FR2525624A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF FUEL AGGLOMERS FROM ORGANIC FIBROUS MATERIAL - Google Patents

Abstract

L'INVENTION A TRAIT A LA PRODUCTION D'AGGLOMERES DE COMBUSTIBLE A PARTIR D'UNE MATIERE FIBREUSE ORGANIQUE. ELLE A POUR OBJET UN PROCEDE DE PRODUCTION D'AGGLOMERES DE COMBUSTIBLE A PARTIR D'UNE MATIERE FIBREUSE ORGANIQUE SELON LEQUEL ON BROIE LA MATIERE A UNE GROSSEUR MAXIMALE DE PARTICULES DE 5 FOIS LE DIAMETRE DES CAVITES DU MOULE DANS L'APPAREIL DE FORMATION D'AGGLOMERES MENTIONNE CI-APRES, APRES QUOI LA MATIERE EST SECHEE A 10-20 EN POIDS D'EAU PAR RAPPORT A LA MATIERE TOTALE, EVENTUELLEMENT AU MOINS UNE PARTIE DE LA MATIERE EST FRAGMENTEE, ET LA MATIERE EST ENSUITE MISE SOUS LA FORME D'AGGLOMERES DANS UN APPAREIL DE FORMATION D'AGGLOMERES A MOULE A UNE TEMPERATURE DES AGGLOMERES DE 70-135C. APPLICATION AUX DECHETS D'UNE INSTALLATION DE TRAITEMENT D'ANANAS.THE INVENTION RELATES TO THE PRODUCTION OF FUEL AGGLOMERS FROM AN ORGANIC FIBROUS MATERIAL. ITS OBJECT A PROCESS FOR THE PRODUCTION OF FUEL AGGLOMERS FROM AN ORGANIC FIBROUS MATERIAL ACCORDING TO WHICH THE MATERIAL IS GRINDED TO A MAXIMUM PARTICLE SIZE OF 5 TIMES THE DIAMETER OF THE CAVITES OF THE MOLD IN THE FORMING APPARATUS. AGGLOMERS MENTIONED BELOW, AFTER THE MATERIAL IS DRYED TO 10-20 BY WEIGHT OF WATER BASED ON THE TOTAL MATERIAL, POSSIBLY AT LEAST PART OF THE MATERIAL IS FRAGMENTED, AND THE MATERIAL IS THEN FORMED IN THE FORM OF AGGLOMERS IN AN APPARATUS FOR FORMING MOLDED AGGLOMERS AT A TEMPERATURE OF AGGLOMERS OF 70-135C. APPLICATION TO WASTE FROM A PINEAPPLE TREATMENT PLANT.

Description

-1- La présente invention concerne un procédé pour la productionThe present invention relates to a process for the production

d'agglomérés de combustible à partir d'une matière organique fibreuse et les agglomérés de combustible  fuel agglomerates from fibrous organic material and fuel agglomerates

ainsi obtenus.thus obtained.

De tels procédés sont déjà connus Le brevet des Philippines No 11 922 par exemple décrit un procédé selon lequel la teneur en humidité d'une matière fibreuse divisée en petits fragments, comme de la sciure de bois, est ajustée à 16-28 % et la matière est agglomérée à une température de 163-1770 C. Selon le procédé de la présente invention, on peut  Such processes are already known. Philippine Patent No. 11,922, for example, describes a method whereby the moisture content of a fibrous material divided into small fragments, such as sawdust, is adjusted to 16-28% and the The material is agglomerated at a temperature of 163-1770 C. According to the process of the present invention,

utiliser une température d'agglomération bien plus basse.  use a much lower agglomeration temperature.

De plus, on a trouvé qu'en broyant la matière fibresue dans un broyeur, de préférence un broyeur à cylindres, les cuticules de la matière, si celle-ci est du type très humide comme dans le cas de feuilles, sont endommagées, ce qui entraîne une réduction de la durée de séchage de 8085 % par rapport au cas o on coupe seulement en morceaux la  In addition, it has been found that by grinding the fiber material in a mill, preferably a roll mill, the cuticles of the material, if it is of the very wet type as in the case of sheets, are damaged, which results in a reduction in the drying time of 8085% compared to the case where only

matière telle que des feuilles.material such as leaves.

De plus, le broyage entraîne une fibrillation consi-  In addition, grinding results in fibrillation

dérable, ce qui a une influence favorable sur les forces de cohésion des agglomérés en raison de l'enchevêtrement des fibres. Ainsi, la présente invention concerne un procédé pour la production d'agglomérés de combustible à partir d'une matière fibreuse organique, selon lequel on broie la matière à une grosseur maìmale de particules de 5 fois le diamètre  which has a favorable influence on the cohesion forces of the agglomerates due to the entanglement of the fibers. Thus, the present invention relates to a process for producing fuel agglomerates from an organic fibrous material, wherein the material is milled to a particle size of 5 times the diameter

des cavités du'moule dans l'appareil de formation d'agglo-  mold cavities in the agglomerating apparatus

mérés mentionné ci-après, après quoi la matière est séchée à 20-10 % en poids d'eau par rapport à la matière totale, éventuellement au moins une partie de la matière est fragmentée, et ensuite la matière est mise sous la forme d'agglomérés dans  below, after which the material is dried to 20-10% by weight of water relative to the total material, optionally at least a portion of the material is comminuted, and then the material is put into the form of 'agglomerated in

un appareil de formation d'agglomérés à moule à une tem-  a mold agglomerator at one time

pérature des agglomérés de 70-135 C, cde préférence 70-120 'C, en particulier de 707100 OC Les agglomérés peuvent être  agglomerates of 70.degree.-135.degree. C., preferably 70.degree.-120.degree. C., in particular 707.degree.

ensuite séchés sur place.then dried on the spot.

2- Si la matière fibreuse organique est du type très humide, comme des déchets d'une installation de traitement d'ananas contenant plus de 70 % en poids d'eau, la matière est déshydratée mécaniquement à une teneur en eau de 70-40 % en poids, de préférence 60-40 % par rapport à la matière totale, tandis qu'en même temps la matière est broyée à la grosseur maximale de particules spécifiée Cette déshydratation mécanique n'est pas nécessaire si la matière a une teneur en humidité allant jusqu'à 70 % en poids, comme certains types de déchets de bois, par exemple des mélanges de sciure de bois, de fibres d'écorce et de  2- If the organic fibrous material is very wet type, such as waste from a pineapple processing plant containing more than 70% by weight of water, the material is dehydrated mechanically to a water content of 70-40 % by weight, preferably 60-40% with respect to the total material, while at the same time the material is ground to the specified maximum particle size This mechanical dewatering is not necessary if the material has a moisture content up to 70% by weight, such as certain types of wood waste, for example sawdust, bark fiber and

copeaux d'écorce.bark chips.

De préférence, le broyage est effectué de manière que la grosseur de particules de la matière présente une  Preferably, the grinding is carried out in such a way that the particle size of the material is

certaine variation Les particules assez petites rem-  variation The relatively small particles

plissent alors les cavités entre les particules plus grosses, avec pour résultat une moindre consommation d'énergie dans la formation des agglomérés et un encore  pleats between larger particles, resulting in lower energy consumption in the formation of agglomerates and

meilleur enchevêtrement des fibres.  better entanglement of fibers.

Si cela est avantageux, on peut utiliser de l'eau ou de la vapeur d'eau durant la formation des agglomérés pour faciliter cette formation, par exemple 3-5 % en  If this is advantageous, water or water vapor can be used during the formation of the agglomerates to facilitate this formation, for example 3-5% by weight.

poids d'eau ou de vapeur d'eau.weight of water or water vapor.

Des diamètres appropriés des cavités de l'appareil  Appropriate diameters of the cavities of the device

de formation d'agglomérés sont compris entre 5 et 30 mm.  Agglomerate formation is between 5 and 30 mm.

Les agglomérés ont de préférence un diamètre de -20 mm et en particulier de 13-18 mm et une longueur moyenne de par exemple 20-60 mm De préférence, l'opération de formation des agglomérés est effectuée dé manière que l'on obtienne une certaine variation dans la longueur, avec pour résultat une masse volumique apparente supérieure et  The agglomerates preferably have a diameter of -20 mm and in particular 13-18 mm and an average length of, for example, 20-60 mm. Preferably, the agglomerates forming operation is carried out so as to obtain a some variation in length, resulting in a higher apparent density and

donc des coûts de transport moindres.  therefore lower transport costs.

Selon l'invention, la matière peut être mélangée avec d'autres matières fines, par exemple de la poudre de charbon ou de charbon de bois avant la formation des agglomérés La matière peut aussi être mélangée avec certains produits -3- chimiques pour empêcher la formation de suie lors de la  According to the invention, the material may be mixed with other fine materials, for example coal or charcoal powder prior to the formation of the agglomerates. The material may also be mixed with certain chemicals to prevent soot formation during the

combustion des agglomérés, ou avec des composés hydro-  combustion of agglomerates, or with hydro-

phobes pour réduire l'absorption d'humidité par les agglomérés. De plus, on peut traiter les agglomérés au moyen d'huile chaude de manière à carboniser la croûte extérieure, réduisant ainsi la sensibilité à l'humidité et rendant  phobes to reduce moisture absorption by agglomerates. In addition, the agglomerates can be treated with hot oil to carbonize the outer crust, thereby reducing the sensitivity to moisture and making

po 3 sible le stockage dans des environnements humides.  po 3 sible storage in humid environments.

Les présents agglomérés peuvent être utilisés direc-  The present agglomerates can be used directly

tement comme combustible industriel, spécialement dans des chaudières pour la production d'énergie électrique, ainsi que pour des applications domestiques On peut aussi les utiliser pour une gazéification thermique ou pour la production de combustibles liquides et solides, par exemple de charbon de bois par carbonisation par exemple par  as an industrial fuel, especially in boilers for the production of electrical energy, as well as for domestic applications They can also be used for thermal gasification or for the production of liquid and solid fuels, for example charcoal by carbonization for example by

chauffage dans une chambre de combustion fermée.  heating in a closed combustion chamber.

L'invention va maintenant être illustrée dans l'exemple 1 à propos de déchets d'une installation de traitement d'ananas et dans l'exemple 2 à propos de déchets  The invention will now be illustrated in Example 1 about waste from a pineapple processing plant and in Example 2 about waste

de mais Toutefois, le présent procédé est utilisable.  However, the present process is usable.

aussi pour d'autres déchets cellulosiques, comme décrit dans le brevet des Philippines No 13 155, en particulier  also for other cellulosic waste, as described in Philippine Patent No. 13,155, in particular

ceux d'un type similaire.those of a similar type.

Exemple 1Example 1

Des déchets d'installations de traitement d'ananas, par exemple provenant de plantations, avaient une masse volumique apparente de 200-300 kg/m 3 et une teneur en eau  Waste from pineapple processing facilities, eg from plantations, had a bulk density of 200-300 kg / m 3 and a moisture content

d'environ 78 % en poids par rapport à la matière totale.  about 78% by weight based on the total material.

Le pouvoir calorifique était d'environ 2-3 MIJ/kg et les grosseurs inférieures à environ 500 mm Cette matière, à  The calorific value was approximately 2-3 MIJ / kg and the sizes were less than 500 mm.

savoir des feuilles, des tiges et des trognons, mais prin-  leaves, stems and cores, but mainly

cipalement des feuilles ( 65 % en poids) a été déshydratée mécaniquement par compression sur un ou plusieurs broyeurs à trois cylindres, tandis que par l'action de broyage des cylindres, les cuticules de la matière, en particulier des feuilles, étaient endommagées pour faciliter la libération -4- de l'eau Cette matière broyée avait une longueur moyenne d'environ 35 mm, la majeure partie étant plus courte  usually sheets (65% by weight) were dewatered mechanically by compression on one or more three-roll mills, while by the milling action of the rolls, the cuticles of the material, particularly sheets, were damaged to facilitate the release -4- of the water This crushed material had an average length of about 35 mm, the majority being shorter

que 60 mm.than 60 mm.

Le gâteau résultant a été défait dans un déchiqueteur rotatif pour permettre un séchage efficace. La matière a été séchée therniquement à environ 18 % en poids d'eau par rapport à la matière totale, avec de l'air chaud dans un séchoir rotatif en cascade en écoulement parallèle avec les gaz de combustion On pourrait aussi  The resulting cake was defeated in a rotary chipper to allow efficient drying. The material was dried thermally at about 18% by weight of water relative to the total material, with hot air in a cascading rotary drier flowing parallel to the flue gases.

utiliser d'autres séchoirs, tels qu'un foyer mécanique.  use other dryers, such as a mechanical fireplace.

La matière séchée a été triée et les fragments de plus de 65 mm ont été coupés de manière appropriée dans une coupeuse rotative à des grosseurs de moins de 65 mm La matière triée et la matière coupée ont été agglomérées dans  The dried material was sorted and fragments larger than 65 mm were conveniently cut in a rotary cutter to less than 65 mm in size. Sorted material and cut material were agglomerated in

un appareil à trois cylindres pour la formation d'agglo-  a three-cylinder apparatus for the formation of agglomerates

mérés par extrusion-moulage à une pression de 7 k N/cm, les cavités du moule ayant un diamètre de 13 mm et une longueur de 65 mm Durant cette formation d'agglomérés, qui a été effectuée en continu, le frottement et la compression dans le moule ont causé une élévation de la température du moule et des agglomérés jusqu'à établissement de conditions stables après environ 15 minutes à environ 80 'C pour le  extrusion-molding at a pressure of 7 k N / cm, the mold cavities having a diameter of 13 mm and a length of 65 mm During this formation of agglomerates, which has been carried out continuously, the friction and compression in the mold caused a rise in mold temperature and agglomerates until stable conditions were established after about 15 minutes at about 80 ° C for

moule et environ 750 C pour les agglomérés.  mold and about 750 C for agglomerates.

Les agglomérés avaient un diamètre de 13 mm et une  The agglomerates had a diameter of 13 mm and a

longueur de 20-60 mm.length of 20-60 mm.

Les agglomérés ont été refroidis ensuite à la tempéra-  The agglomerates were then cooled to room temperature

ture ambiante par un courant d'air forcé, tandis qu'ils étaient triés par un tamis vibrant, et transférés à un  ambient air by a forced air stream, while sorted by a vibrating screen, and transferred to a

entrepôt pour expédition.warehouse for shipping.

Les agglomérés avaient une résistance mécanique suf-  The agglomerates had sufficient mechanical strength

fisante pour être manipulés par des transporteurs méca-  to be handled by mechanical carriers

niques Leur pouvoir calorifique était d'environ 18 MJ/kg, leur teneur en eau d'environ 14 % en poids par rapport à la matière totale, leur masse volumique de 1,1 g/cm 3 et leur masse volumique apparente de 675 kg/m -5La production de l'appareil à former les agglomérés était de presque 50 kg d'agglomérés par kilowatt-heure  Their calorific value was about 18 MJ / kg, their water content about 14% by weight relative to the total material, their density of 1.1 g / cm 3 and their bulk density of 675 kg. / m -5The production of the chip forming machine was almost 50 kg of agglomerates per kilowatt hour

d'énergie électrique consommée par l'appareil.  of electrical energy consumed by the device.

Les particules fines séparées par tamisage peuvent être recyclées L'air provenant du refroidisseur des agglomérés peut être utilisé comme air secondaire dans le  Fine particles separated by sieving can be recycled Air from the chiller of agglomerates can be used as secondary air in the

four du séchoir.oven of the dryer.

Comme combustible pour le chauffage de ce four, on peut utiliser de la matière déshydratée mécaniquement, de la matière séchée thermiquement ou les agglomérés La quantité nécessaire sera d'environ 20 % en poids par  As heating fuel for this furnace, it is possible to use mechanically dehydrated material, thermally dried material or agglomerates. The amount required will be about 20% by weight per

rapport aux déchets d'ananas introduits.  compared to introduced pineapple waste.

Exemple 2Example 2

Des déchets de mais (tiges et feuilles) d'une teneur en eau de 68 % en poids par rapport à la matière totale ont été comprimés et broyés de façon qu'on arrive à une teneur  Maize waste (stems and leaves) with a water content of 68% by weight relative to the total material was compressed and ground to a

en eau de 48 % en poids par rapport à la matière totale.  in water of 48% by weight relative to the total material.

Ce produit a été séché dans un four à 17 % en poids d'eau  This product was dried in an oven at 17% by weight of water

par rapport à la matière totale.relative to the total material.

La longueur de la charge de départ de paille ainsi obtenue avant densification était d'environ 30-50 mm et la masse volumique apparente de 135 kg/m 3 On a produit des  The length of the straw feedstock thus obtained before densification was about 30-50 mm and the apparent density was 135 kg / m 3.

agglomérés de divers diamètres, à savoir 8, 10 et 15 mm.  agglomerates of various diameters, namely 8, 10 and 15 mm.

Le rapport longueur/largeur des cavités de l'appareil à  The length / width ratio of the cavities of the apparatus to

agglomérés à été 'choisi entre sept et huit dans ces cas.  The agglomerates were chosen between seven and eight in these cases.

Il en est résulté'ur Ve pression moyenne de Il k N/cm 2 et une  This resulted in a mean pressure of 11 k N / cm 2 and a

masse Volumiqudtde la matière d'environ 1,2 g/cm 3 La tem-  The mass of the material is approximately 1.2 g / cm 3.

pérature du moule est devenue en régime permanent de 850 C et celle des agglomérés de 75 C La teneur en eau du produit refroidi était de 13 % en poids La production de l'appareil à agglomérés a été d'environ 30 kg/k Wh Le pouvoir calorifique des comprimés était de 19,8 MJ/kg -6-  the mold temperature became steady state 850 C and the agglomerates 75 C The water content of the cooled product was 13% by weight The output of the sintered apparatus was about 30 kg / k Wh The calorific value of the tablets was 19.8 MJ / kg -6-

Claims (8)

REVENDICATIONS 1 Un procédé pour la production d'agglomérés de combustible à partir d'une matière fibreuse organique, caractérisé en ce qu'on broie la matière à une grosseur maximale de particules de 5 fois le diamètre des cavités du moule dans l'appareil de formation d'agglomérés mentionné ci- après, après quoi la matière est séchée à 20-10 % en  A process for the production of fuel agglomerates from an organic fibrous material, characterized in that the material is crushed to a maximum particle size of 5 times the diameter of the mold cavities in the formation apparatus of agglomerates mentioned below, after which the material is dried to 20-10% by poids d'eau par rapport à la matière totale, éventuel-  weight of water in relation to the total material, lement au moins une partie de la matière est fragmentée, et ensuite la matière est mise sous la forme d'agglomérés dans un appareil de formation d'agglomérés à moule à une température des  at least a portion of the material is fragmented, and then the material is formed into agglomerates in a mold agglomerator at a aggloméréq,,,e 70-135 WC.agglomerateq ,,, e 70-135 WC. 2 Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière fibreuse organique est déshydratée mécaniquement à 70-40 % en poids, de préférence 60-40 % en poids d'eau par rapport à la matière totale, en même temps que la matière est broyée à la grosseur maximale de  A process according to claim 1, characterized in that the organic fibrous material is mechanically dehydrated to 70-40% by weight, preferably 60-40% by weight of water relative to the total material, together with the material is ground to the maximum size of particules spécifiée.specified particles. 3 Un procédé selon l'une des revendications i et 2,  A process according to one of claims 1 and 2, caractérisé en ce que l'opération d'agglomération est  characterized in that the agglomeration operation is effectuée à une température des agglomérés de 70-120 WC.  carried out at a temperature of agglomerates of 70-120 WC. 4 Un procédé selon l'une des revendications 1 à 3,  A process according to one of claims 1 to 3, caractérisé en ce que la matière fibreuse organique con-  characterized in that the organic fibrous material siste en déchets d'une installation de traitement d'ananas  is waste from a pineapple processing facility ou en déchets de mals.or in garbage. 5 Un procédé selon l'une des revendications 1 à 4,  A process according to one of claims 1 to 4, caractérisé en ce qu'on utilise de l'eau ou de la vapeur  characterized by using water or steam d'eau durant l'agglomération.of water during agglomeration. 6 Un procédé selon l'une des revendications 1 à 6,  A process according to one of claims 1 to 6, caractérisé en ce que les agglomérés ont un diamètre de  characterized in that the agglomerates have a diameter of 10-20 mm et une longueur de 20-60 mm.  10-20 mm and a length of 20-60 mm. 7 Un procédé selon l'une des revendications 1 à 6,  A process according to one of claims 1 to 6, caractérisé en ce que le broyage est effectué-dans un  characterized in that the grinding is carried out in a broyeur à cylindres.roll mill. -7- 8 Les agglomérés de combustible produits par un  -7- 8 Fuel agglomerates produced by a procédé selon l'une des revendications 1 à 7.  process according to one of claims 1 to 7. 9 Des agglomérés de combustible selon la revendi-  9 Fuel agglomerates according to the cation 8, caractérisés en ce qu'ils sont au moins partiel-  8, characterized in that they are at least partially lement carbonisés.carbonized.