FI75863B - Foerfarande foer framstaellning av braenslepelletar av organiskt fibermaterial. - Google Patents

Description

1 75863

Menetelmä polttoainepellettien valmistamiseksi orgaanisesta kuituaineksesta

Keksinnön kohteena on menetelmä polttoainepellet-5 tien valmistamiseksi orgaanisesta kuituaineksesta sekä täten saadut polttoainepelletit.

Tällaisia menetelmiä tunnetaan ennestään. Esimerkiksi filippiiniläisessä patentissa nro 11 922 esitetään menetelmä, jossa hienonnetun kuituaineksen, kuten sahajauho hon, kosteuspitoisuus sovitetaan 16-28 paino-%:ksi ja aines pelletoidaan 163 - 177°C:n lämpötilassa.

Tämän keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan käyttää paljon alempaa pelletoimislämpötilaa.

Lisäksi on havaittu, että rouhimalla kuituaines h 5 murskaimessa, edullisesti valssimurskaimessa, aineksen, (jos tämä on hyvin kosteaa, kuten lehtiä), päällysketot särkyvät, minkä seurauksena kuivausaika vähenee 80 - 85 % verrattuna pelkästään aineen leikkaamiseen, kuten lehtien leikkaamiseen palasiksi.

20 Lisäksi tästä rouhimisesta on seurauksena huomatta va fibrilloituminen, millä on edullinen vaikutus pellettien koossapysymisvoimiin kuitujen kietoutumisesta johtuen.

Siten tämän keksinnön kohteena on menetelmä polttoainepellettien valmistamiseksi orgaanisesta kuituainek-25 sesta, joka menetelmä käsittää aineksen rouhimisen enim-mäisosaskokoon, joka on viisi kertaa suuttimen reikien läpimitta allamainitussa pelletointilaitteessa, minkä jälkeen aines kuivataan 20-10 paino-%:n vesipitoisuuteen kokonaisaineksesta laskettuna ja valinnaisesti aina-30 kin osa aineksesta pirstotaan ja pelletoidaan sitten suu-tinpelletointilaitteessa pellettilämpötilassa 70 - 135°C, edullisesti 70 - 120°C ja edullisimmin 70 - 100°C. Pellettejä voidaan kuivata edelleen kentällä.

Jos orgaaninen kuituaines on laadultaan hyvin mär-35 kää, kuten ananaskasvijätettä, joka sisältää yli 70 pai-no-% vettä, aineksesta poistetaan mekaanisesti vettä 2 75863 70 - 40 paino-%:iin, edullisesti 60 - 40 paino-%:iin vettä kokonaisaineksesta, rouhien samanaikaisesti aines mainittuun enimmäisosaskokoon. Tämä mekaaninen vedenpoisto ei ole tarpeen, jos aineksen kosteuspitoisuus on korkein-5 taan 70 paino-%, esim. 30 - 60 paino-%, kuten tietyntyyppisessä puujätteessä, esim. sahajauhon, kaarnakuitujen ja kaarnan palasten seoksissa.

Jauhaminen suoritetaan edullisesti sillä tavalla, että aineksen osaskoko vaihtelee jonkin verran. Pienem-10 mät osaset täyttävät tällöin ontelot suurempien osasten välissä, mistä on seurauksena pienempi pelletointienergia ja kuitujen vielä parempi kietoutuminen.

Haluttaessa voidaan pelletoinnin aikana käyttää vettä tai höyryä pelletin muodostuksen helpottamiseksi, 15 esim. 3-5 paino-% vettä tai höyryä.

Suutinpelletointilaitteen reikien läpimitat ovat sopivasti väliltä 5-30 mm.

Edullisesti pellettien läpimitta on 10 - 20 mm ja vielä edullisemmin 13 - 18 mm ja keskimääräinen pituus 20 esim. 20 - 60 mm. Edullisesti pelletointi suoritetaan sillä tavalla, että pituus jonkinverran vaihtelee, mistä on seurauksena suurempi tilavuuspaino ja siten pienemmät kuljetuskustannukset .

Keksinnön mukaisesti aines voidaan sekoittaa muiden 25 hienojakoisten ainesten, esim. hiilen tai hiilijauheen kanssa ennen pelletointia ja sitten pelletoida. Aines voidaan sekoittaa myös tiettyjen kemikaalien kanssa, estämään noen muodostumista pellettejä poltettaessa, tai hydrofobisten yhdisteiden kanssa vähentämään pellettien kos-30 teusabsorptiota.

Lisäksi pellettejä voidaan käsitellä kuumalla öljyllä ulkokuoren hiillyttämiseksi, mikä vähentää kosteusherk-kyyttä ja tekee varastoinnin märissä ympäristöissä mahdolliseksi .

3 75863 Näitä pellettejä voidaan käyttää suoraan teollisuus-polttoaineena, erityisesti kattiloissa sähkövoiman tuottamiseksi, yhtä hyvin kuin kotitaloustarkoituksiin. Niitä voidaan käyttää myös termiseen kaasun muodostukseen tai 5 nestemäisten ja kiinteiden polttoaineiden valmistukseen, esim. hiilen valmistukseen hiillyttämällä, esim. kuumentamalla suljetussa polttokammiossa.

Keksintöä selvitetään esimerkissä 1 ananaskasvijätteen ja esimerkissä 2 maissijätteen avulla. Tämä menetel-10 mä sopii kuitenkin myös muille selluloosapitoisille jätteille, esimerkiksi erityisesti sellaisille, joita on selostettu filippiiniläisessä patentissa 13 155, tai samantyyppisille .

Esimerkki 1 15 Ananaskasvijätteen, esim. viljelmiltä, tilavuuspai- 3 no oli 200 - 300 kg/m ja vesipitoisuus n. 78 paino-% ko-konaisaineksesta. Lämpöarvo oli n. 2 - 3 MJ/kg ja koko alle n. 500 mm. Tästä aineksesta, nimittäin lehdistä, varsista ja pätkistä, mutta pääasiallisesti lehdistä (65 pai-20 no-%) poistettiin mekaanisesti vettä pusertamalla yhdellä tai useammalla kolmivalssimurskaimella n. 56 paino-%:iin vettä kokonaisaineksesta, samalla kun valsseilla rouhimalla aineksen, erityisesti lehtien, päällysketot rikottiin veden vapautumisen helpottamiseksi. Tämän rouhitun ainek-25 sen keskipituus oli n. 35 mm, pääosan ollessa lyhyempää kuin 60 mm.

Syntynyt kakku hajotettiin pyörivällä silppukoneel-la mahdollistamaan tehokas kuivuminen.

Aines lämpökuivattiin n. 18 paino-%:iin vettä koko-30 naisaineesta kuumalla ilmalla pyörivässä kaskadikuivuris-sa myötävirtaan palamiskaasujen kanssa. Muita kuivureita, kuten arinaläramitintä voitaisiin myös käyttää.

Kuivattu aines lajiteltiin ja 65 mm suuremmat osaset pirstottiin riittävästi pyörivässä silppukoneessa 35 alle 65 mm:n kokoon. Lajiteltu ja murskattu aines pelle- toitiin kolmivalssi-suulakepuristinpelletoimiskoneella 2 paineella 7 kN/cm , suuttimen reikien läpimitan ollessa 4 75863 13 mm ja pituuden 65 mm. Tämän pelletoinnin aikana, mikä suoritettiin jatkuvana, aiheuttivat kitka ja puristus suuttimessa suuttimen ja pellettien lämpötilan nousun, kunnes muuttumaton olotila asettui n. 15 minuutin kulut-5 tua suuttimelle n. 80°C:seen ja pelleteille n. 75°C:seen.

Pellettien läpimitta oli 13 mm ja pituus 20 - 60 mm.

Pelletit jäähdytettiin sitten huoneen lämpötilaan paineilmavirralla, samalla kun ne lajiteltiin täryseulalla ja siirrettiin varastoon edelleentoimittamista varten. 10 Pelleteillä oli riittävä lujuus käsiteltäviksi mekaanisin kuljettimin. Niiden lämpöarvo oli n. 18 MJ/kg, vesipitoisuus n. 14 paino-% kokonaisaineksesta, tiheys 1,1 g/cm3 ja tilavuuspaino oli 675 kg/m .

Pellettitehtaan tuotanto oli miltei 50 kg pellette-15 jä kilowattituntia kohti pellettitehtaan kuluttamaa sähköenergiaa .

Seulomisen jälkeinen hienojae voidaan kierrättää uudelleen. Pelletti-jäähdyttimen jälkeistä ilmaa voidaan käyttää sekundaari-ilmana kuivurin uunissa.

20 Polttoaineena tämän uunin kuumentamiseen voidaan käyttää esimerkiksi ainesta, josta on mekaanisesti poistettu vettä, lämpökuivattua ainesta tai pellettejä. Tarvittava määrä nousee n. 20 paino-%:iin yhteensä syötetystä ananasjätteestä.

25 Esimerkki 2

Maissijätettä (varsia ja lehtiä), jonka vesipitoisuus oli 62 paino-% kokonaisaineksesta, puristettiin ja murskattiin 48 paino-%:n vesipitoisuuteen kokonaisaineksesta. Tämä tuote kuivattiin uunissa 17 paino-%:iin vet-30 tä kokonaisaineksesta.

Näin saadun olkiraaka-aineen pituus ennen tiivistämistä oli n. 30 - 50 mm ja tilavuuspaino 135 kg/m3. Valmistettiin eri läpimittaisia pellettejä, ts. 8, 10 ja 15 mm. Pelletointilaitteen reikien pituuden ja leveyden 35 suhde valittiin näissä tapauksissa 7 ja 8 väliltä.

5 75863 o Tästä seurasi keskimääräiselle paineelle arvo 11 kN/cm ja ainetiheydelle arvo n. 1,2 g/cm3. Suuttimen lämpötilaksi stationäärisessä käytössä tuli 85°C ja pellettien lämpötilaksi 75°C. Jäähdytetyn tuotteen vesipitoisuus oli 5 13 paino-%. Pellettitehtaan tuotanto oli n. 30 kg/kWh.

Pellettien lämpöarvo oli 19,8 MJ/kg.

Claims (8)

1. Menetelmä polttoainepellettien valmistamiseksi orgaanisesta kuituaineksesta, tunnettu siitä, 5 että aines rouhitaan enimmäisosaskokoon 5 x suuttimen reikien läpimitta pelletointilaitteessa, minkä jälkeen aines kuivataan 20-10 paino-%:n vesipitoisuuteen koko-naisaineksesta laskettuna, valinnaisesti pirstotaan ainakin osa aineksesta ja pelletoidaan sitten suutin-10 pelletoiraislaitteessa pellettilämpötilassa 70-135°C.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n-n e t tu siitä, että orgaanisesta kuituaineksesta poistetaan mekaanisesti vettä 70-40 paino-%:iin, edullisesti 60-40 paino-%:iin vettä kokonaisaineksesta samanaikaises- 15 ti rouhien aines edellä mainittuun enimmäisosaskokoon.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, t u n n e t tu siitä, että pelletointi suoritetaan pellettilämpötilassa 70-120°C.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetel-20 mä, t u n n e t tu siitä, että orgaaninen kuituaines on ananaskasvijätettä tai maissijätettä.

5. Jonkun patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, t u n n e t tu siitä, että pelletoinnin aikana käytetään vettä tai höyryä.

6. Jonkun patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetel mä, t u n n e t tu ä.itä, että pellettien läpimitta on 10-20 mm ja pituus 20-60 mm.

6 75863

7. Jonkun patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, t u n n e t tu siitä, että rouhiminen suoritetaan 30 valssimurskaimella.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pelletit hiillytetään ainakin osittain.