Документ описывает инновационный патент на топливный брикет, изготовленный из незерновой части зерновых культур (соломы) с добавлением органических примесей и лигнина в качестве связующего. Топливный брикет отличается высокой механической прочностью, влагостойкостью и теплотворной способностью, что делает его экологически чистым и экономичным источником тепла для бытовых и промышленных нужд. Основной целью изобретения является расширение ассортимента твердотопливных источников и эффективное использование отходов сельского хозяйства.

1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29617
(51) C10L 5/44 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0273.1
(22) 12.03.2014
(45) 16.03.2015, бюл. №3
(72) Чаканова Жанар Мейрхановна; Кошанов
Орынбай Муканович; Шаймерденова Даригаш
Арыновна; Абдрахманов Хамза Абдуллович;
Булашев Бердибек Кабкенович; Шаймерденова
Перизат Рашитовна
(73) Товарищество с ограниченной
ответственностью "Казахский научно-
исследовательский институт переработки
сельскохозяйственной продукции"
(56) Инновационный патент РК №25747, 15.02.2012
(54) ТОПЛИВНЫЙ БРИКЕТ ИЗ НЕЗЕРНОВОЙ
ЧАСТИ (СОЛОМЫ) ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
(57) Изобретение относится к твердотопливным
источникам тепла и может быть использовано в
качестве топлива для автономного и экономичного
обогрева помещений в бытовых и промышленных
условиях для сжигания в топках малых котельных
жилищно-коммунального хозяйства и
промышленных предприятий, железнодорожных
вагонов, бытовых печах населения и других
энергетических установках малой мощности, а
также в качестве каминного топлива.
Технической задачей изобретения является
расширение ассортимента твердотопливных
источников тепла, в создании экологически чистого
топлива с высокими энергетическими и
прочностными характеристиками, целевого
использования незерновой части зернового сырья.
Топливный брикет содержит 85-95% соломы
(пшеничной, ячменной или овсяной), 5-15%
органических примесей в виде растительных
остатков других растений, половы и органической
пыли и лигнин в качестве связующего.
Полученное топливо является дешевым,
отличается простым способом получения,
экологической чистотой и решает задачу
дополнительного использования незерновой части
зерновых культур.
Готовый топливный брикет имеет высокую
механическую прочность и влагостойкость.
Характеристики готового к употреблению
топливного брикета:
- влажность 8÷10% - топливный брикет горит без
треска и искр;
- плотность 600÷750 кг/м3
- дает возможность
размещения большого количества топлива на
сравнительно небольших площадях, решает
вопросы транспортной логистики;
- теплотворная способность 20÷24 мДж/кг -
практически одинакова с каменным углем;
- зольность 2÷3% - дает возможность решать
вопросы вредных выбросов, к тому же зола
топливных брикетов может быть использована для
улучшения почв.
(19)KZ(13)A4(11)29617

2. 29617
2
Изобретение относится к твердотопливным
источникам тепла и может быть использовано,
например, в качестве топлива для автономного и
экономичного обогрева помещений в бытовых и
промышленных условиях, топках малых котельных
жилищно-коммунального хозяйства и
промышленных предприятий, железнодорожных
вагонов, бытовых печах населения и других
энергетических установках малой мощности, а
также в качестве каминного топлива.
В современных условиях жизни человека важной
проблемой является создание и использование
недорогого и экологически чистого топлива с
высокими энергетическими характеристиками. При
создании такого топлива, как правило, в состав его
должны входить органические компоненты
растительного происхождения и/или отходы их
производства.
При производстве зерновых культур возникают
многотоннажные отходы незернового характера
(солома), которые используются, в основном, в
качестве органического удобрения. Часто возникают
ситуации, когда солома просто сжигается, что
является грубым нарушением технологии. В то же
время, при использовании только 50% соломы в
качестве сырья для производства топлива, можно
получить в республиканском масштабе 12,5 млн.
тонн топливных брикетов и пеллет.
Известен топливный брикет (варианты) (см.
Патент RU №2187542, М.кл. C10L 11/04,
18.11.2001). Топливный брикет включает, мас.%:
измельченный древесный уголь 50-93, крахмал,
муку пшеничную или декстрин 3-45, воду -
остальное до 100 или дополнительно содержит 4-15
древесных опилок при содержании 35-91
измельченного древесного угля, 3-45 крахмала или
муки пшеничной или декстрина, остальное до 100 -
воды.
К недостаткам данного топливного брикета
можно отнести то, что наличие в его составе
крахмала и пшеничной муки ведет к удорожанию
стоимости брикета.
Известен топливный брикет и способ его
получения (см. Патент RU №2068442, М.кл. C10L
5/14, 15.05.1994). Топливный брикет содержит смесь
измельченного твердого топлива с раствором
связующего - производного сульфокислоты,
например, натриевой соли
метиленнафталинсульфокислоты или
лигносульфоната с влажностью не более 9%,
заключенную в горючую оболочку, при этом объем
отвержденной смеси равен внутреннему объему
оболочки. В качестве твердого топлива используют
мелкий уголь, угольный шлам, опилки, лузгу,
дробленную кору и др. К недостаткам топливного
брикета можно отнести многокомпонентность
состава, что ведет к удорожанию стоимости
брикета.
Известен топливный брикет (см. Патент KZ
№25747, М.кл. C10L 5/44, 15.05.2012 и KZ №25746,
М.кл. C10L 5/44, 15.05.2012), содержащий смесь
отходов шелушения зерна овса или ячменя, 10-15%
муки отходов шелушения зерна овса или ячменя и
природной пыли и воды. При производстве
брикетов используют перегретый до 200°С пар и
пресс высокого давления, который по совокупности
признаков и достижимому положительному
эффекту является наиболее близким техническим
решением (прототипом). Недостатком этих брикетов
является применение пара, что значительно
удорожает и усложняет технологический процесс.
Задача, на решение которой направлено
изобретение, состоит в расширении ассортимента
твердотопливных источников тепла, создании
экологически чистого топлива с высокими
энергетическими и прочностными
характеристиками, вторичного использования
незерновой части зернового сырья.
Поставленные задачи решены следующим
образом.
Топливный брикет содержит твердую основу
органического происхождения и отличается тем, что
в качестве твердой основы используют незерновую
часть (солому) зерновых культур. Топливный
брикет содержит 85-95% соломы пшеницы, ячменя,
овса, 5-10% органических примесей в виде
растительных остатков других растений, половы и
органической пыли и остальное вода, а в качестве
связующего используется лигнин, содержащийся в
растительных отходах.
Способ получения топливного брикета
заключается в следующем.
Используемая для прессования солома (в тюках
или россыпью) подается на дробилку, где
происходит измельчение ее до фракций 1÷5 мм.
Далее измельченная масса влажностью 6÷10% (при
необходимости производится сушка массы в
сушилках) транспортером - шнековым, ленточным
или пневмотранспортом подается к месту
прессования. В качестве пресса используется
шнековый экструдер или плунжерный пресс.
При прессовании под давлением
1000÷1200 кг/см2
происходит оплавление лигнина,
содержащегося в растительных отходах, который в
дальнейшем является связующим элементом всей
брикетируемой массы.
При экструзионном прессовании на поверхности
топливного брикета образуется темный
науглероженный слой, имеющий
водоотталкивающие свойства. Готовый
топливный брикет имеет высокую механическую
прочность и влагостойкость. Ниже приведены
характеристики готового к употреблению
топливного брикета:
- влажность 8÷10%;
- плотность 600÷750 кг/м3
;
- теплотворная способность 20÷24 мДж/кг;
- зольность 2÷3%.
Полученное топливо является дешевым,
отличается простым способом получения,
экологической чистотой и решает задачу целевого
использования незерновой части зерновых культур.

3. 29617
3
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Топливный брикет, содержащий твердую основу
органического происхождения и связующее,
отличающийся тем, что в качестве твердой основы
используется незерновая часть (солома) зерновых
культур 85÷95%, примеси 5÷10%, а в качестве
связующего лигнин.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор К. Нгметжанова