СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КУСКОВОГО ТОРФА Российский патент 2000 года по МПК C10F7/06 

Изобретение относится к производству торфяного коммунально-бытового топлива и теплоизоляционного материала и может быть использовано в горной промышленности и промышленности строительных материалов.

Известен способ производства кускового торфа из торфяных залежей верхового типа (А.с. N 717122, кл. C 10 F 7/00), содержащий введение в торфяную массу перед формованием модифицирующей добавки, в качестве которой используют экстракт кубового остатка в виде водного раствора в количестве - 0,005 - 1,0%, являющийся поверхностно-активным (ПАВ). Введение ПАВ позволяет за счет физико-химического взаимодействия их молекул с твердой и жидкой фазами в торфе снизить интенсивность сушки, увеличить период постоянной скорости сушки, когда темп усадки материала будет равен темпу его обезвоживания.

Недостатки этого метода - довольно узкий диапазон и малая величина доз внесения добавок ПАВ. Это определяет трудности при техническом исполнении и эксплуатации систем, использующих этот метод, в полевых условиях. Качество продукции в целом повышается незначительно.

Прототипом предлагаемого способа является способ производства окускованного топливного торфа (авторское свидетельство N 1705575, E 21 C 49/00, C 10 F 7/04, 1992), включающий введение в торф добавки в виде отходов бумажного производства (органические отходы производства), перемешивание массы, прессование и сушку до требуемой влажности 30 - 33%, причем в качестве отходов бумажного производства используют скоп влажностью 810 - 95% в количестве 5 - 35% на сухое вещество торфа.

Недостатком прототипа является невысокая прочность кускового торфа.

Задачей создания изобретения является повышение прочности кускового торфа при одновременной возможности утилизация отходов кожевенного производства.

Поставленная задача достигается тем, что в способе производства кускового торфа, включающем введение в торф органических отходов производства, перемешивание массы, прессование и сушку, согласно изобретения в качестве органических отходов производства вводят предварительно измельченные до размеров 0,1 - 0,5 мм органические отходы кожевенного производства в количестве 1 - 40 мас.% на сухое вещество, при этом влажность торфа и отходов составляет 78 - 85%, а сушку осуществляют до влажности 30 - 33%.

Органические отходы кожевенного производства представляют собой органические вещества животного происхождения и состоят из голевой обрези после процесса мездрения кож (подкожно-жировой клетчатки), отдельных полосок кожи после строгания кож с их внутренней стороны, обрези готовых кож после обрезания их по контуру.

Введение отходов кожевенного производства в количестве менее 1 мас.% на сухое вещество торфа не улучшает физико-механические свойства готовой продукции, а введение их более 40 мас.% приводит к ухудшению качества готовой продукции из-за того, что в структуре куска формируются отдельные высокопрочные агрегаты маслосвязанные между собой, т.е. структура куска становится неоднородной.

Увеличение степени переработки отходов кожевенного производства для получения в них частиц размером менее 0,1 мм невыгодно, так как резко увеличивается энергоемкость процесса их измельчения. Внесение в торфомассу частиц размером более 5 мм приводит в процессе сушки кусков к формированию у них структуры с большим количество дефектов, а также очень трудно равномерно распределить эти частицы в объеме куска.

Соблюдение режимов введения отходов кожевенного производства в торф с заданной влажностью 78 - 85% позволяет в процессе формования и сушки кусков торфа добавки отходов кожевенного производства воздействовать на физико-химическую природу торфа, снижает дефектность их структуры и интенсивность сушки материала, увеличивает период постоянной скорости сушки последнего. Напряжения, возникающие в процессе усадки сохнущего материала, имеют больше времени для релаксации, а он сам дольше сохраняет пластичность, т.к. влага испаряется с поверхности куска. Уменьшается количество зон в объеме образца с опасными концентрациями разрушающих напряжений. Формируется малодефектная структура куска при его обезвоживании, и создается высокопрочный армирующий каркас в его объеме из частиц и волокон кожи, которые имеют высокую адгезию с твердой фазой торфа. В итоге закономерно повышается конечная прочность кусков.

Способ осуществляется следующим образом.

В перерабатываемый торф-сырец вносят предварительно измельченные до размеров 0,1 - 5,0 мм органические отходы кожевенного производства в количестве 1 - 40 мас.% в расчет на сухое вещество при влажности 75 - 85% всех ингредиентов, перемешивают и диспергируют смесь в пресс-формовочной машине до вязкопластичного состояния.

Сформованные куски сушат до влажности 30 - 33% на воздухе.

Пример. 100 г измельченных до размеров 0,1 - 5,5 мм органических отходов кожевенного производства влажностью 80% добавляют к 900 г торфа с влажностью 80%, что соответствует концентрации отходов кожевенного производства в торфе 10 мас.% на сухое вещество. Формируют из полученной массы цилиндрические куски диаметром 40 мм и длиной 80 мм. После сушки до конечной влажности 33% прочность образцов при одноосном сжатии составляет 14,5 МПа. Прочность кусов из исходного торфа составила 6,2 МПа.

Введение органических отходов кожевенного производства позволило увеличить прочность образцов в 1,4 - 2,3 раза по сравнению с прототипом.

Заявляемый способ может быть осуществлен в горной промышленности при производстве кускового торфа фрезформовочным способом, который технологически и конструктивно отработан. Для этого серийной выпускаемые фрезформовочные машины дополнительно оснащаются специальным бункером с дозирующим устройством и подающим механизмом для внесения предварительно подготовленных отходов кожевенного производства в добываемую торфомассу. Переработку кожевенных отходов можно вести в условиях кожевенного завода или непосредственно на торфяном предприятии.

Изобретение относится к производству торфяного коммунально-бытового топлива. В способе производства кускового торфа, включающем введение в торф органических отходов производства, перемешивание массы, прессование и сушку, согласно изобретению в качестве органических отходов производства вводят предварительно измельченные до размеров 0,1 -0,5 мм органические отходы кожевенного производства в количестве 1 - 40 мас.% на сухое вещество, при этом влажность торфа и отходов составляет 78-85%, а сушку осуществляют до влажности 30-33%. Технический результат - повышение прочности кускового торфа и утилизация отходов кожевенного производства.

Способ производства кускового торфа, включающий введение в торф органических отходов производства, перемешивание массы, прессование и сушку, отличающийся тем, что в качестве органических отходов производства вводят предварительно измельченные до размеров 0,1 - 0,5 мм органические отходы кожевенного производства в количестве 1 - 40 мас.% на сухое вещество, при этом влажность торфа и отходов составляет 78 - 85%, а сушку осуществляют до влажности 30 - 33%.