Способ производства гранулированного торфа

Способ производства гранулированного торфа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: способ включает экскавацию торфа, обезвоживание сфрезерованного торфа до влажности 68-75% путем его естественной сушки в расстиле, гранулирование торфа, уборку в складочные единицы и последующую сушку гранул на откосах складочных единиц под превентором с прозрачным покрытием. При этом гранулированный торф выстилают на откосы в 1,5-2,0 слоя при среднесуточной температуре не менее +5° С и эффективной испаряемости не менее 1 кг/м2 сут. В описании изобретения приводится формула для определения количества цикловых слоев в складочной единице. Превентор размещают на суходоле или неразрабатываемой технологической площадке со степенью осушенности не менее 7 Дж/кг. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. у Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4839668/03 (22) 14.06.90 (46) 07,07.92. Бюл. М 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт торфяной промышленности (72) Е.Е.Петровский, В.М.Иванов, В.Н.Прилуцкий, Ю.К,Селиверстов и Л,А.Созинова (53) 622.331(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Й 855210, кл. Е 21 С 49/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

N 11554444997799, кл. Е 21 С 49/00, 1988. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГРАНУЛИРОВАННОГО ТОРФА (57) Сущность изобретения: способ включает экскавацию торфа. обезвоживание сфреИзобретение относится к получению гранулированного торфа в полевых условиях, используемого в качестве топлива, органических и органоминеральных удобрений, мелиорантов, субстратов для садоводства, сырья для термической, химической, биотехнологической и др. переработки. а также в кормопроизводстве.

Известен способ получения торфяных гранул в полевых условиях, включающий фрезерование торфяной залежи до размеров частиц не более 15 мм при влажности

65-80, грануливание путем окатывания до размеров гранул 15-25 мм, сушку гранул до влажности 40-50 на поле с последующей уборкой их в складочные единицы для длительного хранения.

Недостатком способа является увлажнение гранул в процессе их сушки в рассти„„Я „„1745947 А1 (5()5 Е 21 С 49/00, С 10 F 7/04 зерованного торфа до влажности 68-75 путем его естественной сушки в расстиле, гранулирование торфа, уборку в складочные единицы и последующую сушку гранул на откосах складочных единиц под превентором с прозрачным покрытием. При этом гранулированный торф выстилают на откосы в

1,5-2,0 слоя при среднесуточной температуре не менее +5 С и эффективной испаряемости не менее 1 кг/м сут. В описании изобретения приводится формула для определения количества цикловых слоев в складочной единице. Превентор размещают на суходоле или неразрабатываемой технологической площадке со степенью осушенности не менее 7 Дж/кг. 3 з.п. ф-лы, 2 ил„

1 табл. ле осадками, а также от подстилающего слоя из-за недостаточного уплотнения сырых гранул, полученных методом окатывания, что повышает длительность полевой сушки и снижает сезонный сбор торфа с единицы производственной площади.

Известен способ производства гранулированного торфа, включающий экскавацию торфяного сырья естественной влажности. сепарацию древесных включений, обезвоживание сырья до влажности 75-83%, формование гранул размерами 15-40 мм и влажностью 81, сушку сырых гранул на откосах складочных единиц, причем выстилку последующих слоев торфа на откосы осуществляют при достижении влажности предыдущего слоя гранул 50-67 . а досушку их ведут до влажности 337, конвективным способом.

1745947

Недостатком способа является то, что на откосы выстилэют сырые гранулы при влажности 81 (оптимальный режим), которые при перемещении и выстилке разрушаются на более мелкие агрегаты, затрудняя аэрацию сушимого слоя и режим сушки, что увеличивает длительность сушки циклового слоя и снижает сезонный сбор гранул.

Кроме того, гранулированный торф в процессе сушки подвергается воздействию осадков, что увеличивает продолжительность его сушки в складочных единицах.

Цель изобретения — повышение сезонных сборов торфа за счет увеличения длительности сезона добычи и уменьшения зависимости от погодных условий, Поставленная цель достигается тем, что в способе производства гранулированного торфа, включающем фрезерование торфяной залежи, обезвоживание сфрезерованного торфа, гранулирование, уборку и сушку гранул на откосах складочных единиц, производят обезвоживание фрезерного торфа до влажности 68 — 75 перед гранулированием путем его естественной сушки в расстиле, а сушку гранул на откосах производят под предохраняющим покрытием, причем количество цикловых слоев в складочных единицах определяют по формуле

N — A

2 где N — общая продолжительность периода сушки крошки v. гранул в сезоне при среднесуточной температуре воздуха выше 10 С и эффективной испаряемости не менее 1 кг/м,сут, сут;

М вЂ” общая продолжительность периода сушки гранул в сезоне при среднесуточной температуре воздуха от 5 до 10 С и э фективной испаряемости не менее 1 кг/м .сут, сут;

А и  — периоды отсутствия сушки гранул из-за недостаточной эффективной испаряемости (менее 1 кгlм .сут), сут;

2 и 3 — продолжительность сушки циклового слоя гранул, сут.

Отличие заявляемого способа также состоит в том, что сушку циклового слоя под покрытием осуществляют в 1,5-2,0 слоя гранул при среднесуточной температуре наружного воздуха. не менее 5 С и эффективной испаряемости не менее 1 кг/м,сут.

Последующий цикловой слой гранул на откос складочной единицы или валка выстилают при достижении предыдущего циклового слоя не более 55-60 .

Кроме того, покрытие размещают на суходоле или неразрабатываемой технологической площадке со степенью осушенности не менее 7 Дж/кг, 5 На фиг, 1 и 2 изображена схема производства гранулированного торфа.

Способ осуществляют следующим образом.

Торфяную залежь производственного

10 участка подготавливают к эксплуатации путем предварительного осушения до влажности поверхностного слоя 75 — 80 и экскавируют и установленные сроки на глубину 15-25 мм путем послойного фрезеро15 вания с помощью фрезерующего устройства

1. Перемешанную и измельченную до размеров частиц в поперечнике не более 15 мм сфрезерованную крошку выстилают на производственную площадь 2 и обезвоживают

20 путем естественной сушки в расстиле 3 до влажности 68-75 . Затем крошку перемещают с помощью транспортного средства или перевалкой в зону гранулирования I.

Фрезерный торф устройством 4 подают

25 на активный гранулятор 5, с помощью которого производят формование торфяных гранул до размеров в поперечнике 6 — 25 мм.

Затем гранулированный торф влажностью

75 с помощью устройства 6 подают в зону

30 сушки, выстилают в 1,5-2,0 слоя на откосы формируемой складочной единицы 7 или укрупненного валка и сушат его в устройстве

8 с прозрачным покрытием, размещенным на суходоле или технологической площадке

35 со степенью осушен ности не менее 7 Дж/кг.

Последующий цикловой слой влажных гранул выстилают на откосы складочных единиц при достижении влажности предыдущего (подстилающего слоя) 55 — 67, а количество

40 цикловых слоев в складочных единицах, осуществляемых в сезоне, определяют в зависимости от температуры воздуха и эффективной испаряемости. Длительность цикла (сушки циклового слоя) производства

45 гранулированного торфа в сезоне составляет 2-3 сут.

Обоснование выбора оптимального режима влажности гранул (значения получены экспериментально) приведено в таблице.

50 Из таблицы следует, что оптимальная влажность гранулированного торфа 7568 При большей влажности увеличивается продолжительность сушки гранул в слое в 1,5 — 2,0 раза, что технологически недапу55 стима. При меньшей влажности резко снижается предел прочности гранул, что ведет к разрушению гранул, что также недопустимо из-за нарушения условий сушки и качества продукции, 1745947

Пример 1. До начала полевого сезона на производственном участке осуществляют осушение торфяной залежи до нормативной степени осушенности с помощью дренирования и отвода влаги по осушительной сети.

Выбирают технологические площадки со степенью осушенности не менее 7 Дж/кг или суходол под устройство с предохраняющим покрытием и подготавливают технологическое оборудование к сезону.

При устойчивом. переходе среднесуточной температуры наружного воздуха через

5 С(для торфопредприятия (т/пр) "Пельгорское" Ленинградской обл. 22 апреля) и суточной эффективной испаряемости не менее

1 кг/м в сутки начинают полевой сезон добычи гранулированного торфа и осуществляют с помощью известного фрезерующего устройства 1 операцию "Фрезерование" поверхностного слоя торфяной залежи, Сфрезерованную и измельченную до размеров частиц не более 15 мм торфяную крошку выстилают на производственную площадь обезвоживают. до влажности 75 путем естественной сушки расстила толщиной до 25 см.

Контролируют влажность торфяной крошки в расстиле путем отбора проб на контрольной площадке и анализа их, например, термостатическим методом или с помощью влагомера.

Определяют сроки достижения влажности крошки 68 и значение испаряемости на индикаторе испаряемости ДИП-500М, которое используют в последующих циклах в качестве уставки для команды на уборку крошки из расстила.

Осуществляют перемещение фрезерной крошки с помощью, например, убороч-, ной перевалочной машины ФПУ-2 (или транспортных средств) в зону гранулирования I.

Подают устройством 4 фрезерную крошку на активный гранулятор 5, с помощью которого осуществляют формование торфа на гранулы диаметром в поперечнике, например, 6 мм.

Перемещают гранулы с влажностью

75% устройством 6 в зону сушки на формируемый откос складочной единицы ?. Для более интенсивной сушки гранулы выстилают преимущественно в два слоя путем разномерного перемещения устройства 6 вдоль устройства 8 с прозрачным покрытием в виде пленки и при этом фиксируют по индикатору испаряемости ДИП-500М начальное значение текущей испаряемости, При достижении влажности гранул в расстиле не более 60 фиксируют значение цикловой испаряемости, после чего наносят очередной слой гранулированного торфа на поверхность наращиваемого штабеля или укрупненного валка.

5 Определяютсроки перехода температуры наружного воздуха через граничное значение 10 С, по которым переходят с 3на 2-суточный цикловой режим сушки гранул под покрытием и обратно, 10 В течение сезона осуществляют производство гранулированного торфа и формирование складочной единицы под. покрытием, что позволяет через 2 мес после завершения сезона по учить гранулы с кон15 диционной влажностью, равной 33, и начать отправку их потребителю, например в качестве торфяных субстратов для садоводства.

Заканчивают полевой сезон производ20 ства гранулированного торфа при устойчивом переходе температуры наружного воздуха через граничное значение 5 С (для т/пр "Пельгорское" 10 октября).

Определяют количество цикловых слоев

25 (количество циклов в сезоне) в складочной единице по формуле

N — А и—

По данным метеостанции "Любань" для т/пр "Пельгорское" даны перехода среднесуточных температур воздуха через граничные значения и количество суток со

35 среднесуточной температурой, превышающей пределы, составляют соответственно: для 5 С 22.04 — 10.10 (170 сут); для 10 С 17.05 — 13.09 (118 сут).

По материалам наблюдений за эффек40 тив|.ой испаряемостью среднемноголетнее количество суток, неблагоприятных для полевой сушки гранул под предохраняющим покрытием, составляет: для периода со среднесуточными тем45 пературами более 10 С 6 сут; для периода со среднесуточными температурами в пределах от 5 до 10 С

4 сут.

Подставляя полученные данные в фор50 мулу, получают n> = 72, что превышает количество циклов добычи фрезерного торфа для с/х (пф,т. = 20) для тех же условий (т/пр

"Пельгорское", Лен, обл,) в 3,6 раза.

55 При одинаковых цикловых сборах производство гранулированного торфа с единицы производственной площади за сезон по предлагаемому способу превышает аналогичный показатель промышленного способа добычи фрезерного торфа в 3,6 раза, что

1745947 более эффективно по сравнению с известными техническими решениями.

Пример 2, Производство гранулированного торфа в условиях т/пр "Турундаевское", и/о "Вологдаторф", 5

Осуществляют фрезерование торфяной залежи, предварительное обезвоживание и доставку фрезерной крошки в зону гранулирования аналогично примеру 1, Формуют торф влажностью 68 с по- 10 мощью активного гранулятора 5 на гранулы диаметром 25 мм.

Выстилают гранулы с влажностью 68 на формируемый откос складочной единицы в 1,5 слоя путем равномерного перемеще- 15 ния устройства 6 вдоль устройства 8 и при этом определяют по индикатору ДИП-500М значение текущей испаряемости, При достижении влажности гранул в расстиле не более 55 фиксируют значение 20 цикловой испаряемости, после чего наносят очередной слой гранулированного торфа на поверхность наращиваемого штабеля или валка, Найденное значение цикловой испаря- 25 емости используют в качестве уставки для определения сроков достижения гранулами диаметром 25 мм до заданной кондиционной влажности с учетом конкретных технологических и погодных условий. 30

По данным метеостанции "Вологда" для т/пр "Турундаевское" (Вологодская обл.) даты перехода среднесуточных температур воздуха через граничные значения и количество суток со среднесуточной температу- 35 рой, превышающей пределы, составляют соответственно: для 5 С 25.04 — 08.10 (160 сут); для 10 С 17.05 — 11,09 (116 сут), По материалам наблюдений за эффек- 40 тивной испаряемостью среднемноголетнее количество суток, неблагоприятных для полевой сушки гранул под предохраняющим от осадков покрытием, составляет; для периода со среднесуточными тем- 45 пературами более 10 С 10 сут, для периода со среднесуточными температурами в пределах от 5 до 10 С

8 сут.

Подставляя полученные данные в фор- 50 мулу, находят п = 65, что превышает количество циклов добычи фрезерного торфа для с/х (и ь,т. = 23) в тех же климатических условиях (т/пр "Турундаевское" Вологодской обл,) в 2,8 раза, 55

При одинаковых цикловых сборах производство гранулированного торфа предложенным способом обеспечивает увеличение сезонных сборов в условиях Вологды в 2,8 раза, что более эффективно по сравнению с существующим способом добычи фрезерного торфа.

Преимущества предложенного способа заключаются в следующем; увеличивается длительность сезона за счет расширения температурного режима (граничных условий) сушки гранулированного торфа под предохраняющим покрытием.

Начало и окончание полевого сезона производства гранулированного торфа осуществляется при устойчивом переходе среднесуточной температуры наружного воздуха через 5 С, а не через 10 С для фрезерного торфа.

Использование покрытия позволяет снизить увлажнение гранул осадками, что снижает длительность сушки циклового слоя в складочной единице и обеспечивает возможность работы всего технологического оборудования в квазиоптимальном режиме независимо от погодных условий. Кроме того, выбор суходола либо технологической площадки со степенью осушенности не менее 7 Дж/кг позволяет снизить увлажнение складочной единицы или укрупненного валка от подстилающего слоя торфяной залежи, что повышает сезонный сбор торфа.

Определение количества цикловых слоев в складочной единице обеспечивает возможность контроля фактических циклов производства гранулированного торфа в конкретном регионе с учетом граничных значений температуры окружающего воздуха 5 С и эффективной испаряемости 1 кг/м /сут, что позволяет оценивать и более полно использовать цикловое время сушки гранул на откосах складочной единицы.

Формула изобретения

1, Способ производства гранулированного торфа, включающий фрезерование торфяной залежи, обезвоживание сфрезерованного торфа, гранулирование, уборку и сушку гранул на откосах складочных единиц, отличающийся тем, что, с целью повышения сезонных сборов торфа за счет увеличения длительности сезона добычи и уменьшения зависимости от погодных условий, производят обезвоживание фрезерного торфа до влажности 68-75 перед гранулированием путем его естественной сушки в расстиле, а сушку гранул на откосах производят под предохраняющим покрытием, причем количество цикловых слоев в складочных единицах определяют по формуле

N — 
1745947

10 где N — общая продолжительность периода сушки торфяной крошки и гранул в сезоне при среднесуточной температуре воздуха выше 10 С и эффективной испаряемости не менее 1 кг/м .сут, сут. г

Влагосодержание гранул при

95 полной влагоемкости, кг/кг

П родолжител ьность достижения 95 полной влагоемкости, с

Предел прочности гранул на сжатие, МПа

Продолжительность сушки циклового слоя гранул, сут

Влажность при формовании гранул, 2,7

3,0

3,0

3,2

3,2

Разрушение гранул

85,3

80,5

75,4

69,2

68.0

62,7

4,2

7,0

7,9

6,5

6,0

3;1

4,0

3,0

2,0

2,0

2,0

1,5

П р и м е ч а н и е. Торф переходной древесно-осоковый. Степень разложения 35о . Сушка гранул под предохраняющим покрытием..Диаметр гранул 6-25 мм. Влажность подстилающего циклового.слоя не более 55 — 60%.

Составитель И. Синицкая

Техред М;Моргентал Корректор Л. Бескид

Редактор В. Данко

Заказ 2374 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

М вЂ” общая продолжительность периода сушки гранул при среднесуточной температуре воздуха от 5 до 10 С и эффективной испаряемости не менее 1 кгlм .сут, сут;

А и  — периоды отсутствия сушки гранул из-за недостаточной эффективной испаряемости (менее 1кгlмг.сут), сут;

2 и 3- продолжительность сушки циклового слоя гранул, сут.

2. Способ пои, 1; отл и ч а ю шийся тем, что сушку гранул под покрытием осуществляют в 1,5 — 2,0 слоя при среднесуточной температуре не менее 5 С и эффективной

5 испаряемости не менее 1 кгlм,сут.

3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что последующий цикловой слой гранул выстилают на откосы складочных единиц при достижении влажности предыдущего

10 слоя не более 55-60 .

4. Способ по и. 1, отличающийся тем, что покрытие размещают на суходоле или нараэрабатываемой технологической площадке со степенью осушенности не ме15 нее 7Дж/кг.

2,6

2,8

3,3

3,4

4,3

Процесс поглощения влаги не за хает