. Испарение влаги при сушке и термическое разложение органических веществ, составляющих брикет при температурах 350 500 o C, приводит к созданию пористости в брикетах. Применение в топливных составах мелких частиц угля обеспечивает создание микропористости, а применение измельченных отходов деревопереработки создание открытой макропористости, без которых получение бездымных брикетов с автономным горением и легкой возгораемостью невозможно. Пористость брикетов после термообработки должна составлять 30-60% кажущаяся плотность при этом соответствует 0,4-0,6 г/см 3 .

Формование брикетов производят при удельном давлении 0,6 20 МПа, чтобы обеспечить заданную пористость в процессе термообработки брикетов.

Сушку брикетов производят в сушильном шкафу до постоянного веса. После термообработки (когда разлагаются и легколетучие компоненты угольного топлива, и органические вещества, и углеводородсодержащие связующие) и последующего охлаждения получают пористое брикетированное топливо, обладающее новыми свойствами. Брикеты зажигаются от спички. После поджигания каждый брикет горит автономно, в порах, и не требует обязательного применения каких-либо топочных устройств для поддержания горения.

Пример 1. Антрацитовый штыб зольностью 6,5% после мокрого помола дисперсностью менее 0,1 мм, влажностью 40% 680 г смешивают с пеком, температура размягчения которого 70 o C 120 г, с опилками лиственных пород (размерами частиц менее 10 мм) и влажностью 10% 290 г и водой 300 г. Перемешивание в малаксере объемом 2 л в течение 10 мин со скоростью вращения 100 об/мин, температура смеси 80 o C. Брикетируют на гидравлическом прессе при удельном давлении 0,8 МПа. Форма и размер брикета: диаметр 60 мм, толщина 20 мм (с отверстием в центре диаметром 10 мм). Сушат в сушильном шкафу при температуре 140 o C до постоянного веса. Термообработка производится в муфельной печи при температуре 500 o C в течение 1,5 ч, в процессе термообработки происходит подсос воздуха до содержания кислорода в пределах 10-15% Получают бездымное брикетированное топливо 60% пористостью. Пористость определялась из соотношения объема брикета к его массе с учетом истинной плотности угля и золы и их массового соотношения. Время разгорания всего объема брикета 5 мин. Время полного сгорания брикета 45 мин.

Пример 2. Угольный шлам из угля марки «Д» зольностью 14,7% (дисперсность 0-3 мм), влажностью 20% в количестве 53% по массе 660 г смешивают с опилками хвойными, размером менее 4 мм 5% влажностью 3% 50 г с битумом нефтяным, дорожным, вяэким, марки БНД-40/60 ГОСТ 22245-76, крупностью 10 мм 140 г, с торфом (топливным для пылевидного сжигания, ГОСТ 11804-76) влажностью 22% — 150 г. Перемешивание по примеру 1. После перемешивания брикетируют на шнековом прессе при температуре 85 o C и удельном давлении прессования 1 МПа. Форма и размер брикета: диаметр 12 мм, длина 50 мм. Сушат при температуре 120 o C в сушильном шкафу 1,5 ч до постоянного веса. Термообработка производится в муфельной печи в течении часа с отводом летучих компонентов и газов при температуре 480 o C. Получают брикет с кажущейся плотностью 0,6 г/см 3 , зольностью 12% теплотворной способностью 6900 ккал/кг. Время разгорания во всем объеме брикета 3 мин, время полного сгорания брикета 25 мин. Пористость брикета 41% Пример 3. Антрацитовый штыб дисперсностью 0-3 мм, зольностью 4% влажностью 10% 200 г брали вместе с бурым углем марки БСМШ дисперсностью 0-3 мм, зольностью -37% влажностью 30% 250 г, отходы деревопереработки: стружка хвойная размером менее 10 мм, влажностью 30% 200 г, кора хвойная размером менее 10 мм, влажностью 8% 120 г, связующее: ССБ (2%-й раствор) — 110 г, пек с температурой размягчения 70 o C 120 г, вода 70 г. Перемешивание по примеру 1 при температуре 70 o C. Давление прессования 15 МПа на шнековом прессе. Форма и размер брикета: диаметр 12 мм, длина 50 мм. Сушку по примеру 2 в течение 1,5 ч. Термообработка по примеру 2 при 350 o C. Получают брикет с пористостью 30% с кажущейся плотностью 0,75 г/см 3 , теплотворной способностью 6100 ккал/кг. Время разгорания брикета 5 мин, время полного сгорания 30 мин.

Образцы брикетированного топлива с пористостью менее 30% не зажигаются от пламени спички и не горят автономно.

Образцы с пористостью выше 60% сохраняют все новые свойства, но обладают более низкой удельной теплотой сгорания. Поэтому оптимальная пористость, обеспечивающая новые свойства, 30-60%

Способ получения брикетированного топлива, включающий смещение измельченного угля, измельченных отходов деревопереработки, углеводородосодержащего связующего и воды, формование брикетов из смеси при давлении до 20 МПа, сушку брикетов и их последующую термообработку, отличающийся тем, что термообработку ведут при 350 500 o С до достижения 30 60% пористости брикетов.

Источник