СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТОРФА Российский патент 1997 года по МПК C10F7/04 

Изобретение относится к области производства формированных изделий различной плотности из торфа, которые могут быть использованы в сельском хозяйстве, строительной и другой областях промышленности, а именно:
с низкой плотностью в качестве тепло- и звукоизоляционных материалов при условии введения антисептиков и антипиренов; как субстратные блоки (ячейки для выращивания рассады растений) в сельском хозяйстве при условии введения соединений, содержащих азот, фосфор, калий и другие компоненты; как поглотитель в газовых и водных средах после газо-термической обработки;
с высокой плотностью как тара для упаковки мелкоштучных предметов, а также в строительстве в виде листового материала.

Известен способ формирования изделий из торфа, включающий прессование исходного торфа 60%-тной влажности и удаление влаги.

Целью изобретения является снижение энергетических затрат, повышение производительности, расширение сырьевой базы, создание безотходного и экологически чистого производства.

Поставленная цель достигается тем, что в способе формирования изделий из торфа, включающем прессование исходного торфа 60%-тной влажности и удаление влаги, которое производят испарением, путем разогревания слоя спрессованного торфа электрическим током промышленной частоты.

Для достижения поставленной цели используют наиболее распространенный фрезерный торф промышленной влажности (60%). В зависимости от назначения изделий вводят различные компоненты, которые перемешиваются с торфом. Далее осуществляют формирование на прессе.

Спрессованный объем торфа обладает упругой деформацией, что проявляется в увеличении объема после снятия давления. При разогреве за счет прохождения электрического тока, частицы торфа размягчаются, теряют свою упругость и деформируются под действием сил давления. Эффективность электропрессования связана с электропроводимостью спрессованного торфа, зависит от назначения изделий и определяется влажностью торфа, содержанием минеральных компонентов, структурной капиллярной системы, плотностью и толщиной электропроводящего слоя. Источник тока подбирают с такими параметрами, которые обеспечивают нагрев, позволяющий снизить влажность торфа не менее, чем на 3% что необходимо для увеличения сил сцепления частиц в спрессованном состоянии.

Таким образом, за счет глубокой тепловой обработки отпадает необходимость в сложном водном хозяйстве, что сокращает грузопотоки, улучшает условия труда, позволяет осуществить экологически чистое производство. Использование менее влажного фрезерного торфа позволяет сократить энергетические затраты на последующую досушку и увеличить производительность.

Способ формирования изделий из торфа осуществляют следующим образом. Исходный фрезерный торф, влажностью 60% подают с помощью приемного транспортера на дробилку, смешивают с минеральными и другими компонентами, выравнивают для получения слоя заданной толщины и формируют изделие методом электропрессования, затем досушивают за счет аккумулированного тепла и тепла от постороннего источника в сушилке до влажности для приобретения необходимой прочности.

Для определения минимального снижения влажности торфа в процессе прессования проведены исследования, результаты которых приведены в табл. 1. Из таблицы видно, что предотвращение упругой деформации в результате разогрева формованной массы не обеспечивает необходимой прочности изделия. Кроме того, необходимо снижение влажности не менее, чем на 3%
Способ производства формованной продукции был испытан на примере получения субстратных торфоблоков.

Формирование осуществлялось в матрице 200х200х65 мм с помощью пуансона 195х195 мм из текстолита. Электроды в виде стальных пластин 200х100х2 мм были установлены вертикально на расстоянии 200 мм друг от друга и подключены через повышающий трансформатор и автотрансформатор от сети напряжением 220 В.

Навески торфа 900 и 1000 г, содержащие минеральные компоненты необходимые для питания растений, загрузили в матрицу, уплотнили, до высоты 50 мм и прижали грузом, что создало давление 0,02 кг/см².

Результаты электропрессования приведены в табл. 2. Полученные образцы торфоблоков характеризуются следующими показателями: толщина блока 50 мм, массовая доля влаги 50% после досушки, влагоемкость 1,98 кг/кг, что согласуется с требованиями на торфоблоки по ТУ 214 РСФСР 9-181-82 (толщина 50, массовая доля влаги 50-65% влагоемкость не менее 2 кг/кг).

Как видно из сравнения балансов, использование изобретения позволяет:
сократить вес используемых материалов в 8,7 раза (143 против 1250 кг) и, следовательно, сократить расходы (энергия, вес оборудования) на грузопотоки;
предотвратить необходимость очистки сточных вод, в то время как при известном способе из 833 кг отжимной воды 536 кг требует грубой очистки (для оборота) и 297 кг тонкой для сброса;
сократить расход тепла на сушку в 12,5 раз (25 кг против 314 кг).

Использование изобретения связано с дополнительным расходом энергии для удаления 18 кг влаги на стадии электропрессования, что потребляет 18 КВт/ч.

18•600 1080 ккал теоретический расход тепла.

1080:0,7 15429 ккал расход тепла с учетом КПД, равного 70%
15429:860 18 КВт/ч расход электроэнергии.

По существующей технологии расход электроэнергии (общий) составляет 45 КВт/ч и в основном определяется затратами электроэнергии на вращение вентиляторов сушилки и поэтому сокращение веса испаренной влаги позволит сократить время сушки, а следовательно, сократить расход электроэнергии на вращение вентиляторов.

4) Поскольку лимитирующей стадией производства является сушка, то сокращение расхода тепла на сушку позволит существенно увеличить производительность (табл. 3 и 4).

Использование: изобретение относится к области производства формованных изделий из торфа и может применяться в сельском хозяйстве, строительной, угольной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: способ формирования изделий из торфа включает прессование исходного торфа влажностью 60% и удаление влаги. Удаление влаги производят испарением путем разогревания слоя спрессованного торфа электрическим током промышленной частоты. 4 табл.

Способ формования изделий из торфа, включающий прессование исходного торфа 60% -ной влажности и удаление влаги, отличающийся тем, что удаление влаги производят испарением путем разогревания слоя спрессованного торфа электрическим током промышленной частоты.