Технология производства топливных брикетов: Технология производства топливных брикетов из влажного измельченного сырья — — из влажного мелкого сырья

Дата получения: 27 ноября 2018 г. / Дата принятия: 11 декабря 2018 г. / Дата публикации: 17 декабря 2018 г.

Ключевые слова: биомасса; Брикет; Органические отходы; управление отходами; Переработка; Брикетирование

Введение

Увеличение количества твердых отходов представляет собой серьезную угрозу в современном мире.Это вызывает большую озабоченность в наименее развивающихся странах (НРС) из-за проблем со здоровьем и окружающей средой, связанных с удалением отходов. Наблюдение за 52% органических отходов и 26% вторсырья, которые фактически могут быть переработаны, это игнорирование переработки 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 СУГ становятся слишком дорогими, а в случае прежнего материала — загрязнителем.Мы не можем позволить себе больше рисковать с и без того тревожными изменениями парниковых газов и озона [2]. Чрезмерная эксплуатация природных ресурсов является результатом увеличения численности населения, что подразумевает рост спроса на новые источники энергии. Многократно растущая цена на топливо — еще одна важная движущая сила, вызывающая необходимость изучения инновационных источников энергии.

Биомасса

Биомасса – это природный материал, который можно использовать в качестве источника топлива. Такие органические отходы могут либо разлагаться микроорганизмами (биохимически), либо термически уплотняться (термохимически) для преобразования в форму энергии.Последний выбирается при брикетировании биомассы. Преимущества использования биомассы заключаются в использовании свободной биомассы и, таким образом, предотвращении загрязнения воздуха. В такой биомассе будет больше кислорода и меньше углерода, что является хорошим свойством для брикета [3]. Процесс помогает увеличить плотность и долговечность брикета, так как задействовано давление 1000 кг/м3. Кроме того, важным фактором является то, что различные отрасли промышленности по всему миру используют уголь для обогрева/обогрева, что приводит к выбросу парниковых газов, что станет причиной климатических изменений. Это брикетирование биомассы станет хорошим источником дохода для сельских жителей в дополнение к обеспечению экологически чистой энергии с устойчивостью.

Природа биомассы

Отходы природы, такие как листья, древесина, древесные отходы, сельскохозяйственные отходы, отходы животноводства и водные отходы, могут быть использованы в качестве брикетов из биомассы ( Рисунок 1 ). Они обычно доступны бесплатно или по низкой цене. В такой стране, как Индия, с большим разнообразием флоры и фауны, неограниченный источник природных ресурсов открывает перспективы 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 рыхлая, имеет неравномерную форму и низкую плотность. Послеуборочный период фермеры считают их огромной проблемой, учитывая время, затрачиваемое на разложение, сжигание или захоронение на свалке, и место, занимаемое при хранении отходов [5]. Выбор сырья огромен и разнообразен. Сюда входят опилки, шлифовальная пыль, второстепенные куски дерева, кора и ветки деревьев, сосновые иголки, дикая трава, кофейная шелуха, отходы подсолнечника, рисовая шелуха, скорлупа арахиса, скорлупа миндаля, стебли хлопка, жмых сахарного тростника, листья, мусор и безграничные возможности природы.Прочая бамбуковая пыль, шелуха/стебли горчицы, сосновые иглы, отходы сахарного завода, отходы джута, сердцевина кокосовой пальмы и другие отходы и остатки, такие как скорлупа клещевины, стебли красного грама, стебли табака, чайные отходы, пыль шлифовальной машины, кора деревьев, дикие травы и кустарники. .

Брикетирование

Брикеты из биомассы используются в бедных развивающихся странах в качестве альтернативы топливу для приготовления пищи. Из-за технических ограничений и недостатка знаний технология брикетирования не очень популярна в различных частях мира. Возникновение эксплуатационных проблем и различное качество сырья являются важными факторами снижения популярности технологии брикетирования. Это метод, который включает прессование мелких частиц органических отходов со связующим в течение определенного периода времени, в результате чего получают гранулы или брикеты (, рис. 2, ).

Преимущества брикетирования

имеют более высокую теплотворную способность, низкую зольность и равномерную скорость горения, а также дешевле угля. Низкая влажность и высокая плотность брикетов обеспечивают лучшую эффективность котла. Нефть, уголь, бурый уголь, однажды использованные, не могут быть заменены, но брикеты биомассы могут быть переработаны в качестве компоста.Отсутствие в брикетах серы, золы-уноса делает их экологически чистыми [6]. Дополнительным преимуществом является структура идеального размера для полного сгорания. Брикеты имеют низкое дымление без запаха и устойчивое пламя. Существует хорошая воля к тому, чтобы нести экологически чистый ярлык, потому что сокращение до сих пор загрязняющих отходов формирует главную цитату для маркетинга и его популярности.

С другой стороны, брикеты могут быть альтернативой дизельному топливу, керосину, мазуту, лигниту, углю и дровам [7]. Каждая промышленность и домашнее хозяйство используют топливо и энергию, средства использования альтернативного топлива, такого как брикеты из биомассы, могут быть очень обнадеживающими для сектора возобновляемых источников энергии в мире.Готовый рынок, высокая прибыль, хороший потенциал роста, широкий выбор сырья, легкодоступность сырья делают брикетирование легким выбором. Простота хранения и транспортировки, заменитель угля, являются основными причинами для рассмотрения брикетов 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/турбосушилку на биомассе [8].Собранные агроотходы обычно собирают и подвергают дроблению, затем сушке и дальнейшему брикетированию. Путь проходит от шнекового конвейера к бункеру, затем к купе через двигатель. По мере увеличения сжатия, повышения давления и температуры лигнин действует как естественное связующее и способствует уплотнению. Продукт будет извлечен, а затем охлажден для получения готового продукта ( Рисунок 3 ).

Методы брикетирования

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

	Гидравлическая машина для брикетирования	Брикетировочная машина штамповочного типа	Машина для брикетирования с винтовым прессом
Размер исходного материала / 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 Таблетка: 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 формы	1000–1500 ч, охлаждение не требуется для пресс-формы	1000–1500 ч, требуется охлаждение для формования	1500-2000
ПЛК	да	Да и виброустойчивость	Н/Д
Шум	Ниже 70 дБ	Выше 85 дБ	Около 80 дБ
Рабочая среда	Без пыли	Без пыли	С дымом и пеплом
Пользователи	Высокие требования с автоматическим управлением и рабочей средой, сложный компонент сырья.	Высокая производительность (1-5 т/ч)	Как правило, брикеты далее перерабатываются в брикеты древесного угля

Таблица 1: Различные типы брикетировочных машин и характеристики каждого из них.

Тестирование брикетирования биомассы

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

Области применения брикетов из биомассы

Брикеты из биомассы могут использоваться в текстильной промышленности, полиграфии, молочной промышленности, керамических, химических и экстракционных установках, кожевенной промышленности, производстве кирпича и тепловых установках.Lehra Fuel Tech Pvt. Ltd, Пенджаб (одобрено IREDA) является одним из крупнейших производителей брикетов в Индии [10].

Компании, занимающиеся брикетированием

Биомасса может быть переработана 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. Renewables, Pfeifer Group, Biomass Secure Power, Viridis Energy, Westervelt, Energex, Fram Renewable Fuels, Protocol Energy, Premium Pellet Ltd., Гранулы LG, Enova Energy Group, Древесные пеллеты Corinith, Древесные пеллеты из штата Мэн, Аппалачские древесные пеллеты, Bear Mountain Forest Prod, Агропеллеты, 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].

Исследовательские исследования по получению энергии за счет брикетирования

Многие исследования проводятся по использованию органических отходов в брикетировании. Водяной гиацинт, самое быстрорастущее растение, может быть экономичным, экологически чистым и считается эффективным материалом для брикетирования. Материал может быть использован в качестве агента совместного сжигания на электростанциях, участвующих в производстве энергии. Остатки биомассы в виде брикетов имеют прогрессивное будущее, так как зола после сжигания может быть использована в качестве компоста для улучшения почвы растений с лучшими химическими и гидрофизическими свойствами [12]. Изучение технологии брикетирования позволяет найти экономически выгодное и экологически безопасное решение.Исследование было проведено с использованием отходов хлопкоочистки для брикетирования и показало, что 52% потребности компании в тепле может быть удовлетворено за счет этого нового источника, альтернативного мазуту [6,13].

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

Изделие из соломы, рисовой шелухи и опилок также может быть объединено в брикет по технологии составного рычажного (деревянного) пресса, который уплотняется без помощи тепловой энергии. Комбинация связующего и биомассы варьировалась и тестировалась. Соотношение связующего и биомассы снижает теплотворную способность, летучесть, влажность, зольность (древесина имеет минимальную зольность), связанный углерод увеличивается [11].Исследования были сосредоточены не только на соломе и шелухе, но и на ветках, падающих с деревьев. Другое исследование использования веток Pterocarpus indicus для брикетирования объясняет, что веточки были смешаны с крахмалом тапиоки в различных пропорциях, из которых 90:10 имеет самую высокую теплотворную способность. Доказано, что чем меньше размер частиц, тем выше качество брикета. Эксперименты также подтвердили, что чем выше давление, тем лучше качество брикета. Частицы размером 60 меш уплотняли при давлении 2 МПа.Температура пламени 515°С, время воспламенения 251 секунда, время горения 6590 секунд и скорость горения 0,00303 г/сек [5].

Рисовая и кофейная шелуха, маниока и глина в качестве связующих были превращены в брикеты. Физические свойства, прочность при падении и теплотворная способность зависят от типа используемого связующего. Механическую целостность и целостность брикета при хранении можно определить с помощью испытания брикета на падение. ВТС маниоки с кофейной и рисовой шелухой составляли 22-23 МДж/кг и 16-17 МДж/кг. Для глины с кофейной и рисовой шелухой значения составили 13-20 МДж/кг и 10-14 МДж/кг.По сравнению с глиной и маниокой последний проявил себя как превосходное связующее с пределом прочности при падении до 94%.

Скорлупу арахиса и отходы сахарного тростника (багассу) смешивали с мукой из маниоки (тапиоки) и пшеничной мукой в ​​качестве связующих веществ. Два типа, а именно карбонизированный и некарбонизированный, были взяты и сопоставлены при двух разных уровнях давления. Отобранные источники (агроотходы) карбонизировали и 1000 г полученного материала (биоуголь из скорлупы арахиса и багассы) смешивали с 30, 50, 70, 90 г вяжущих и брикетировали при низком давлении.Другой комплект брикетов высокого давления был разработан со связующим и без него. Образец 1 содержал 1000 г скорлупы арахиса без связующего, образец 2 с 250 г связующего из муки маниоки, образец 3 с 250 г связующего из пшеничной муки, брикетированного при высоком давлении 230 МПа. Теплофизические свойства оценивали с помощью термогравиметрического анализа. Бомбовый калориметр для определения теплотворной способности. Также была проверена температура пламени. Испытание на падение было проведено для проверки уплотнения частиц в брикете.Было обнаружено, что теплотворная способность и прочность при падении ненауглероженных брикетов являются хорошими со значениями 16 МДж/кг и 99%. Карбонизированные брикеты из отходов скорлупы молотых орехов и багассы имеют теплотворную способность 21-23 МДж/кг [9].

Рисовые отруби, шелуха и пальма были брикетированы с использованием местного многопоршневого пресса. Отруби-отруби и все три отруби-оболочка-пальма обладали хорошими топливными свойствами ( Рисунок 5 ). Результаты показали, что теплотворная способность меньше, чем у древесного угля, а также меньшее время запуска [9].

Заключение

Брикетирование или гранулирование – это процесс улучшения характеристик биомассы как возобновляемого источника энергии путем уплотнения. Уплотнение означает меньший объем, необходимый для того же количества выходной энергии. Брикетирование сырья должно иметь цель повысить ценность существующего продукта. Это может быть снижение транспортных расходов или возможность использования материала в качестве топлива, цель должна быть ясной. Крошечный размер частиц (от 60 до 1200 кг/м3), повышение эффективности горения на 40%, отсутствие дыма и золы и простота транспортировки являются ключевыми факторами в продвижении брикетов для энергосбережения.

Ссылки

1. Bundhoo ZMA (2018) Управление твердыми отходами в наименее развитых странах: Текущее состояние и проблемы. J Mater Cycles Waste Manag 20: 1867-1877.
2. Мухаммад С.Н., Мухаммад А.А., Абдул Н., Анджум М. (2016) Проектирование и изготовление экструдера для биомассы с диаметром брикетов 50 мм. Innov Ener Res 5: 128.
3. Акхирадж Б., Анирбан С., Димбендра К. (2018). Экспериментальное исследование по улучшению свойств топлива из биомассы 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 тепловые энергетические ресурсы. 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. Huang B, Zhao J, Geng Y, Tian Y, Jiang P (2017) Выбросы парниковых газов, связанные с энергетикой, в текстильной промышленности Китая.Ресурс Консерв Рецикл 119, 69-77
7. Резания С., Понрадж М., Дин М.Ф., Сонгип А.Р., Сайран FM и др. (2015) Разнообразное применение водного гиацинта с упором на устойчивую энергетику и производство для новой эры: обзор. Обновите Sust Energ Rev 41: 943-954.
8. Лубвама М., Йига В.А. (2018) Характеристики брикетов, изготовленных из рисовой и кофейной шелухи для домашнего приготовления пищи в Уганде. Возобновить 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 переработки риса. Energy Sustain Develop 29: 24-31.
10. Лубвама М., Йига В.А. (2017) Разработка скорлупы арахиса и брикетов из багассы 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_Производство_и_Маркетинг

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Ч02а

Глава 4. Технические аспекты брикетирования

Содержимое — Предыдущий — Следующий

История брикетирования

Уплотнение сыпучих горючих материалов для изготовления топлива целей была техника, используемая большинством цивилизаций в прошлом, хотя используемые методы были не более чем простым связыванием, пакетированием или сушка.

Промышленные способы брикетирования восходят ко второй части 19 века. В 1865 году был сделан отчет о машине, использовавшейся для изготовления топливных брикетов из торфа, который является узнаваемым предшественник нынешних машин. (Чертеж этой машины воспроизведено на рис. 3 с любезного разрешения Британского института Инженеры-механики.) С тех пор широко используется брикеты из бурого угля, торфа и угольной мелочи. Есть различные процессы, которые производят искусственное бездымное топливо брикеты из угольной мелочи.

Наиболее распространенный метод, используемый в этом типе процесса, форма роликового пресса с использованием только умеренного давления и связующего вещества. Этот тип установки также используется для производства всех видов нетопливных брикеты из неорганического материала, такого как металлические руды. Разные используются связующие вещества; одним из наиболее распространенных является лигнин, полученный из бумажно-целлюлозное производство.

Рисунок 3: Чертеж торфяного поршня 1865 года Брикет

Брикетирование органических материалов требует значительных более высокое давление, так как для преодоления естественная упругость этих материалов.По существу, это включает разрушение клеточных стенок через некоторые сочетание давления и тепла. Необходимость более высокого давления означает, что брикетирование органических материалов по своей природе дороже, чем неорганическое топливо.

Использование различных форм органического брикетирования, по-видимому, был обычным явлением как во время Первой мировой войны, так и в 30-е годы депрессия. Создана современная механическая поршневая машина для брикетирования. разработан в Швейцарии на основе немецких разработок в 30-е годы.Брикетирование опилок и других отходов стало широкое распространение во многих странах Европы и Америки во время мировой Война 11 под влиянием нехватки топлива. Параллельные потребности японцы усовершенствовали винтовую машину, о которой речь пойдет ниже. После войны брикеты были в значительной степени вытеснены с рынка. на дешевом углеводородном топливе.

Использование органического топлива-брикетов, в основном в промышленности, было возродился в период высоких цен на энергоносители в 70-х годах и начала 80-х, особенно в Скандинавии, США и Канаде.

В Японии до недавнего времени брикетирование было обычным явлением. с широким применением топливных брикетов «Огалит», изготовленных из опилок. Японская технология распространилась на Тайвань и оттуда в другие страны, такие как Таиланд. японский и позже тайваньское брикетирование было почти полностью основано на использование винтовых прессов, которые, хотя и родом из США, были более широко приняты азиатскими, чем европейскими или американскими производители.Такие брикеты широко использовались в Японии во времена 50-х годов в качестве заменителя древесного угля, который тогда еще распространенное топливо.

Поршневые прессы

Кажется совершенно очевидным, что разработка современного типа механического поршневого пресса началось в Швейцарии во время Вторая война основана на работе, проделанной в Германии в 30-х годах. То Швейцарские разработки были сосредоточены вокруг Фреда Хаусмана и Glomera press, хотя он и не был его первоначальным изобретателем.

Патенты и лицензионные права переходили из рук в руки в течение определенного периода когда товарищества распались, а компании обанкротились или были куплены другими. Какой бы ни была конкретная ситуация оригинальное изобретение, Хаусманн, несомненно, сыграл важную роль в популяризации технологии поршневых прессов во всем мире. Мир. Во многих местах имя Хаусманн часто равно механический поршневой пресс. Таким образом, бразильская промышленность, безусловно, крупнейший за пределами Северной Америки, был основан компанией в которого Хаусманн был партнером-основателем, в то время как в Индии одним из основные производители начали с лицензии Hausmann.

Отсутствие патентов на общую конструкцию пресса данного типа. сегодня эффективны, и большинство производителей механических Поршневые прессы, выявленные в этом исследовании, обязаны своей конструкцией оригинальный швейцарский патент. Ближайший современный потомок производство первого поршневого пресса, по их собственному утверждению, Паварт-СПМ.

Поршневой пресс работает прерывисто с материалом подается в цилиндр, который затем сжимается поршнем в слегка сужающуюся матрицу.Сжатый материал нагревается силами трения, когда он проталкивается через матрицу. лигнины содержащиеся во всех древесно-целлюлозных материалах, начинают течь и действовать в качестве природного клея для связывания спрессованного материала. Когда цилиндр материала выходит из матрицы, лигнины затвердевают и держите его вместе, чтобы сформировать цилиндрические брикеты, которые легко поломать на кусочки длиной 10-30 см.

Диаметр брикета тесно связан с выходом машины.Установка, производящая 1 т/ч брикетов, будет иметь плашка 8-10 см в диаметре. Эта связь довольно негибкая и может ограничивать потенциальные рынки для продукции более крупных машины. Маленькие печи могут не сжечь такие большие куски.

Поршневые прессы могут приводиться механическим способом от массивный маховик через коленчатый вал или гидравлически. То механические машины обычно крупнее, размером от 0,45 до 0,3 т/ч, в то время как гидравлические машины обычно до 0,3 т/ч.25 т/ч, хотя некоторые модели несколько больше.

Механические прессы обычно производят твердые и плотные брикеты. из большинства материалов, в то время как гидравлические прессы, работающие при давления, дают брикеты, которые менее плотны и иногда мягкий и рыхлый.

Поршневые прессы надежны после установки должным образом с помощью штампов, имеющих правильную форму для используемого сырья. Проблемы возникают, если матрица была сформирована неправильно или если механизм подачи не рассчитан на используемый материал.Это нормально, когда машины, сделанные в Европе, предназначены для работают на древесных отходах; использование агроостатков обычно снижает расценки пропускную способность и может потребовать некоторой модификации фидера. Такая выходная аэрация может привести к значительному увеличению капитальные отчисления.

Рисунок 4: Типичное брикетирование поршня Нажмите

Машины европейского производства обычно предназначены для работают на отработанной древесине; использование агроотходов обычно снижает норму пропускную способность и может потребовать некоторой модификации фидера. Такое снижение мощности на выходе может привести к значительному увеличению капитальные отчисления.

Затраты на техническое обслуживание довольно низкие, в основном это замена умирают каждые несколько сотен часов, точное время зависит от материал. Некоторые корма, такие как рисовая шелуха, могут быть особенно абразивный на штампах. Важно, однако, что проводится регулярное техническое обслуживание. Тяжелый, прерывистый действие поршня означает, что небольшие дисбалансы и неровности могут быстро превратиться в серьезные дефекты.

Прессы поршневые с гидравлическим приводом, в отличие от прессов с использованием механических приводов с маховиками, изготавливаются в относительно ограниченный географический регион Западной Европы. Это относительно недавняя разработка механического пресса для использования с легкие материалы, где качество продукта ниже забота Силы в гидравлической машине менее сильны, чем в механическом блоке, и поэтому им может потребоваться меньше внимания.

Типичными материалами, подходящими для гидравлических прессов, являются бумага, картон, навоз и т. д.хотя гидравлический пресс может в некоторых корпуса становятся альтернативой механическому прессу. Так как это обычно изготавливается с меньшей производительностью, чем механический пресс, он подходит для ухода за отходами из мелкой древесины перерабатывающие отрасли. Брикеты от гидравлических машин часто используются на месте, так как они могут быть слишком мягкими для транспортировки

Винтовые прессы

Выполнены первые опытно-конструкторские работы по винтовым прессам. в США в 30-х годах, что привело к широкому использованию Модель PRES-TO-LOG, основанная на коническом типе экструдера. в настоящее время используется в бельгийском дизайне Biomat.Во время мировой войны 11, японская конструкция, в которой использовалась нагретая матрица и увеличенный срок службы. конический центральный стержень винта, в результате чего образуется полость брикет, разрабатывался. Он был очень успешным и одним из производители в нашем исследовании утверждают, что продали 600 единиц. То дизайн был взят на вооружение другими производителями в Азии и других странах недавно в Европе.

В винтовых прессах материал непрерывно подается в винт, который вдавливает материал в цилиндрическую форму; это умереть часто нагревают, чтобы поднять температуру до точки, где происходил поток лигнина.Давление плавно нарастает вдоль шнека а не прерывисто под ударом поршня.

Рисунок 5: Брикетный пресс PRES-TO-LOG

Если матрица не нагревается, температура может не повышаться достаточно, чтобы вызвать течение лигнина, и связующий материал может иметь быть добавленным. Это может быть патока, крахмал или что-то другое дешевое. органический материал. Также возможно брикетирование карбонизированного материал в шнековом прессе и в этом, так как лигнины были разрушается, необходимо использовать связующее.Какой-то поршень низкого давления машины также могут потребовать использования связующих, хотя это необычный.

Если штамп нагревается, то температура обычно повышается до 250-300 С, что позволяет получить брикет хорошего качества из практически все органические корма при условии, что начальная влажность ниже примерно 15%. Брикеты от шнековых машин часто более высокое качество, чем у поршневых агрегатов, будучи более твердыми и менее возможно разрушение по линиям естественных разломов.

Винтовые прессы обычно имеют размеры в диапазоне 75-250 кг/дюйм. хотя есть машины большего размера.

Капитальные затраты на винтовые станки могут быть немного меньше, чем поршневые агрегаты хотя из-за разницы в размерах это сложно проводить прямые сравнения. Однако затраты на их содержание обычно значительно выше из-за значительного износа винты, которые приходится довольно часто восстанавливать. Они тоже имеют более высокую удельную энергоемкость, чем поршневые машины.

Однако затраты на техническое обслуживание винтовых прессов обычно значительно выше из-за значительного износа винтов, которые имеют перестраиваться довольно часто.

Рис. 6: Типичное шнековое брикетирование Машина

Пресс-грануляторы

Работают путем экструзии изделий малого диаметра (от 10 до 30 мм). гранулы через матрицу с множеством отверстий. экструзия Механизм часто представляет собой эксцентриковый ролик, который перемещается внутри большая цилиндрическая или коническая матрица.

Такие машины изначально разрабатывались для производства корма для животных и минерально-рудные окатыши. Они дорогие и имеют высокую производительность 5-20 т/ч на один агрегат.

Меньший размер продукта и большая емкость этих типов прессы до 60-х годов использовались только для прессования кормовые гранулы и аналогичные приложения. С тех пор ограниченный количество применений энергии материализовалось в США (Woodex), Канаде (Bioshell) и в Европе (Швеция, Франция и Западная Германия).Было несколько применений пеллет прессы в развивающихся странах исключительно для энергетических целей, особенно Кения, Зимбабве и Замбия. Последние два примера оба уже не существуют, и сомнительно, что высокие капитальные затраты и потребляемая мощность этого процесса делает его жизнеспособным предложение.

Ручные прессы

В этом отчете основное внимание уделяется оборудованию, подходящему для промышленное производство брикетов, хотя и в небольших масштабах.Мы в значительной степени опускаем многочисленные типы ручных или топливообразующее оборудование с приводом от животных, встречающееся в литературе и, возможно, используется в некоторых частях мира. Несколько исследователей предложили схемы разработки оборудования, пригодного для брикетирование сельскохозяйственных отходов на уровне села (скарабей 1983). Схема «зеленого топлива» в Индонезии и работа в Тайланд профессора Ватна Стинсват направлен на решение проблемы поиска подходящей технологии для мелкосерийного производства (<100 кг/дюйм) операции.Они работают с влажным, т. е. зеленым, формовочным материалом, а не уплотнять, материал в брикет, который затем солнечная сушка. Также велась работа над изготовлением вручную брикеты в Индонезии. (Йоханнес, 1982)

Еще одно интересное событие произошло в Шри-Ланке в какие большие брикеты формируются из кокосовой пыли при прессовании пресс между пластинами из гофрированной стали. Известь смешивают с кокосовой пыли, чтобы сделать брикет пригодным для обработки после солнечная сушка.Метод имеет перспективы предложить относительно недорогой способ производства брикетов в небольших, а также более крупные растения.

Однако остается неясным, будет ли ручной или полуручной Процесс уплотнения может когда-либо быть коммерчески жизнеспособным даже в ситуации, когда рабочая сила очень дешева. Когда делается доплата из-за их очень низкой пропускной способности такие методы часто требуют почти такие же капиталовложения, как и механические процессы. Достигнутая экономия — это, по сути, труд за электроэнергию. замена капитала капиталом, а не трудом.

Два полуавтоматических завода по производству брикетов из жом, как известно, используется в Судане (Paddon, 1987). и весьма коммерчески успешны. Их обстоятельства необычны, однако они основаны на рабочей силе эфиопских беженцев — и может быть трудно воспроизвести их в другом месте. Тем не мение, ручные процессы имеют большое преимущество, заключающееся в возможности обрабатывать влажные отходы, которые не могут быть утилизированы механическими способами.

Ручные прессы не могут быть сделаны для создания достаточного давления разрушать клеточные стенки, поэтому они не могут производить уплотненные брикеты.Это означает, что они не могут реализовать ни существенная экономия транспортных расходов.

Поскольку применение ручных прессов, вероятно, будет ограничено к особым случаям, одна проблема с их развитием состоит в том, что трудно оправдать производство конкретных машин для работы так как первоначальные затраты слишком высоки. В Судане ручной прессы для производства кирпича были приспособлены для этой цели. Один недостатком этого является то, что первоначальное измельчение, смешивание и подача операции очень грязные и тяжелые; настоящий брикет принять участие в этом процессе проще всего.

Однако остается неясным, какой ручной или полуручной процесс идентификации может стать коммерчески жизнеспособным даже в ситуации, когда рабочая сила очень дешева.

Брикет. Характеристики

Брикетирование и гранулирование в основном оправданы уменьшение объема крупногабаритных отходов. После уплотнение, есть два основных аспекта качества продукта:

• (i) что он должен оставаться твердым до тех пор, пока не отработает свой срок функция и
• (ii), что он должен хорошо работать в качестве топлива.

Первый аспект, что продукт не должен крошиться и распадаться при обращении, хранении и транспортировке, в основном функция качества процесса уплотнения для заданного ингредиенты. Второй аспект в основном связан с свойства сырья, форма и плотность индивидуальный брикет. В дальнейшем мы будем называть эти факторы

• (i) характеристики обращения с брикетами и
• (ii) характеристики топлива.

Различие не всегда ясно, и иногда они мешать друг другу. Например, улучшение управляемости. характеристики за счет изготовления более плотного брикета часто имеет вредное воздействие на характеристики горения

В принципе, при планировании проекта можно начать с различными требованиями транспортировки, обработки, хранения и сгорания, а затем выбрать машину, которая для данного сырья материал, производит брикет, который обладает только необходимым характеристики.На практике это редко возможно, учитывая, что коммерческие машины, как правило, концентрировались на довольно ограниченном ассортимент вариантов продукта. Это особенно важно в развивающихся странах, так как большинство процессов были разработаны с другие рынки, кроме брикетирования агроотходов в развивающихся страны в виду. Одним из таких примеров является гидравлический поршень. Нажмите. Он был разработан для работы в небольших деревообрабатывающих отрасли с потоком отходов менее 0,1 т/ч и где брикеты предназначены для сжигания в домашних котлах. Таким образом, не имеет значения, что производимые брикеты довольно мягкий. Однако такие брикеты, скорее всего, непригодны ни для каких целей. обстоятельства, при которых брикеты транспортируются

Механические поршневые брикеты, напротив, делают тверже брикеты, но они более чувствительны к посторонним частицам в материальный поток. Например, гвоздь может разрушить штамп и верхняя часть поршня механической поршневой машины, в то время как она вероятно пройти через гидравлическую машину незамеченным.

Они также производят большие брикеты, которые могут не подходить для предлагаемого устройства сжигания.

Таким образом, на практике достигается некоторый компромисс между желаемым характеристики и какие машины имеются в продаже, могут быть необходимым.

Прежде чем более подробно обсуждать различные характеристики брикетов, следует отметить, что брикет характеристики управляемости вряд ли вызовут серьезные проблемы в проекте, за исключением случаев, когда имело место простое несоответствие между материалом, процессом и целью. Горение свойства более критичны, особенно при попытке ввести брикеты в бытовом секторе, но и когда они предназначен для сжигания в промышленных котлах.

Характеристики управляемости

Плотность

Большинство процессов позволяют производить брикеты с плотности свыше 1 000 кг/м, т.е. отдельные брикеты тонуть в воде. (На самом деле это хороший, хотя и грубый тест для качество брикетов.) Верхний предел плотности устанавливается физическая плотность каждого сырья, которая для деревянистого материала, составляет около 1 500 кг/м. Плотность отдельных кусков называется кажущейся плотностью. Процессы высокого давления, такие как механические поршневые прессы, грануляторы и некоторые шнековые экструдеры, производят брикеты плотностью 1 200 1 400 кг/м диапазон. Гидравлические поршневые прессы производят менее плотные брикеты, иногда ниже 1000 кг/м.

Характеристики обращения с брикетами вряд ли вызовут серьезные проблемы в проекте, за исключением случаев, когда явное несоответствие между материалом, процессом и целью. Свойства горения являются более важными.

Нет смысла пытаться делать еще более плотные брикеты потому что свойства горения могут пострадать. Выгоды малы, потому что более важным свойством брикетов является их насыпная плотность, то есть общая плотность многих кусков сложены вместе.

Насыпная плотность зависит как от плотности индивидуальный брикет и его геометрия. Есть различия в насыпные плотности между крупными и мелкими брикетами и пеллетами, но для общих расчетов коэффициент два между видимым и можно использовать объемную плотность (CRA 1987).Это означает, что для брикеты кажущейся плотностью 1 200 — 1 400 кг/м диапазон, получающиеся насыпные плотности составляют 600 — 700 кг/м. За сравнения, насыпная плотность сырья может быть столь же низкой от 40 кг/м для некоторых сортов багассы до примерно 150-200 кг/м для различных агроотходов и древесных отходов. Чем выше объем плотность брикетов значительно увеличит расстояние над которым экономически выгодно транспортировать остаток, чтобы рынок для него.

При брикетировании на результирующую плотность влияет в значительной степени зависит от размера частиц сырья. Мелкоизмельченный материал, например, шлифовальная пыль из дерева растений, будет делать очень плотные брикеты, но требует высокой давления и температуры для агломерации без связующего.

На плотность продукта также влияет влажность содержание. Вода в сырье предотвратит сжатие брикетов и пар, который испаряется из материала из-за высоких температур оставит пустоты, что уменьшит кажущаяся плотность.Если брикеты позже наберут влагу от воздуха, в результате чего происходит вздутие материала, что также уменьшает плотность. Этот процесс может привести к полной рассыпание брикетов.

Рыхлость

Этот коэффициент является мерой устойчивости брикета к механическое воздействие, которое повлияет на них при обращении и транспортируется. Испытания можно проводить либо во вращающемся барабане, либо неоднократное падение образцов с заданной высоты. В обоих методы, образцы просеиваются (сито 20 мм) и фракция Остаток используется как показатель рыхлости брикета (CRA 1987).

Трудно дать цифру приемлемой сыпучести индекс, поскольку связь между результатами теста и реальностью имеет никогда не изучался. В работе, проведенной CRA, некоторые образцы получили индекс 0, т.е. брикеты распались полностью через определенное время, что ясно указывает на ненадлежащее качество брикетов.

Когда брикеты получают более высокие баллы в тестах, скажем, от 0,5 до 1.0 такие результаты труднее интерпретировать. У них есть хотя при сравнении нескольких процессов, чтобы найти наиболее подходящий для данного материала.

Общее наблюдение на ряде действующих предприятий предполагает что брикеты, изготовленные механическими поршневыми прессами и винтовые прессы достаточно прочны, чтобы их можно было перевозить на грузовике для на значительные расстояния без ухудшения.Нет растений, использующих такие машины жаловались на потери из-за распада продукта. Один или два завода, использующих гидравлические прессы, обнаружили, что продукт был слишком мягким для транспортировки.

Влагостойкость

Внутренние связующие вещества (лигнин) и большинство внешних связующих веществ растворимы в воде. Это приводит к одному из самых слабых мест в качество брикетов, заключающееся в том, что брикеты нельзя подвергать к воде или влажному воздуху.Брикеты и пеллеты необходимо хранить под укрытием, и они имеют ограниченный срок службы во влажных условиях. условия. Последняя проблема кажется незначительной даже в тропические страны. Получаются плотные брикеты с твердой поверхностью. в механических поршневых прессах и винтовых прессах с подогревом матриц иметь достаточную устойчивость к влажности, чтобы выдержать сезон дождей в Индии, Таиланде и Бразилии при условии, что они покрыты.

Устойчивость к влаге традиционно проверяется в иммерсионные испытания, т.е. брикеты окунают в воду и фиксируется удлинение или набухание брикетов. Иногда время, прошедшее до полного распада брикета

Одним из самых слабых мест качества брикетов является то, что брикеты нельзя подвергать воздействию воды или влажного воздуха в качестве меры качества в этом отношении. На этот раз может варьироваться от нескольких минут до часов, и опять же трудно дать приемлемое значение для этого параметра.В проведенных испытаниях с помощью CRA было обнаружено, что скорость удлинения больше точный параметр, и они предполагают, что цифра менее 50% удлинение в минуту указывает на приемлемое качество.

При других испытаниях брикеты подвергают воздействию влажного воздуха в течение длительные периоды и регистрируется их отек. После периода 21 день при температуре 20°С и влажности 95%, относительное удлинение менее 30% считается приемлемым и менее идеально было бы 20% (CRA 1987).

Хотя устойчивость к влаге может быть не таким уж важным фактором при хранении брикетов, при условии, что они защищены от прямой дождь, этот фактор может иметь значение в возгорании и, особенно, газификация брикетов.

Водяной пар, выделяемый внутренней влагой и образующийся в горение, создает насыщенный климат при высоких температурах что является более фундаментальной проверкой устойчивости брикета к влажность.Если брикеты распадаются слишком быстро, вещество будет либо просачиваться несгоревшим через котел, либо блокировать приток воздуха к процессу, в зависимости от обстоятельств. Хороших данных по этому поводу нет, хотя обычно кажется, что это не так. быть практической проблемой в горении. Однако возможно, что такое набухание и распад могут быть более серьезной проблемой в газификация брикетов.

Характеристики горения

Теплота сгорания

Одной из важнейших характеристик топлива является его теплотворная способность, то есть количество энергии на кг, которое он выделяет когда сгорел.Хотя брикеты, как и большинство твердых видов топлива, ценой по весу или объему, рыночные силы в конечном итоге установят цена каждого вида топлива в зависимости от его энергоемкости. Тем не менее себестоимость брикетов не зависит от их теплотворной способности стоимость, как и затраты на транспортировку и обработку. теплотворная Таким образом, стоимость может быть использована для расчета конкурентоспособности переработанного топлива в данной рыночной ситуации. Существует целый ряд другие факторы, такие как простота обращения, характеристики горения и Т. Д., которые также влияют на рыночную стоимость, но теплотворная способность пожалуй, самый важный фактор.

Рисунок 8: Высшая теплотворная способность Диаграмма

Теплотворная способность древесины и большинства агроостатки можно рассчитать по следующей формуле, которая хотя изначально полученный для древесины, может использоваться для большинства агроостатки с небольшой переделкой:

Высшая (или более высокая) теплотворная способность (HCV) = 20.0 х (1 — А — М) МДж/кг, где А — зольность, а М — влажность собственно топливо.

Нижняя (или низшая) теплотворная способность, учитывающая невосстановленная энергия водяного пара от внутренней влаги и от окисления содержания водорода, иногда используется для справочных целей, особенно в промышленных целях. В древесины и большинства агроотходов содержание водорода составляет около 6% по веса в пересчете на сухую и беззольную основу, а это значит, что указанное выше формула будет изменена следующим образом:

Низшая теплотворная способность (LCV) = 18.7 х (1 А — М) — 2,5 х М

Пример: Рисовая шелуха влажностью 15% и золой содержание 20% имеет следующую теплотворную способность в соответствии с приведенные выше формулы:

ВГС = 20,0 х (1 — 0,2 — 0,15) = 13,0 МДж/кг
LCV = 18,7 х (1 — 0,2 — 0,15) — 2,5 х 0,15 = 11,8 МДж/кг

Для материалов с низким содержанием золы и влаги от 10% до 15%, то есть большинство брикетов из древесины и агроостатков, полученные значения теплотворной способности находятся в 17 — Диапазон 18 МДж/кг (LCV: 15.4 — 16,5 МДж/кг).

Таблица 2 (перепечатана из Barnard, 85) дает представление о вариации зольности и теплотворной способности для ряда сельскохозяйственные остатки. Имеются расхождения в теплотворной способности. значения из разных источников, вероятно, из-за неточного тестирования процедуры. Обратите внимание, что HCV фактического топлива должен быть с поправкой на содержание влаги по приведенной выше формуле.

Таблица 2: Теплотворная способность и зольность Verious Топливо.(Барнард 85)

Материал	Ясень Содержание %	ВГС МДж/кг (сухой) (сухой)	Материал	Ясень Содержание %	ВГС МДж/кг
Солома люцерны	6.0	18,4	Оливковая косточка	3,2	21,4
Скорлупа миндаля	4,8	19,4	Стебли голубиного гороха	2,0 ​​	18,6
Стебель маниоки	—	18,3	Рисовая солома	—	15. 2
Кокосовая скорлупа	0,8	20,1	»	19,2	15,0
Кокосовая шелуха	6,0	18,1	Рисовая шелуха	—	15,3
Хлопковые стебли	17.2	15,8	»	16,5	15,5
»	3,3	17,4	»	14,9	16,8
Скорлупа арахиса	—	19,7	Стебли сои	—	19. 4
»	4,4	20,0	Стебли сои	—	19,4
Стебли кукурузы	6,4	18,2	Солома подсолнечника	—	21,0
»	3,4	16.7	Скорлупа грецкого ореха	1,1	21,1
Початки кукурузы	1,5	18,9	Пшеничная солома	—	18,9
»	1,8	17,4	»	8,5	17. 2

Сжигание в промышленных котлах

Опыт показывает, что промышленные котлы, как правило, наиболее удобные и доступные установки для сжигания брикетов. Четное Таким образом, диапазон заводов, которые могут напрямую утилизировать брикеты, составляет те, которые предназначены для твердого топлива, то есть древесины или угля. Масличные растения можно перевести на твердое топливо, но только при значительных расход. Это означает, что брикеты могут быть легко проданы только в промышленном секторе в тех странах, где либо уголь, либо древесина имеет существующую базу.

Преимущества, которыми обладают брикеты перед необработанными остатки в простоте обращения и транспортировки распространяются на устройство сжигания. Это означает, что большинство остатков можно сжечь. более эффективно при брикетировании даже в тех случаях, когда завод может фактически обрабатывать необработанные остатки. Этот выигрыш в хотя эффективности может быть достаточно, чтобы оправдать брикетирование во многих случаях трудно получить точные данные.

Наиболее распространенные проблемы, возникающие при сжигании сырых остатков сложность фактической подачи материала в растение и что в зоне горения рыхлые остатки могут разноситься ветром и не сгореть полностью.Брикеты позволяют избежать обеих этих проблем.

Отсутствуют достоверные данные о потерях сгорания эффективность сжигания сырых остатков. В Индии утверждалось, что сырая рисовая шелуха показала снижение эффективности на 20% по сравнению с брикеты из рисовой шелухи, хотя это не было основано на строгом измерения.

Простота подачи брикетов обычно является преимуществом перед сырые остатки. Однако в некоторых случаях сырье может быть пневматически обработанные (например, рисовая шелуха и джутовая пыль) который, хотя и дорогой, может быть выгодным.На практике степень, в которой отрасль готова инвестировать в оборудование для позволяют перерабатывать сырые остатки и подавать их в топку завод может определить, играет ли брикетирование роль в играть в.

Например, в Бразилии ряд заводов установил оборудование, необходимое для сжигания кип жома, которое имеется в наличии в больших количествах. Поэтому нет стимула для брикетирования багассы, так как она имеет непосредственный выход.

Есть только ограниченное пространство для обобщения баланса между преобразованием остатка в удобную форму и перевод оборудования для сжигания на непосредственное сжигание остатков. Это вполне вероятно, что чем больше растение, тем больше вероятность того, что растение будет болтаться преобразование было бы экономичным. Однако точная экономика быть очень специфичным для сайта.

Общий опыт показывает, что брикеты являются хорошим заменитель древесины, обладающий постоянным качеством, которое может позволяют получить надбавку к цене по сравнению с древесиной.

Практически отсутствуют количественные данные о горении характеристики брикетов на промышленных предприятиях котлы или различные виды печей. Общий опыт подсказывает что они являются хорошей заменой дереву, обладая постоянным качество, которое может позволить получить надбавку к цене по сравнению с древесиной. Это очевидно в Бразилии, где древесина часто продается по разным ценам. качества и количества. Также утверждается, что древесная брикеты в Гане продаются дороже, чем дрова (мировые банк 1987).

Неважно, распространяется ли такая надбавка на высокозольные остатки, такие как рисовая шелуха. Можно было бы ожидать, что эти больше проблем с заменой древесины. Тем не менее, брикеты. на основе остатков, таких как кофейная шелуха и скорлупа арахиса, появляются быть практически взаимозаменяемым с деревом.

Замена угля брикетами может быть более проблематичным, хотя единственным источником для сравнений в настоящее время является Индии, где обычный остаток, рисовая шелуха, имеет необычно высокую зольность В этом случае брикеты можно удовлетворительно сжечь только в ограниченном диапазоне угольных приборов, например ступенчатые печи.В других типах, например, движущихся решетках, брикеты из рисовой шелухи могут упасть между решетками до того, как они полностью сгорел.

Также возможно, что в некоторых угольных приборах может могут быть проблемы с зольным шлакообразованием, но данные отсутствуют об этом.

Сжигание в бытовых печах

Оказывается, на практике брикеты обычно сжигают в промышленности` Тем не менее, большая часть недавнего интереса была связана с использованием брикеты в домохозяйствах в странах, где нехватка древесины и вырубка лесов — это проблемы.В этом разделе пригодность брикеты в бытовых печах обсуждается, хотя и на основе некоторых очень ограниченные данные.

Отчеты о лабораторных работах, проведенных в Европе, дают довольно положительная картина поведения брикетов в бытовые печи. Испытания, проведенные в TNO в Нидерландах (Krist-Spit 1985) из шести различных типов брикетов в пяти печах показали, что замена брикетов древесным топливом или уголь, вероятно, не будет ограничен горением свойства брикетов.Некоторые отличия брикетов однако наблюдались. Тайские ковшовые печи в исполнении особенно хорошо и показал тепловой КПД между 33% и 46%.

Они обнаружили, что поведение брикетов при горении сравнимы с дровами, а не с углем. Брикеты горят с несколько более высокое пламя и немного больше дыма, чем угля Однако в протоколе испытаний указано, что брикеты из рисовой шелухи и мимозы, если диаметр брикета небольшой, можно конкурирует с углем.

Испытания ТНО четко показали, что брикеты большого диаметра, особенно при изготовлении из сырья с высоким содержанием золы, такие как рисовая шелуха и водяной гиацинт, непригодны для домашнего использования. для приготовления пищи, потому что скорость нагрева недостаточна, и они трудно зажечь. Это не обязательно проблема брикеты как таковые. Деревянные бревна большого диаметра, сравнимые с Брикеты диаметром 8-10 см из больших поршневых прессов редко сожгли неразрезанными в бытовых печах.

В экспериментах, проведенных в CRA в Жамблу (CRA 1987), брикеты были подвергнуты испытаниям на сжигание, в которых измеряли удлинение при горении, а также скорость потеря веса. Время, в течение которого произошло возгорание наблюдались дым, пламя и свечение. Общие выводы эту работу можно резюмировать следующим образом: твердые, плотные брикеты очень мало или совсем не набухают при горении, они имеют низкая скорость потери веса (т.е. они служат долго) и они гореть без пламени в течение более длительного времени, а рант таким образом напоминает производительность угля.

Для более мягких брикетов все наоборот, т.е. быстро набухают и при этом начинают трескаться, что увеличивает скорость потери массы и сокращает время полного сгорания период. Такое поведение особенно характерно для гидравлические поршневые брикеты.

Некоторые материалы, особенно каучуковое дерево, сильно выделяли дыма во время испытаний на горение, что указывает на то, что такие брикеты, вероятно, непригодны для приготовления пищи в печи.

Все эти данные получены в результате лабораторных испытаний, которые полезны для базовый анализ, но может не охватывать все факторы, влияющие на продукт, приемлемый на практике.

Имеется мало достоверных данных о потенциальном принятии брикеты в бытовых печах на практике. Какой-то ограниченный рынок исследования в Нигере предполагают, что лабораторные результаты были звук и что брикеты приемлемы для бытовых потребителей. Недавно в Судане несколько тысяч тонн брикеты из арахисовой скорлупы, изготовленные на большой поршневой машине. продано отечественным покупателям.Сообщалось, что они довольно довольны свойствами горения, хотя они часто разбить брикеты.

Опыт Нигера и Судана заключался в том, что поршень брикеты можно использовать в домашнем хозяйстве, хотя возможно и в в сочетании с древесным топливом. Это подтверждается некоторыми ограниченными опыт работы с завода, расположенного в Кигали, Руанда.

В Таиланде имеется значительный опыт продаж шнековые брикеты в домохозяйства, изготовленные как из рисовой шелухи, так и из остатки древесины.Продукт из рисовой шелухи кажется проблематичным из-за его зольность, но его можно сжигать, в то время как древесные брикеты вполне удовлетворительно. Проблема приемлемости заключалась в цене не качество.

Также имеется некоторый опыт использования древесно-угольные брикеты, изготовленные путем связывания обуглившегося остатка с патока. Результаты противоречивы, что может быть связанных с различными кулинарными ситуациями, в которых использовались брикеты.

В Индии были обнаружены большие проблемы с убеждением домохозяйств или небольшие чайные, чтобы сжигать брикеты, связанные патокой.Существовал жалобы на запахи и на скорость горения при по сравнению с древесным углем или угольными брикетами.

С другой стороны, в Судане некоторые маркетинговые исследования проводились на древесно-угольных брикетах, связанных патокой, из стеблей хлопчатника считались приемлемым заменителем древесного угля. Высокая зола содержание индийских брикетов, возможно, было сдерживающим фактором. фактор, но это не может объяснить проблему запаха.

Газификация брикетов

Процесс газификации предъявляет более высокие требования к качеству брикетов, чем сжигание. Топливный слой толще, добавляя к весовой нагрузке на брикеты внизу при время пребывания больше, в течение которого брикеты подвергается воздействию влаги при повышенной температуре. В газификации установки, установленной на транспортном средстве, вибрации добавят дополнительные нагрузки на топливо и увеличивают риск блокировки газа поток.

Существует ряд важных потенциальных преимуществ использования брикеты вместо например щепы для газификации: брикеты более сухие, что повышает эффективность переработка и повышение теплотворной способности получаемого газа; объемная плотность выше, что увеличивает время пребывания в газификатор и скорость конверсии газа и, наконец, размер брикеты могут быть выбраны в соответствии с размером газификатор и решетка газификатора.

В ходе испытаний, проведенных CRA, семь газификаторов, как мобильных, так и стационарные, эксплуатировались с брикетами из различных материалы. Общие результаты были очень хорошими, хотя содержание кремнезема в брикетах из рисовой шелухи вызвало спекание и блокировка потока газа.

В целом представляется, что брикеты можно использовать для обеспечения стабильное сырье для большинства систем газификации. Тем не мение, имеется очень мало данных, основанных на практическом опыте.

Глава 5.Экономика брикетирования

Затраты на брикетирование зависят от количества затраты, включая оплату труда, техническое обслуживание, электроэнергию, стоимость сырья и транспорт, и различные другие мелкие расходы, а также компонент капитальных затрат.

Почти все рассмотренные выше категории затрат зависят от более или менее значительной степени либо по правилам бухгалтерского учета (это особенно актуально для расчета капитала сборы) или локальные или специфические для страны факторы.Мы проанализировали расходы на капитал с использованием предположения о 10% процентной ставки на 10-летний кредит, цифры, которые в целом соответствуют типу кредитов к растениям, которые посетили.

Эксплуатационные расходы были проанализированы на основе фактических опыт, проектные исследования и данные производителей. Однако нет сделана скидка на стоимость сырья сверх и выше транспортных расходов. Страновые исследования показывают, что где брикетирование стало коммерчески жизнеспособным до степени остатки имеют тенденцию приобретать рыночную цену там, где раньше они были бесплатными.

Диапазоны затрат, полученные для большой поршневой машины:

Простое добавление наименьшей и наибольшей стоимости предположить, что завод по производству брикетов с поршневой машиной будет иметь общую заводские затраты в диапазоне 20-36 долларов США/т продукта.

Однако было бы ошибкой принимать затраты в нижней части этого диапазона, за исключением самых благоприятных обстоятельства; это может быть использование сухих древесных отходов от непосредственной местности в стране, где стоимость труда и цены на электроэнергию низки, и там, где имеется довольно дешевое оборудование, доступный. Возможным местом, отвечающим этим критериям, является Бразилия; есть компания, планирующая установить ряд крупных брикетировочных растений в интерьере предположил, что общие затраты составят около 26 долл./т с учетом платы за древесные отходы.Это должно представляют собой очень нижнюю часть диапазона затрат.

В других, менее благоприятных странах, гораздо больше вероятно, что общие затраты будут направлены к верхней части диапазон. Следует подчеркнуть, что к ним не относятся допуск на остатки, учитываемые в цене, ни на какой-либо элемент прибыли.

Можно было бы ожидать, что стоимость единицы винтовых прессов будет несколько выше, чем у поршневых машин. Они не кажется, предлагают какие-либо значительные преимущества в инвестиционных затратах а в некоторых категориях затрат, особенно на техническое обслуживание и электроэнергию, они скорее всего будут дороже.Они также, по-видимому, имеют более высокие удельные затраты на рабочую силу, хотя это, вероятно, фактор, связанный с масштаб производства, а не какая-либо внутренняя особенность винта прессы.

Однако более высокая внутренняя стоимость винтовых машин может компенсируется тем, что их небольшие объемы производства и действительно небольшой физический размер означает, что они могут быть, буквально, втиснуты в малозатратные ситуации. Обычно это небольшая лесопилка, способная поставить машину прямо у кучи отходов в здании, которое практически не нуждается в модификации.

Один пользователь из Кении, который поставил небольшой винтовой пресс в такое благоприятная ситуация (за исключением того, что он использует остаток от близлежащая лесопилка) оценила общую стоимость дома примерно в 21 долл. США/т, включая амортизацию и финансирование. Это включает в себя не поправку на транспортные расходы сырья и может занижать затраты на электроэнергию и обслуживание. Если они исправлены, то это вероятно, что истинные заводские затраты составляют около 25 долларов США за тонну.

Таким образом, было бы разумно предположить, что общая затраты на производство брикетов превышают 30 долл. США/т и могут быть выше 35 долл. США/т, если сделать некоторую поправку на стоимость сырья материалы.Только при самых благоприятных обстоятельствах затраты упадет до 25 долларов США за тонну.

Эти номера соответствуют ситуации в обоих Бразилия и Индия, две развивающиеся страны, где брикетирование удалось создать своего рода коммерческую основу. В Бразилия, кажется, можно выжить, продавая брикеты где-то выше 30 долларов США за тонну, в то время как в Индии рыночная цена в требуется превышение 40 долл. США/т. В обоих случаях эти цены обеспечивают голое коммерческое выживание, а не большие прибыли. В В Индии за рисовую шелуху обычно платят до 15 долларов США за тонну; в Бразилия, древесные отходы обычно дешевле, если вообще платить за них.

Эти общие уровни затрат относятся только к установкам, основанным на заводские остатки. Затраты на любой завод по переработке отходов будут намного выше.

Экономическая эффективность установок по брикетированию в решающей степени зависит от того, сопоставимы ли эти заводские затраты или меньше, чем цены на основное конкурентное топливо, обычно древесину, но иногда уголь.

Понятно, что во многих странах цена дров значительно ниже этих уровней в такой степени, которая фактически исключает брикеты как коммерческое предложение. Это часто верно, даже если предполагается, что промышленные потребители готовы платить премия для брикетов, так как они являются последовательными и надежными качество. Такие надбавки во многом зависят от надежности местная поставка древесины. В Кении, по-видимому, не получена премия в то время как в Бразилии он может достигать 40%.

Существуют исключения. Сообщается (Всемирный банк, 1986 г.) что цены на топливную древесину в Аддис-Абебе достигли 83 долларов США за тонну в 1985 году; даже с учетом розничной наценки это дает значительный простор для брикетов для подрезки дров. Тем не менее, деловая древесина цены, например, в Кении не превышают 20 долл./т, уровень которых брикеты не могут достичь. Аналогичные низкие дрова цены в Таиланде фактически уничтожили местные брикетной промышленности, несмотря на очень низкие инвестиционные затраты и хорошие доступность сырья.

Вероятно, в большинстве стран текущий уровень цен на топливо слишком низка, чтобы оправдать брикетирование. тем не менее примеры Бразилии и Индии показывают, что вполне возможно чтобы цены на топливо поднялись до уровней, при которых брикетирование является жизнеспособным. К тому же такой подъем может происходить довольно быстро: дрова Сообщалось, что в 1973 г. цена в Аддис-Абебе составляла всего 9 долл. США за тонну. вероятно, что цены на дрова в Судане сейчас также достигли точки, когда брикетирование становится конкурентоспособным.

Ключевой вопрос политики во многих странах в отношении брикетирование должно быть суждением о том, в какой степени оно стоит поддерживать деятельность по брикетированию, несмотря на их немедленное отсутствие прибыли, в ожидании, что цены на топливо будут подняться в будущем. На это невозможно дать общий ответ. Есть много стран, где цены на топливную древесину, похоже, не изменятся. относительно низким в обозримом будущем. Действительно в некоторых стран существует неподдельный оптимизм в отношении возможности стабилизация цен на неопределенный срок за счет развития топливной древесины плантации.

Однако есть страны, в которых вполне вероятно, что вырубка лесов должна вызвать рост цен в недалеком будущем будущее. В таких условиях брикетирование агроотходов может имеют законную экономическую роль без какой-либо потребности в субсидиях.

Содержимое — Предыдущий — Следующий

%PDF-1.4 % 1 0 объект >поток 2017-11-20T10:58:13-05:00Microsoft® Word 20102022-01-25T02:05:49-08:002022-01-25T02:05:49-08:00iText 4.2.0 от 1T3XTapplication / pdfuuid: 693b1470-6c88-4ce6-9c95-c7ebd677f398uuid: 2038763b-c888-4800-9ad8-210f6419832cuuid: 693b1470-6c88-4ce6-9c95-c7ebd677f398