PL232357B1 - Paliwo alternatywne wytworzone na bazie odpadów przemysłowych - Google Patents

Paliwo alternatywne wytworzone na bazie odpadów przemysłowych

Info

Publication number
PL232357B1
PL232357B1 PL403263A PL40326313A PL232357B1 PL 232357 B1 PL232357 B1 PL 232357B1 PL 403263 A PL403263 A PL 403263A PL 40326313 A PL40326313 A PL 40326313A PL 232357 B1 PL232357 B1 PL 232357B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
content
amount
mixture
granules
industrial waste
Prior art date
Application number
PL403263A
Other languages
English (en)
Other versions
PL403263A1 (pl
Inventor
Jolanta Marciniak-Kowalska
Jacek Feliks
Andrzej Mitura
Original Assignee
Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie filed Critical Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie
Priority to PL403263A priority Critical patent/PL232357B1/pl
Publication of PL403263A1 publication Critical patent/PL403263A1/pl
Publication of PL232357B1 publication Critical patent/PL232357B1/pl

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest paliwo alternatywne, wytworzone na bazie odpadów przemysłowych, w postaci granulatu, mające zastosowanie w energetyce cieplnej i przemyśle cementowym.
Znane są zbrylone mieszanki paliwowe, na wytrzymałość których ma wpływ przygotowanie nadawy oraz rodzaj spoiwa, stąd większość mieszanek alternatywnych zawiera w swoim składzie wapno, które między innymi korzystnie zmniejsza wilgotność mieszanki oraz redukuje emisje SO2 do atmosfery, a także działa jako utwardzacz, [na podstawie: Giemza H., Gruszka G., Hycnar J., Józefiak T, Kiermaszek K.: „Technologie odzysku drobnoziarnistych materiałów i odpadów węglowych na potrzeby produkcji paliw i energetyki”. Materiały XXIII Konferencji z cyklu Zagadnienia surowców energetycznych i energii w gospodarce krajowej, Zakopane, 11-14.10.2009 r.]. Wadą mieszanek z domieszką wapna jest jednak to, że obniża się ich wartość kaloryczna oraz wzrasta koszt wytworzenia produktu końcowego, co obniża znacząco jakość produktu.
Powszechnie stosowane jest także zbrylanie materiałów drobnoziarnistych w procesie brykietowania, pozwalające na wytworzenie produktu najtrwalszego. Wytrzymałość mechaniczna produktu warunkuje efektywne wykorzystanie środków transportu oraz składowisk, może mieć wpływ na bezpieczeństwo dla otoczenia (pylenie niebezpieczne dla otoczenia) [ Bembenek M., Badania wpływu kształtu powierzchni roboczej walców na efekty pracy prasy walcowej], co z kolei wiąże się z kosztami dystrybucji. Wadą brykietów jest jednak to, że koszt wytworzenia jest wysokoenergochłonny [Ibid.].
Dostępne na rynku paliwa alternatywne często cechuje niższa wytrzymałość na ściskanie, co ma z kolei związek z granulowaniem na talerzowych i bębnowych typach grudkownika [Feliks J.: „Grudkowanie wibracyjne w porównaniu z klasycznymi sposobami grudkowania”, Inżynieria Chemiczna i Procesowa, Zeszyty Naukowe nr 29/2006].
Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL 193904 sposób wytwarzania granulatu z palnych odpadów, w którym odpad poddaje się przereagowaniu podczas intensywnego wymieszania z aktywnym środkiem wiążącym o zdolności chemicznego wiązania wody i uwalniania ciepła hydratacji, korzystnie z wysokoreaktywnym palonym wapnem mielonym, stosowanym w ilości od 5% do 30% ponad ilość stechiometryczną zawartej w układzie wody do całkowitego związania wody z wytworzeniem mieszaniny składającej się z suchej pozostałości odpadu i otrzymanej porowatej struktury środka wiążącego wypełnionej palnymi substancjami lotnymi uwolnionymi z odpadu wydzielonym ciepłem hydratacji, przy czym otrzymaną mieszaninę korzystnie poddaje się granulacji z rozdrobnionym, korzystnie zmielonym wypełniaczem mineralnym, użytym w ilości od 5% do 100% w przeliczeniu na łączną ilość utylizowanego odpadu i dodanego środka wiążącego, natomiast stosowany aktywny środek wiążący korzystnie poddaje się wstępnej hydratacji wodą, korzystnie w takiej ilości, aby łączna ilość wody do wstępnej hydratacji i wody zawartej w odpadzie zapewniała pełne przekształcenie środka wiążącego w porowaty hydrat, natomiast otrzymaną mieszaninę przed poddaniem granulacji korzystnie wygrzewa się w temperaturze od 100 do 350, korzystnie 250°C do całkowitego uwolnienia lotnych składników palnych, zaś podczas granulacji do mieszaniny roboczej korzystnie dodaje się sorbenty naturalne i/lub syntetyczne o własnościach fizycznego i/lub chemicznego sorpcyjnego wiązania lotnych frakcji palnych zawartych w odpadzie, a otrzymany granulat korzystnie poddaje się obróbce powierzchniowej substancjami tworzącymi na powierzchni granulek szczelne powłoki ochronne ograniczające emisję palnych substancji lotnych. Stosowany wypełniacz mineralny stanowi korzystnie mielona mąka nadawy piecowej pieca cementowego lub rozdrobniony, korzystnie zmielony kamień wapienny. Jako sor bent korzystnie stosuje się zeolit, ziemię okrzemkową lub talk, natomiast jako substancję tworzącą powłokę ochronną stosuje się cement, gips, szkło wodne lub organiczne związki powłokotwórcze.
Znany jest także z polskiego opisu patentowego PL 212868 brykiet węglowo-biomasowy oraz sposób jego wytwarzania. Brykiet węglowo-biomasowy zawiera jako spoiwo sproszkowany tlenek wapnia CaO i/lub wapno hydratyzowane Ca(OH)2 oraz popiół lotny, przy czym brykiet za wiera od 20 do 80%, korzystnie do 50% objętościowych miału węglowego, od 20 do 80%, korzystnie do 50% objętościowych biomasy w mieszaninie z tlenkiem wapnia CaO i/lub wapnem hydratyzowanym Ca(OH)2 w ilości 5-15% objętościowych, w stosunku do objętości biomasy, przy czym stosuje się biomasę o wilgotności do 40%, korzystnie do 30% wagowych oraz od 3 do 10%, korzystnie od 3 do 5% wagowych popiołu lotnego w stosunku do całkowitej masy miału węglowego i biomasy w mieszaninie z tlenkiem wapnia i/lub wapnem hydratyzowanym.
PL 232 357 Β1
Istota paliwa alternatywnego, wytworzonego na bazie odpadów przemysłowych,w postaci granulatu, charakteryzuje się tym, że paliwo zawiera nie więcej niż 50 części wagowych sadzy, nie więcej niż 50 części wagowych oleju przepracowanego, nie więcej niż 50 części wagowych mułu węglowego i nie więcej niż 50 części wagowych trocin.
Trociny obniżają wilgoć, co ma zasadniczy wpływ na podniesienie kaloryczności produktu oraz są biomasą, co w przypadku spalania w energetyce zawodowej ma wpływ na odliczenia związane ze spalaniem paliw odnawialnych, dotyczące emisji CO2. Olej przepracowany i sadza podnoszą wartość ciepła spalania. Muł węglowy jest odpadem który wymaga zagospodarowania.
Mieszanka o składzie będącym przedmiotem wynalazku, posiada wysokie walory wytrzymałościowe, zwłaszcza przy zastosowaniu dla wytworzenia granulatu, wibracyjnego grudkownika rynnowego. Brak jako substancji wiążącej wapna, obniża dodatkowo koszty wytworzenia granulatu.
Dla wytworzenia paliwa według wynalazku istotnymi parametrami decydującymi o faktycznej wartości mieszanki i jej optymalnym wykorzystaniu, są m.in.: niska zawartość popiołu, niska zawartość siarki, niska zawartość chloru, wysoka wartość ciepła spalania, co zostało przedstawione w tabeli 1.
Tabela 1
Oznaczenie Symbol Sadza Trociny Olej przepracowany Muł z KWK Wieczorek
zawartość wilgoci analitycznej We[%] 1,8 4 >0,4 2,00
Zawartość popiołu A*[%] 2,18 0,6 0,8667 28,21
Zawartość siarki całkowitej |%] 0.1 0,01 0,33 0,49
Zawartość wodoru l%] 2,64 6,6 13,2 3,40
Zawartość azotu l%] 0,38 0,60 0,53 1,01
Zawartość chloru (%] 0,11 0,13 0,009 0,35
Zawartość węgla całkowitego [%] 90,2 48,7 85,6 57,80
Ciepło spalania oz [J/g] 32 522 19610 44 395 22 668
Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania.
Przykład 1
Do przygotowania mieszanki 1 użyto próbek materiałów o ciężarze wyjściowym nie mniejszym niż 1 kg. W oparciu o ten parametr, określono ilość poszczególnych składników, którymi były: muł węglowy z kopalni KWK Wieczorek w ilości 0,500 kg, olej przepracowany w ilości 0,500 kg, sadza w ilości 0,500 kg, trociny w ilości 0,500 kg oraz woda w ilości 0,280 kg. Po wymieszaniu poszczególnych składników, umieszczono materiał w wibracyjnym grudkowniku rynnowym z nachyloną rynną do poziomu o kąt od 1 do 3 stopni, przy założeniu zmiany amplitudy drgań wibratora w zakresie od 2 mm do 6 mm ze skokiem 1 mm. W momencie umieszczenia materiału w grudkowniku włączono stoper w celu określenia minimalnego czasu granulowania. W chwili stwierdzenia, że materiał został zgranulowany, zatrzymano stoper i uruchomiono ślimak transportujący, który opróżniał grudkownik. Następnie pobrano próbki materiału w celu wykonania pomiaru wielkości granul. Po przesuszeniu granulatu (około 24 godziny), wykonano analizę składu ziarnowego w celu określenia wielkości granul (średniej wielkości - dso, minimalnej oraz maksymalnej). Określono fizyko-chemiczne właściwości granul.
Otrzymano mieszankę 1 o właściwościach wskazanych poniżej w tabeli 2.
PL 232 357 Β1
Tabela 2
Oznaczenie Symbol Wynik
Zawartość wilgoci analitycznej Wa [%] 2,6
Zawartość popiołu Aa[%] 8,52
Zawartość siarki całkowitej [%] 0,31
Zawartość wodoru [%] 7,4
Zawartość azotu [%] 0,59
Zawartość chloru [%] 0,12
Zawartość węgla całkowitego [%] 65,9
Ciepło spalania Qsa [J/g] 28945
Po zakończeniu procesu grudkowania przeprowadzono badania wytrzymałości na zrzuty na przygotowanym stanowisku do badań wytrzymałościowych. Badania wykonywano zrzucając grudki z wysokości 70 cm na płytę stalową. Do badań pobrano grudki o średnicy optymalnej 15 mm. Grudki zgranulowane 10-15 minut wcześniej wytrzymywały 7 zrzutów, natomiast grudki po sezonowaniu 48-godzinnym wytrzymywały do 10 zrzutów.
Mieszanka 1 charakteryzuje się ziarnem dso = 5 mm, kalorycznością około 27 MJ/kg.
Przykład 2
Do przygotowania mieszanki 2 użyto próbek materiałów o ciężarze wyjściowym nie mniejszym niż 1 kg. W oparciu o ten parametr, określono ilość poszczególnych składników, którymi były: muł węglowy w ilości 0,215 kg, olej przepracowany w ilości 0,215 kg, sadza w ilości 0,430 kg, trociny w ilości 0,215 kg oraz woda w ilości 0,140 kg.
Po wymieszaniu poszczególnych składników, umieszczono materiał w wibracyjnym grudkowniku rynnowym z nachyloną rynną do poziomu o kąt od 1 do 3 stopni, przy założeniu zmiany amplitudy drgań wibratora w zakresie od 2 mm do 6 mm ze skokiem 1 mm. W momencie umieszczenia materiału w grudkowniku włączono stoper w celu określenia minimalnego czasu granulowania. W chwili stwierdzenia, że materiał został zgranulowany, zatrzymano stoper i uruchomiono ślimak transportujący, który opróżniał grudkownik. Następnie pobrano próbki materiału w celu wykonania pomiaru wielkości granul.
Po przesuszeniu granulatu (około 24 godziny), wykonano analizę składu ziarnowego w celu określenia wielkości granul (średniej wielkości - dso, minimalnej oraz maksymalnej). Określono fizyko-chemiczne właściwości granul.
Otrzymano mieszankę 2 o właściwościach wskazanych poniżej w tabeli 3.
Tabela 3
Oznaczenie Symbol Wynik
Zawartość wilgoci analitycznej Wa [%] 2,4
Zawartość popiołu Aa [%] 8,48
Zawartość siarki całkowitej [%] 0,27
Zawartość wodoru [%] 6,88
Zawartość azotu [%] 0,55
Zawartość chloru [%] 0.12
Zawartość węgla całkowitego |%] 67,30
Ciepło spalania Qsa I J/g] 29672
PL 232 357 Β1
Po zakończeniu procesu grudkowania przeprowadzono badania wytrzymałości na zrzuty na przygotowanym stanowisku do badań wytrzymałościowych. Badania wykonywano zrzucając grudki z wysokości 70 cm na płytę stalową. Do badań pobrano grudki o średnicy optymalnej 15 mm. Grudki zgranulowane 10-15 minut wcześniej wytrzymywały 7 zrzutów, natomiast grudki po sezonowaniu 48-godzinnym wytrzymywały do 10 zrzutów.
Mieszanka 2 charakteryzuje się ziarnem dso = 6 mm, kalorycznością około 27 MJ/kg.
Przykład 3
Do przygotowania mieszanki 3 użyto próbek materiałów o ciężarze wyjściowym nie mniejszym niż 1 kg. W oparciu o ten parametr, określono ilość poszczególnych składników, którymi były: muł węglowy w ilości 0,200 kg, olej przepracowany w ilości 0,200 kg, sadza w ilości 0,500 kg, trociny w ilości 0,200 kg oraz woda w ilości 0,108 kg.
Po wymieszaniu poszczególnych składników, umieszczono materiał w wibracyjnym grudkowniku rynnowym z nachyloną rynną do poziomu o kąt od 1 do 3 stopni przy założeniu zmiany amplitudy drgań wibratora w zakresie od 2 mm do 6 mm ze skokiem 1 mm. W momencie umieszczenia materiału w grudkowniku włączono stoper w celu określenia minimalnego czasu granulowania. W chwili stwierdzenia, że materiał został zgranulowany, zatrzymano stoper i uruchomiono ślimak transportujący, który opróżniał grudkownik. Następnie pobrano próbki materiału w celu wykonania pomiaru wielkości granul.
Po przesuszeniu granulatu (około 24 godziny), wykonano analizę składu ziarnowego w celu określenia wielkości granul (średniej wielkości - dso, minimalnej oraz maksymalnej). Określono fizyko-chemiczne właściwości granul.
Otrzymano mieszankę 3 o właściwościach wskazanych poniżej w tabeli 4.
Tabela 4
Oznaczenie Symbol Wynik
Zawartość wilgoci analitycznej Wa f%] 3,2
Zawartość popiołu Aa [%] 7,84
Zawartość siarki całkowitej [%l 0,30
Zawartość wodoru [%l 6,71
Zawartość azotu [%l 0,50
Zawartość chloru [%1 0,12
Zawartość węgla całkowitego [%l 66,1
Ciepło spalania Qsa (J/g] 29310
Po zakończeniu procesu grudkowania przeprowadzono badania wytrzymałości na zrzuty na przygotowanym stanowisku do badań wytrzymałościowych. Badania wykonywano zrzucając grudki z wysokości 70 cm na płytę stalową. Do badań pobrano grudki o średnicy optymalnej 15 mm. Grudki zgranulowane 10-15 minut wcześniej wytrzymywały 7 zrzutów, natomiast grudki po sezonowaniu 48-godzinnym wytrzymywały do 10 zrzutów.
Mieszanka 3 charakteryzuje się ziarnem dso = 12 mm, kalorycznością około 27 MJ/kg.

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    1. Paliwo alternatywne wytworzone na bazie odpadów przemysłowych, w postaci granulatu, znamienne tym, że zawiera nie więcej niż 50 części wagowych sadzy, nie więcej niż 50 części wagowych oleju przepracowanego, nie więcej niż 50 części wagowych mułu węglowego i nie więcej niż 50 części wagowych trocin.
PL403263A 2013-03-22 2013-03-22 Paliwo alternatywne wytworzone na bazie odpadów przemysłowych PL232357B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL403263A PL232357B1 (pl) 2013-03-22 2013-03-22 Paliwo alternatywne wytworzone na bazie odpadów przemysłowych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL403263A PL232357B1 (pl) 2013-03-22 2013-03-22 Paliwo alternatywne wytworzone na bazie odpadów przemysłowych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL403263A1 PL403263A1 (pl) 2014-09-29
PL232357B1 true PL232357B1 (pl) 2019-06-28

Family

ID=51588905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL403263A PL232357B1 (pl) 2013-03-22 2013-03-22 Paliwo alternatywne wytworzone na bazie odpadów przemysłowych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL232357B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL403263A1 (pl) 2014-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230174869A1 (en) Method of Manufacturing Recycled Asphaltic and Asphaltic Limestone Powder Pellets and Shapes through Densification
Wzorek Characterisation of the properties of alternative fuels containing sewage sludge
US4397801A (en) Method for the production of cementitious compositions and aggregate derivatives from said compositions, and cementitious compositions and aggregates produced thereby
Borowski et al. Comparison of the processing conditions and the properties of granules made from fly ash of lignite and coal
AU2005258956B2 (en) Fuel product and process
Ozga et al. The use of granulation to reduce dusting and manage of fine coal
Borowski et al. Using agglomeration techniques for coal and ash waste management in the circular economy
PL232357B1 (pl) Paliwo alternatywne wytworzone na bazie odpadów przemysłowych
Niesler et al. A study on the process of fine-grained plumbiferous material agglomeration
Mikhailov Coal-peat compositions for co-combustion in local boilers
RU2078794C1 (ru) Способ получения угольных брикетов
JP6118598B2 (ja) 石炭燃焼助剤組成物及びその組成物を用いた石炭燃焼助剤並びにその石炭燃焼助剤を用いた石炭の燃焼方法
PL212868B1 (pl) Brykiet węglowo-biomasowy i sposób jego wytwarzania
Oyelaran et al. Desulphurization Efficiency of Snail Shell on Coal-Groundnut Shell Briquette
WO2017134566A1 (en) A process for the agglomeration of coal slurry including ultrafines
Botha Evaluation of binders in briquetting of coal fines for application in combustion processes
EP4574766A1 (en) Process for producing sodium carbonate
RU2335891C1 (ru) Композиционный влагопоглощающий материал на основе торфа
RU2629365C1 (ru) Состав для получения топливного брикета
WO2025133206A1 (en) Process for producing sodium carbonate or sodium bicarbonate
EP4574767A1 (en) Process for producing sodium carbonate
Aleksandr Granulating of coal fines using peat
Chen Derived solid fuels
Grigorova INDUSTRIAL MINERALS PROCESSING WASTE-NEW SECONDARY PRODUCTS
PL212399B1 (pl) Sposób granulowania mułów węglowych