Сравнение топливных брикетов между собой: плюсы и минусы, виды брикетов для топки

Топливные брикеты сравнение. Топливные брикеты или дрова, что лучше по мнению экспертов и обычных людей

Экология потребления. Усадьба: Топливные брикеты или евродрова — до сих пор в диковинку, хотя и появились уже достаточно давно. Не лишним будет разобраться, какие же у них есть достоинства по сравнению с дровами.

Как альтернатива древесине и углю, все больше популярности набирают топливные брикеты. Они относятся к твердому виду топлива и подходят для использования в каминах и печах любых видов.

Они имеют ряд преимуществ перед другими видами топлива, в том числе экологичность, что делает их отличным вариантом применения для отопления жилищных помещений. Далее мы более подробно рассмотрим что такое брикеты, из чего они делаются, их преимущества и что все такие лучше – дрова или брикеты.

Топливные брикеты изготавливаются из отходов деревообработки, отходов угля, торфа и отходов различных сельскохозяйственных культур. Технология производства заключается в процессе прессования данных отходов под высоким давлением.

Единственное связующее вещество содержащееся в брикетах – это лигнин, который содержится в клетках ратсительных отходов. Поэтому брикеты не содержат никаких клеящих примесей для удержания формы и являются экологически чистым продуктом.

Процесс прессования происходит также под высокой температурой, что способствует оплавлению поверхности произведенных брикетов. В результате, поверхность готовой продукции более прочная, что делает более удобным ее паковать и транспортировать.

Преимущества топливных брикетов

• Высокая теплотворная способность

Топливные брикеты отличаются способностью высокой отдачи тепла. Их теплотворная способность составляет 4600-4900 ккал/кг. Для сравнения, сухие березовые дрова теплотворную способность около 2200 ккал/кг. А древесина березы из всех видов древесиныимеет самые высокие показатели теплоотдачи. Поэтому, как видим, топливные брикеты дают в 2 раза больше тепла, чем дров. К тому же, на протяжении всего горения, они сохраняют постоянную температуру.

• Длительное время горения

Брикеты также отличаются довольно высокой плотностью, которая составляет 1000-1200 кг/куб.м. Самой плотной древесиной, применимой для отопления, считается дуб. Его плотность составляет 690 кг/куб.м. Снова видим большую разницу в пользу топливных брикетов. Хорошая плотность как и раз и способствует длительному горению топливных брикетов. Они способны давать устойчивое пламя от закладки до полного сгорания в течении 2,5-3 часов. При поддерживаемом режиме тления, одной порции качественных брикетов хватит и на 5-7 часов. Это значит, что вам нужно будет добавлять их в печь в 2-3 раза меньше, чем если бы топили дровами.

• Низкая влажность

Влажность топливных брикетов составляет не более 4-8%, в то время как минимальная влажность древесины составляет 20%. Брикеты имеют такую низкую влажность благодаря процессу сушки, которая является обязательным этапом производства.

Благодаря своей низкой влажности, брикеты и достигают высокой температуры при горении, что и способствует их высокой отдаче тепла.

• Минимальная зольность

По сравнению с дровами и углем, зольность брикетов гораздно меньше. После сжигания, они оставляют только 1% золы. Сжигание угля оставляет до 40% золы. Более того, золу брикетов можно еще использовать как удобрение, а золу угля придется еще утилизировать.

Преимущество отопления брикетами также в том, что гораздо уменьшаются затраты на чистку и обслуживание камина или печи.

• Экологичность

Выбор топливных брикетов для отопления в доме отличный вариант для людей, заботящихся о своем здоровье. Брикеты практически не выделяют дыма и других вредных летучих веществ, поэтому вы можете безугарно растапливать печь даже при малой тяге дымохода.

В отличие от угля, сгорание брикетов не образует оседающей в помещении пыли. Также, так как брикеты это топливо произведенное из отходов, меньше ущерба наносится окружающей среде.

• Удобство хранения

Топливные брикеты удобно как использовать, так и хранить.

В отличие от бесформенных дров, брикеты имеют довольно правильную и компактную форму. Поэтому, если даже постараться максимально аккуратно уложить дрова в компактную поленницу, то они все равно будут занимать места в 2-3 раза больше чем брикеты.

• Отсутствие конденсата на дымовых трубах

Так как дрова имеют более высокую влажность, во время сгорания они образуют на стенках дымовой трубы конденсат. В зависимости от степени влажности дров, конденсата будет соответственно больше или меньше. Чем плох конденсат в дымовой трубе, так это тем, что он со временем заужает его рабочее сечение. При сильном конденсате уже после одного сезона вы заметите сильное падение тяги в дымоходе.

8%-я влажность брикетов практически не образует конденсата, следственно и дольше сохраняется работоспособность дымохода.

Что лучше: дрова или брикеты?

Если учесть все преимущества топливных брикетов, которые описаны выше, то брикеты все таки лучший выбор для отопления дома. Он и экологичен с минимальным влиянием на окружающую среду, и эффективен в отоплении, и удобен в использовании. К тому же он и более экономичен по сравнению с другими популярными видами топлива, так как его расход намного меньше. Также, в процессе его эксплуатации у вас никогда не возникнет проблем с задымленностью дымохода, так как он практически дыма и не выделяет. Благодаря всем этим преимуществам, товливные брикеты и набирают все большей популярности среди обладателей печей и каминов.

Хоть на первый взгляд может показаться, что между брикетами и дровами значительная разница в цене, но если учесть их характеристики (теплоотдачу и плотность, так как в 1 куб.м. древесины на 40-50% топлива меньше чем в брикатах), то разница в цене совсем незначительна. А брикеты, к тому же, имеют ряд других преимуществ над дровами. опубликовано

Топливные брикеты или дрова что лучше? Брикеты или дрова что выгоднее? Этими вопросами интересуются многие владельцы частных домов. Реклама топливных брикетов из берёзовой стружки и хвои говорит о том, что якобы у них теплоотдача в два раза больше, горят они в четыре раза дольше, чем обычные берёзовые дрова, от них остаётся меньше сажи, и занимают они меньше места.

Так ли это на самом деле? Тогда, возможно, стоит провести опыт и окончательно убедиться в правдивости или в необъективности этих обещаний?

Вообще, стоит сказать, что идеального твёрдого топлива не бывает. У использования древесины, угля и разных прессованных отходов есть свои преимущества и недостатки, в том числе и финансовые. Задачей каждого домовладельца является выбор самого выгодного варианта. Чем же лучше топить: дровами или брикетами?

Дрова являются старым, проверенным топливом. Дерево — это древнейшая, экологически чистая разновидность топлива. Конечно, есть очень много видов поленьев, однако самая большая популярность у берёзовых дров.

Плюсы отопления помещения берёзовыми дровами

1. Самое известное и неоспоримое их качество заключается в том, что такие дрова очень быстро воспламеняются и долго горят, у них высокая теплоотдача.
2. Также они не «стреляют» при горении, как, например, хвойная древесина.
3. У этих поленьев очень приятный аромат благодаря наличию в дереве эфирных смол. Они характеризуются положительным воздействием на верхние дыхательные пути человека, поскольку отличаются бактерицидными и обеззараживающими свойствами. Когда эти эфирные масла вместе с вдыхаемым кислородом попадают в организм человека, то таким образом оказывается благотворное влияние на нервную, кровеносную и сердечно-сосудистую системы. Потому, если вы находитесь недалеко от камина, в котором горят поленья из берёзы, то ощущаете расслабление, спокойствие, чувствуете гармонию и уют.
4. Дрова отличаются компактностью, относительно небольшим весом.
5. Стоимость берёзовых дров у «Северо-Западной дровяной компании» небольшая.

Минусы дров

Пожалуй, единственным минусом является образование такими дровами копоти, потому что при сгорании выделяется смолистое вещество — дёготь, загрязняющий дымоход и уменьшающий тягу. Но если вовремя проводить очистку, то и эту проблему можно устранить.

Преимущества отопительных брикетов

Стоит также сказать и о таком виде топлива как брикеты.

• Они продаются в компактных упаковках.
• У них относительно небольшой вес (около десяти килограммов одна упаковка).
• Цена брикетов совсем не высокая.

Недостатки такого вида топлива

• Если сравнивать с дровами, то у брикетов небольшая теплоотдача. Довольно низкая максимальная температура отопления.
• Десятикилограммовой упаковки хватает только на четыре часа отопления маленького помещения.

Решать, конечно, только вам, но из сравнения дров и брикетов очевидно, что у берёзовых дров преимуществ побольше, чем у топливных брикетов. Вы уже наверняка решили для себя, чем лучше топить печь: дровами или брикетами. Так что делайте правильный выбор!

Топливо для растопки бани должно отвечать следующим требованиям: быстро разгораться и давать стабильный, сильный, долгий жар. При этом не прогорать слишком быстро и не дымить. Правильно заготовленные, просушенные дрова из хорошей, плотной древесины выполняют эти условия и традиционно пользуются спросом у любителей бани. Альтернативное топливо — евродрова — пока не так распространены, но их популярность год от года растёт. И на это есть весомые причины.

Плюсы топливных брикетов

Сжигание топливных брикетов не наносит вреда здоровью, так как они не содержат в своём составе химических веществ

Топливные брикеты (евродрова) — это кирпичики из спрессованных растительных отходов: опилок, стружки, соломы, зерновой шелухи, стеблей и т. д. Частицы материалов соединяют между собой под давлением при помощи органического клея (или обходятся вообще без него, если в сырье достаточно собственных смол).

Без сомнения, производство топливных брикетов способствует более эффективному использованию природных ресурсов. Но у евродров есть масса и других преимуществ:

• Имеют теплоотдачу вдвое большую, чем дрова (до 5000 ккал/кг), при этом сила прогрева не уменьшается в процессе горения. Такие показатели тепла достигаются благодаря высокой плотности и низкой влажности изделий (у брикетов последний показатель составляет 5–8%, у дров достигает 20%).
• Очень медленно прогорают (примерно в 4 раза дольше дров), что даёт возможность существенно снизить объём потребляемого в сезон топлива.
• Не образуют сажу на стенках дымохода.
• Практически полностью сгорают, упрощая процесс уборки.
• Горят плавно и мягко: не искрят, не шумят, почти не дымят, не стреляют угольками, не дают запаха, не выделяют вредных веществ. Другими словами, не создают дискомфорта людям, которые находятся рядом с пламенем.
• Компактно хранятся в виде аккуратных штабелей, в которых и поставляются. Евродрова не нужно колоть, складывать в поленницы, от них не остаётся мусор.

Стоимость брикетов в 2–3 раза выше, чем дров, но разница в цене компенсируется их малым расходом. Кроме того, древесина намного объёмней, а поэтому требуют дополнительных затрат на доставку.

Преимущества дров

Дрова являются самым экологичным материалом без запаха

Традиционное топливо имеет следующие плюсы:

• древесина быстрей разгорается и прогревает помещение;
• недорого стоят, особенно если заниматься самостоятельной заготовкой;
• у хорошо высушенных дров высокая теплоотдача;
• при нагреве выделяют эфирные масла, благотворно действующие на организм;
• создают особую атмосферу благодаря потрескиванию и красивым языкам пламени.

Одно из главных достоинств дров — их доступность, ведь во многих регионах топливные брикеты попросту не найти.

Что лучше выбрать для бани

Лучшим продуктом горения являются дрова двухлетней давности, которые хранились в правильных условиях

В вопросе, что лучше для бани, топливные брикеты или дрова, нет единого мнения.

Традиционная баня для многих имеет особый, едва ли не сакральный смысл. «В бане помылся — что заново родился», «Жар костей не ломит», «Дух парной — дух святой», «Баня все грехи смоет» — повсеместная любовь к бане воплотилась в фольклоре. Посещение бани — особый обряд, в процессе которого не просто моются, но и избавляются от болезней, порчи, наговоров, очищаются на духовном уровне.

Баня — по сути, бытовое явление, но настоящие поклонники парилки с благоговением хранят и передают банные традиции. Одна из них — протопка бани «полезными» дровами с душистым ароматом смол. С этой точки зрения, использование настоящих дров целесообразно: именно они создают неповторимую банную атмосферу, ради которой всё и затевается.

Кроме того, любители по-настоящему жаркой парной настаивают: топливные брикеты не дают нужного для настоящей бани жара. Да, они долго и стабильно горят, но доводят температуру в помещении лишь до определённого уровня, сколько их не подкидывай. А это часто не устраивает заядлых парильщиков.

Сторонники же брикетов утверждают, что ароматы дров и так не попадают в парную, так как жар от топлива в современных печах не соприкасается с камнями. Оздоровиться же можно травяными отварами и паром от веника. А брикеты экономичней и эффективней, после их использования не остаётся щепок, пыли и прочего мусора. Они долго горят, поэтому не нужно постоянно подкидывать топливо, можно спокойно наслаждаться отдыхом. Брикетами можно достаточно хорошо натопить баню, поэтому для тех, кто предпочитает париться «без фанатизма», евродрова — самое то.

Итак, учитывая стоимость и расход брикетов и древесины, можно сказать, что значительной разницы в цене между ними нет. Стабильно горящие евродрова — хорошее решение для печей длительного горения. Для растопки же бань многие предпочитают испытанную веками древесину. Несмотря на то что брикеты позиционируются производителями как достойная замена традиционному топливу, чтобы избежать разочарования, начинать переход на них лучше с небольших партий.

Чтобы обогреть помещение, нужно установить отопительный прибор, технические характеристики которого соответствуют всем предъявляемым требованиям. В качестве топлива можно использовать либо дрова, либо брикеты.

Дрова

Что касается дров, то это классический вариант, востребованный и по настоящее время. Печь, растопленная дровами, способна обогреть весь дом, наполняя помещение особой атмосферой уюта и тепла. Довольно часто даже для каминов берут именно дрова. Ведь натуральный аромат древесины может служить своеобразным освежителем воздуха. Да и в современном интерьере связка поленьев будет смотреться гармонично.

Дерево распиливается приблизительно на одинаковые куски, которые в свою очередь колются на мелкие поленья. Оборудовать стеллаж для хранения дров можно как из дерева, так и из металла. При возведении данного сооружения следует учитывать следующие требования:

• нижняя полка должна располагаться на определенной высоте от земли;
• дрова следует складывать не очень плотно, обеспечивая тем самым естественную циркуляцию воздуха;
• поленницу лучше разделить на несколько секций, чтобы в будущем было удобно выбирать дрова для растопки;
• обязательно сооружается навес, уберегающий «склад» от природных осадков (дождя, снега).

Поленница может быть как отдельным строением, так и пристройкой к дому или сараю. Наиболее подходящая форма сооружения — прямоугольная с боковыми стенками. Главное, соблюдать правила пожарной безопасности, чтобы не произошло случайное возгорание.

Укладывать поленья на хранение можно несколькими способами:

• штабелем;
• клетками;
• копной.

Совет: В дом заносить дрова лучше в том количестве, которое понадобится для обогрева на день. Не будет лишним соорудить неподалеку печки небольшую комнатную поленницу, чтобы дрова немного подсушивались перед растопкой.

Брикеты

Брикеты — относительно новый вид топлива, сырьевым материалом которого служат опилки, стружка, торф, сельскохозяйственные отходы, древесный уголь и много другое. Процесс изготовления подразумевает прессование составляющих под высоким давлением на специальном оборудовании. При этом соблюдается определенный температурный режим.

Достоинства

Несмотря на то, что брикеты — это продукт переработки, выделяют ряд неоспоримых преимуществ данного топлива по сравнению с аналогами, в том числе и дровами:

• относительно невысокая цена;
• экологичность;
• высокий показатель теплоотдачи;
• удобство хранения;
• отсутствие конденсата;
• длительный срок горения;
• минимальная зольность (проводить чистку печи можно значительно реже).

Кроме того, вместо того, чтобы истреблять лес, можно использовать брикеты, сжигая тем самым продукт переработки, произведенный из отходов на предприятиях, заготавливающих лес. Ранее мы уже писали про и советовали добавить статью в закладки.

Примечание: Выделяют также топливные гранулы и пеллеты. Отличия у данных видов лишь в размерах и способах изготовления.

Хранение и транспортировка

Ввиду того, что брикеты изготавливаются на специальном оборудовании, они имеют достаточно компактную форму правильных размеров. Это позволяет не только аккуратно транспортировать, но и хранить топливо. Кроме того, в качестве хранилища можно использовать кладовое помещение незначительных габаритов.

К сожалению, производство топливных брикетов налажено недостаточно хорошо, что немного усложняет оперативность доставки заказа. Кроме того, при транспортировке следует быть предельно аккуратным, чтобы не повредить упаковочный материал. Ведь брикеты могут попросту рассыпаться, повредиться и впитать ненужную влагу.

Видео: сравнение дров и брикетов

Однозначный ответ на вопрос, что лучше — дрова или топливные брикеты — дать трудно. Каждый выбирает тот вид топлива, который больше подходит по цене и техническим характеристикам. Многие предпочитают к тандему использовать и уголь, что в результате дает намного больше тепла, да и держится оно значительно дольше.

Приятно бросить в камин пару поленьев сосны или дуба. Но вот что интересно, топливные брикеты , которые прессуют из древесной стружки или коры оказываются превосходят дерево. Не по эстетике процесса горения, но все же по очень важным параметрам – по жару (теплотворной способности) и длительности горения. Давайте разберемся как это возможно?

Ключевые показатели топлива теплотворная способность, которая зависит от содержания органического вещества и влажности в топливе. Плотность топлива – так же имеет большое значение. Оказывается, 1 тонна сухих (3-4% влажности) брикетов = 5 тоннам дров (влажности 20%).

Соотношение влажности определяет более высокую теплотворную способность. А чем больше влажность у древесины, тем больше энергии горения уходит просто на то, что бы выпарить из дров воду!

Топливные брикеты изготавливаются за счет высокого давления (300 атмосфер). Создают брикет с очень высокой плотностью, в пару раз раз выше чем у дерева. Как простое проявление – это опыт, бросить топливный брикет в воду – и вы увидите как он лихо пойдет на дно! То есть у него плотность выше плотности не только дерева, но и воды. У брикета плотность выше в 2-3 раза чем у древесины. А плотность определяет длительность процесса горения.

Брикет может гореть до 5-8 часов, а как норма у него установлено время горения в 2-3 часа. Для топки печки или для камина более длительное горение это хорошо. Можно положить брикеты и до утра не подбрасывать уже топлива, огонь сохраниться на всю ночь.
В обычной древесине есть поры с кислородом и за счет этого она горит быстро, а брикет будет гореть медленно и давать тепла больше чем дерево.

А некоторые брикеты за счет формы – очень удобно складывать. Такие брикеты, помню как курьез показывали по телевизору в репортаже о Японии, что они из отходов делают прекрасное каминное топливо. Было это еще в в 90-е годы прошлого века.

Зная эти секреты про влажность понимаешь, почему очень важно иметь в хозяйстве дрова многолетней выдержки –, которые при естественной сушки достигают низкой влажности, и кроме того всегда иметь запас дров у самого камина и у каменки в бани. Что бы они хорошенько подсыхали. Это серьезно сократит время растопки бани – до высокой температуры в парилке.

Теплотворная способность:

дрова естественной влажности (40-55%) ~1500 ккал/кг

дрова сухие (влажность 25%) 2160 ккал/кг (сосна), 2600 ккал/кг (береза)

бурый уголь 3910 ккал/кг

брикеты из древесных отходов 4400-4500 ккал/кг

чёрный уголь 4900 ккал/кг

При горении брикеты не выделяют гари, чада или копоти. При горении не искрят и не дымятся. При горении дает высокотемпературное пламя, так что можно использовать в мастерской, где нужно поддерживать длительное время температуру.

Преимуществом по сравнению с обычными дровами является малый объем золы. Зольность — процент золы, остающейся от сжигания брикетов 1% от массы использованных древесных брикетов.

Но в завершение важно еще развеять опасение – “Знаем мы – там же клей используется, все эти опилки склеивать в брикеты». Скрепление в единый предмет достигается за счёт того что часть древесины “Лигнин” под действием температуры превращается в экологически чистое связующее вещество.

Рекомендуем также

Топливные брикеты «ОхтаСнаб» | Статьи

Что представляют собой древесные топливные брикеты. Какие их особенности и преимущества по сравнению с дровами или углем. Как нужно хранить, разжигать и топить с помощью топливных брикетов.

Производство топливных брикетов начинается с очистки древесины, затем измельчение, сушка и прессование.

Древесные топливные брикеты различаются по типам и наименованиям: Nielsen, RUF, NESTRO, Pini-kay. Все они имеют характерные отличия между собой. Все евродрова получили свои наименования от одноименных названий компаний-производителей.

Древесные топливные гранулы пеллеты обладают несомненным преимуществом не только в плане экономии бюджета, но и в плане удобства транспортировки и хранения в условиях малых свободных площадей

Одним из насущных глобальных вопросов в кругу мировых ученых является поиск вида топлива, дешевого с одной стороны, и экологичного с другой. А простой человек делает все для того, чтобы в зимний холодный морозный вечер спокойно отдыхать в любимом кресле, укутавшись в уютный клетчатый плед, а не сидеть у печи или камина и подкидывать бесконечно новые дрова или уголь.

Низкая себестоимость по сравнению с электрическими, газовыми теплоносителями.
Высокая экологичность.
Хорошая теплоотдача, даже лучше, чем у простой древесины на 60 %.
Прекрасный эстетический вид.
Стопка брикетов, сложенных в поленницу перед камином или грилем легко станет примечательным знаковым элементом интерьера.

В случае, если Ваш загородный дом находится недалеко от леса, то у вас есть уникальная возможность воспользоваться таким выгодным расположением.

Достаточно только иметь желание заниматься заготовкой дров, а также их последующей обработкой. Но не все хозяева хотят заниматься заготовкой дров. Поэтому они рассматривают другие варианты обогрева своих коттеджей. Особый интерес вызывает использование древесных топливных брикетов…

Уже многие годы известность такого экономичного и эффективного вида альтернативного топлива, как топливные брикеты из опилок и стружки, достаточно быстро растет и распространяется по многим странам целого мира. Область применения топливных брикетов считается очень и очень широкой: как для обогрева и приготовления еды на печи, гриле, барбекью, так и для удовлетворения эстетических потребностей (топливные брикеты для камина).
Среди множества положительных данных о топливных брикетах, внимание нужно уделить следующим…

Топливные брикеты свойства. Сравнение дров и древесных брикетов – что лучше и выгодней. Отличия по форме

В последнее время стало модным использовать для растопки печей не только традиционное топливо в виде дров, ну и другие, альтернативные варианты. Например, все большей популярностью пользуются , спрессованные под высокой температурой натуральные материалы: опилки, торф, солома и т.д. Созданные из биологических отходов, 100% натуральные и экологичные, брикеты топлива позволяют эффективно и недорого отпивать дом, баню.

В этой статье мы поговорим о том, как сделать топливные брикеты своими руками из подручных материалов. Для этого вам потребуется купить или сделать подходящее оборудование для переработки отходов жизнедеятельности и изучить, как правильно изготавливать евродрова. Изготовление топливных брикетов своими руками позволит вам решить сразу несколько проблем:

• избавится от отходов;
• получить эффективное и технологичное топливо для отопления жилища;
• сэкономить средства на дровах.

Самодельные брикеты топлива могут быть любой формы

Основные преимущества

Топливные брикеты являются современным видом альтернативного топлива. Их можно использовать в любых печах, каминах, котлах, мангалах, барбекю. Представляют собой евробрикеты цилиндрические заготовки, напоминающие дрова, либо прямоугольные кирпичики. Небольшие габариты позволяют размещать их в топках любого размера.

Из чего делают брикеты? Чаще всего используют древесину (опилки, стружку, пыль), но используют и солому, бумагу, торф, уголь, шелуху семян или орехов и даже навоз. Состав евробрикета может значительно отличаться, в зависимости от того, какая технология используется при производстве.

В то же время все виды сырья, из которого можно произвести еродрова являются природными, абсолютно натуральными. Изготовление топливных брикетов в домашних условиях позволит создать экологичный продукт, который практически полностью будет сгорать в топке печи и при этом выделять минимум дыма.

Сделанный в домашних условиях евробрикет можно использовать для растопки банной печи или отопления дома. Поскольку сырье спрессовано достаточно сильно и количество влаги минимальное, топливный брикет долго горит, постоянно выделяя большое количество тепла. Интересный момент подметили люди, уже активно использующие подобное топливо: если растапливать экодровами свой мангал и жарить на нем еду, при попадании на брикеты жира он не воспламеняется.

Склад готовых екробрикетов кустарного производства

Для печей, котлов и каминов, работающих на твердом топливе, отличным вариантом станут брикеты из опилок. Они неспешно разгораются, но после горят длительное время и выделяют большое количество тепла. Объясняется это высокой плотностью изделия из прессованной древесины. Теплоотдача от брикетов значительно превышает уровень тепла, получаемый при сгорании даже самых сухими дров, которых заняли минимум год.

Основными видами топлива для отопления печей считаются дрова и уголь. Но на современном рынке их все больше вытесняет альтернативный вид топлива – брикеты.

Свернуть

Что такое брикеты для печи?

Брикеты для печи или евродрова, как их еще иногда называют, являют собой спрессованные продукты переработки различных материалов. В процессе обработки сырья под действием высокого давления с него выходит большее количество влаги. За счёт этого готовый продукт отличается низкой влажностью и высокими теплотворными характеристиками.

Состав брикетов

Материалами для изготовления евродров обычно выступают различные древесные породы, солома, шелуха злаковых или семечек, торф и уголь. Рассмотрим их детальнее.

Виды

Способ обработки сырья играет немаловажную роль. Учитываю процесс изготовления, брикеты можно разделить:

• Piny-kay. Топливо, имеющее наибольшую плотность 1.40 г/см3. За формой подобны на куб или шестигранник, который имеет отверстие по средине. За счет воздуха внутри углубления обеспечивается ровное горение.
• Изделия низкой плотности — 0.8 г/см3. Это квадраты или прямоугольники, сделаны из наименьших частиц материала. Отличаются высокой теплопроводностью и длительным горением. Удобны в хранении, транспортировке, не занимают много места.
• Изделия из крупных опилок со средней плотностью. Их недостатками можно считать быстрое сгорание, частая потеря формы и деформация. Из-за низких затрат на производство, имеют сравнительно небольшую цену.

Преимущества и недостатки

Отопление альтернативным видом топлива имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Плюсы:

• Высокая теплотворность и теплоотдача. Эти показатели значительно выше у альтернативного топлива, чем у обычных поленьев.
• Длительное время горения. Поэтому их расход значительно меньше, чем у дров или угля.
• Равномерное горение. Брикеты сгорают без лишних шумов и дыма. А золы образуют меньше, чем уголь или дрова. Это упрощает уборку печного устройства после их использования.
• Незначительное выделение смолянистых веществ. Благодаря этому не засоряется дымоход.
• Длительный срок хранения. Брикеты можно хранить от 1 до 5 лет (в зависимости от изготовления).
• Экологичность. Продукт натуральный, без различных примесей. Безопасный для людей и окружающей среды.

Минусы:

• Цены на брикетное топливо выше. Дрова же стоят намного дешевле. Но благодаря экономичному расходу затраты окупаются.
• Приобретение такого товара в некоторых городах или поселках затруднительно.
• Хранить изделия следует в соответствии с инструкцией. Поэтому следует подготовить чистое и сухое место.
• Пепел издает резковатый запах.

Брикеты или все-таки дрова?

Хоть евродрова обычно изготовляют из отходов от дерева, но совершенно отличаются по характеристикам. Евродрова эстетичны и удобны в хранении и использовании. Они медленно горят и дают больше тепла. Но вот количество жара от брикетов значительно меньше, чем от дров.

Поэтому, чтобы обогреть дом в лютые морозы потребуется несколько больше времени, чем при дровяном отоплении. А это доставляет некоторое неудобство. Зольность альтернативного топлива низкая.

Но их пепел имеет резковатый запах, что может не понравится окружающим. Брикеты не создают эстетического наслаждения, ведь горят без шума и потрескиваний. Использование дров гораздо приятнее: можно сделать уютную атмосферу.

Чем лучше топить печь дровами или брикетами? Однозначного ответа на этот вопрос не существует . Оптимальная схема отопления дома: сжигание обоих видов топлива (классического и альтернативного) одновременно.

Достигнуть оптимальной температуры лучше с помощью обычных дров, а потом только поддерживать ее брикетами. Использование одних брикетов стоит применять для печей длительного горения. Так вы избавите себя от надобности постоянно подкладывать новую партию дров.

Какие брикеты лучше использовать?

Различные виды брикетов имеют разный уровень теплотворности. Эту особенность стоит учитывать при выборе продукта, ведь она является самой главной. Наиболее оптимальным вариантом считаются брикеты из опилок.

Эти топливные брикеты лучше для печки в доме, бане, даче или другом помещении. Они имеют высокую теплоотдачу, долго горят, оставляют мало золы, удобны в использовании и транспортировке, не загрязняют воздух.

Брикеты шелухи семечек и хвойных пород также имеют хорошие показатели, но из-за наличия масел они загрязняют дымоход. В следствии отопительное устройство будет требовать частой чистки.

Перед покупкой обратите внимание на структуру и влажность изделия. Если оно деформируется или крошится при нажатии – лучше откажитесь от такой покупки. А высокая влажность уменьшает теплоэффективность продукта. Отдайте предпочтение топливу вида Pini-kay. Оно обладает максимальной плотностью, горит ровнее и дольше.

В отопительный сезон каждый хозяин выбирает для себя лучший вид топлива, чтобы обогреть жилые помещения. В последние годы набирают популярность брикеты топливные. Отзывы покупателей и экспертов помогут понять, какими достоинствами и недостатками обладает представленный альтернативный вид топлива. Его применяют в печах, каминах или котлах вместо привычного угля или дров.

На сегодняшний день разработано множество видов брикетов. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо знать их отличия. Эксперты в области отопительного оборудования помогут разобраться в этом вопросе и дадут ряд рекомендаций. Это позволит не потеряться в огромном многообразии существующих видов брикетов, или, как их принято еще называть, евродров. Также зная, на какие вопросы в первую очередь обращать внимание при покупке, можно выбрать качественные, эффективные брикеты.

Общее понятие

Топливные брикеты делают из отходов сельскохозяйственной, деревообрабатывающей отрасли. Материал при помощи специального оборудования высушивают и прессуют.

Так, существуют топливные брикеты из подсолнечника (отзывы экспертов и покупателей будут представлены далее), древесных опилок, тырсы, шелухи гречки или риса и т. д. В этих же целях можно использовать торф, солому, травянистые растения. Это довольно выгодно для владельцев ферм, сельскохозяйственных предприятий. Сокращается количество отходов, получается использовать подобное сырье максимально эффективно.

Даже если брикеты конкретное предприятие или домохозяйство не использует для собственного потребления, они могут получать прибыль от реализации евродров.

Топливные брикеты, отзывы о которых можно встретить в разных источниках, являются экологически чистым продуктом, не вредящим здоровью людей.

Преимущества брикетов

Массой преимуществ обладают топливные брикеты. Отзывы потребителей и экспертов дают понять, что помимо экологичности евродрова обладают высокой теплотворной способностью. Она в 2 раза превышает показатель, которым характеризуется обычная древесина. Тому есть несколько объяснений.

Влажность древесины составляет около 15%. При производстве брикетов материал сильно высушивается. В результате получается изделие из той же, например, древесины, но с влажностью от 4 до 8%. Именно этот фактор становится причиной повышения температуры горения материала.

Второй немаловажной причиной, из-за которой наблюдается подобный эффект, является высокая плотность евродров. Она составляет 0,9-1,3 г/см 3 . У обычной древесины плотность равна 0,4-0,8 г/см 3 . Это значит, что вещества, которое подвергается горению, на тот же объем будет больше. Указанные причины обуславливают высокую теплотворную способность евродров.

Отзывы потребителей

Помимо технических преимуществ существует множество положительных отзывов о брикетах со стороны потребителей.

В первую очередь отмечается их компактность. При хранении не потребуется выделять много места.

Окружающей среде не вредят топливные брикеты. Евродрова, отзывы о которых представлены потребителями, изготавливают из натуральных материалов при помощи прессования. В них не содержится клея, прочих вспомогательных веществ. А благодаря низкой влажности при горении выделяется меньше сажи. Это позволяет проводить чистку дымохода гораздо реже, что является несомненным преимуществом. Также обслуживание отопительного оборудования можно будет проводить не так часто, как раньше. Стоимость этого топлива гораздо ниже, так как его делают из отходов. Сельскохозяйственные, деревообрабатывающие предприятия могут перерабатывать собственное сырье на месте производства.

Недостатки

Древесные топливные брикеты, отзывы о которых представлены в статье, имеют и несколько недостатков. В первую очередь покупатели отмечают высокую требовательность подобных изделий к условиям хранения.

Брикеты могут отсыреть, если оставить их на улице или во влажном помещении. Температура горения при этом сильно снижается. Хранить евродрова нужно в теплом проветриваемом помещении.

Некоторые покупатели говорят про топливные брикеты в негативном ключе. Они утверждают, что это некачественные изделия, которые могут рассыпаться и недостаточно сильно обеспечивать тепло. Однако это случается, только если нарушается технология производства. Некоторые недобросовестные производители могут добавлять в обрабатываемый материал некачественную древесину. Это становится причиной неприятностей при эксплуатации подобных изделий.

Виды брикетов

Существует несколько классификаций, по которым разделяются брикеты топливные. Отзывы экспертов и потребителей помогут понять разницу между этими видами.

В первую очередь евродрова различают по типу оборудования, при помощи которого происходило прессование. В соответствии с этим фактором определяются и основные формы готовых изделий. Гидравлические прессы изначально применяли компании RUF и Nestro, а ударно-механические машины — C. F. Nielsen. Экструдерные технологии применяются в брикетерах Pini-kay. Поэтому у потребителей принято называть круглые евродрова «нильсон» или «нестро», а изделия в виде приемников — «руф». Форму неправильного многоугольника с отверстием по центру имеют брикеты «пини-кей». Также различают евродрова по материалу, который брался за основу при производстве.

Круглые евродрова

Брикеты топливные, отзывы о которых встречаются разные, довольно часто имеют круглую форму. Их создают при помощи механических или гидравлических прессов.

В продаже представлены изделия диаметром от 50 до 90 мм, а длиной — от 50 до 350 мм. Для их производства применяется сухая измельченная древесина, а также другие отходы сельского хозяйства.

Ныне оборудование для создания круглых брикетов создает огромное количество предприятий. Оно сильно отличается качеством. При покупке следует обратить внимание на внешний вид изделий. Качественные евродрова в диаметре должны быть не меньше 80 мм. Их длина находится в диапазоне от 250 до 350 мм.

Если брикет тонкий и короткий, его прессование происходило при недостаточно высоком давлении. Теплотворная способность ниже из-за недостаточной плотности. Поэтому при покупке следует отдавать предпочтение именно толстым и длинным евродровам. Если при таких габаритах они не рассыпаются, значит, плотность брикета соответствует современным требованиям.

Брикеты «руф»

Форму кирпичика имеют евродрова, которые производят на оборудовании типа RUF. Их габариты равны 65 х 95 х 150 мм.

Топливные брикеты RUF, отзывы о которых оставляют покупатели во всем мире, отличаются хорошим качеством при приемлемой стоимости.

Название RUF происходит от германской компании, которая первой стала производить оборудование подобного типа. Сегодня эти прессы выпускает всего несколько европейских компаний. Поэтому качество брикетов этого типа обычно очень высокое.

Сырьем для производства также служит измельченная древесина и прочие отходы. При покупке брикетов «руф» необходимо обращать внимание, из какого материала их сделали. В нашей стране не исключена возможность создания этого вида евродров из березовой пыли — отходов фанерных фабрик. В этом случае в состав изделия помимо древесины могут попадать различные химические вещества, например, формальдегидная смола и клей. Они характеризуются определенной токсичностью и при сгорании могут влиять на здоровье человека.

Внешний вид брикетов из березовой пыли легко распознать при покупке. Такое изделие имеет мелкозернистую структуру. Также его отличает белый цвет. Поэтому эксперты советуют приобретать подобное топливо только у проверенных производителей. Также важно оценивать внешний вид изделия.

Брикеты «пини-кей»

Топливом премиум-класса являются евродрова «пини-кей». Их название происходит от австрийской фирмы Pini&Kay, которая сегодня уже прекратила свое существование. Однако ее технологии до сих пор активно применяет множество производителей.

Форму неправильного многоугольника имеют топливные брикеты «пини-кей». Отзывы об этом изделии встречаются только положительные. Отверстие в центре позволяет увеличить площадь горения, из-за чего пламя выглядит очень впечатляюще. Это качество важно для каминов. Декоративный эффект при этом превзойдет все ожидания.

Обожженный верхний слой, который имеет темную окраску, предотвращает разрушение брикета в процессе хранения. В продаже представлены изделия диаметром 50-80 мм и длиной 200-300 мм. Стоимость их выше, чем у других разновидностей евродров. Но по своим эксплуатационным качествам «пини-кей» значительно превосходят остальные подобные изделия.

Материал

Материал, из которого делают евродрова, может быть разным. От этого зависит предельная температура горения и прочие эксплуатационные качества изделия. Например, топливные брикеты «руф», отзывы о которых были рассмотрены выше, могут выделять разное количество тепла в зависимости от типа обрабатываемого материала, его плотности и влажности.

На основе данных проведенных исследований была установлена калорийность каждой разновидности. Наибольшей энергетической продуктивностью отличаются топливные брикеты из лузги подсолнечника. Отзывы экспертов дают понять, что они содержат масла. Это значительно засоряет оборудование при эксплуатации. Однако благодаря хорошей теплотворной способности в последнее время набирает популярность именно это топливо.

Следующим энергетически эффективным сырьем является плотная древесина (например, дуб). Но также следует отметить, что большей калорийностью при горении обладают бруски соломы, плотность которых составляет 1,08 г/см 3 , и тырса с прессовкой 1,37 г/см 3 . Только после этих материалов следует древесина мягких пород.

Шелуха риса обладает наименьшей тепловой эффективностью. Следует также сказать несколько слов о торфяных брикетах. Их применяют только в условиях определенных промышленных производств. В состав этого материала входит определенное количество вредных, токсичных веществ. Поэтому применять подобные брикеты можно только по особой технологии. При горении таких изделий обустраивается специальная система вентиляции.

Топливные брикеты – вид твердого топлива, альтернатива обычным дровам или углю. За счет правильной формы и одинакового размера их также называют евродрова. Их можно использовать в каминах, печах, твердотопливных котлах и других отопительных приборах, работающих на твердом топливе.

Далее разберем, из чего делают брикеты и какие они бывают? В чем их преимущества и недостатки перед дровами? Действительно ли брикеты дают больше тепла и лучше горят? Выгодно ли их использовать? А также как выбрать качественные брикеты.

Из чего делают брикеты

Брикеты делают из отходов деревообрабатывающей и пищевой промышленности – древесных опилок, шелухи риса, гречки или семечки. Также используют доступные и недорогие материалы, представляющие энергетическую ценность: солому, торф или тырсу (травянистое растение).

В составе брикетов отсутствует клей или другие связующие элементы. Прочность и форму брикет набирает за счет сильного прессования и максимальной сушки. Потому их сжигание не вредит здоровью человека.

Преимущества топливных брикетов

Главное преимущество брикет — в 1,5-2 раза выше температура горения, чем у дров. При влажности 20% теплотворная способность древесины 2500—2700 ккал/кг, брикет — 4500—4900 ккал/кг.

И этому есть простые и логичные объяснения:

1. У брикетов низкая влажность. Чем ниже влажность дров, тем выше их теплоотдача. Нормальная влажность древесины при правильном хранении составляет 15-20%. У брикетов влажность составляет 4-8% и достигается за счет принудительной сушки — обязательного этапа их производства.
2. У брикетов высокая плотность . Почему дубовые дрова горят жарче тополиных? Из-за плотности. Плотность дуба — 0,81г/см3, тополя — 0,4г/см3. То есть, в каждом см3 дуба содержится больше полезного и горючего древесного вещества, чем в тополе. Плотность брикет 0,95-1г/см3. В них содержание горючего вещества на единицу объема еще выше, чем у дуба. Соответственно выше и теплотворная способность.

Низкая влажность и высокая плотность — залог успеха брикетов. Если высушить дрова до влажности 4-8%, то по теплотворности они сравнятся с брикетами.

Другие преимущества брикет:

1. Занимают меньше места.
2. Равномернее и дольше горят.
3. Делаются из отходов. Если вам небезразлична экология и окружение.
4. За счет низкой влажности, брикеты выделяют меньше сажи и слабее загрязняют дымоход.

Недостатки

1. Стоимость. На первый взгляд топливные брикеты дороже дров. На деле, это нужно считать стоимость единицы тепла, получаемой от дров и брикетов. Далее мы подробнее разберем этот вопрос.
2. Боязнь влаги . Влажные брикеты рассыпаются. Им критически важны условия хранения: в закрытом проветриваемом помещении.
3. Встречаются плохие брикеты . При покупке брикетов, не всегда можно убедиться в материале, из которого они сделают. К древесным брикетам могут добавлять все подряд: мягкие породы дерева, гнилую, старую, некачественную или обработанную химией древесину и так далее. Это создает объем, но снижает качество брикет.

Какие бывают топливные брикеты

Брикеты отличаются между собой формой и материалом изготовления.

Отличия по форме

Есть три главные формы топливных брикетов: пини-кей, руф и нестро. Их отличие только в максимальной плотности, которой можно достичь в каждой из форм. По химическому составу или массовой теплотворности никаких отличий между евродровами нет.

Топливные брикеты pini-kay

Самая высокая плотность от 1,08 до 1,40г/см 3 . Форма сечения — квадрат или шестигранник. По центру присутствует сквозное отверстие, которое обеспечивает лучшее движение воздуха и горение брикета.

Топливные брикеты RUF

Топливные брикеты из опилок руф, в форме кирпича. Имеют небольшой размер и самую низкую плотность — 0,75-0,8 г/см 3.

Брикеты Nestro

У топливных брикетов нестро форма цилиндра и средняя плотность 1 — 1,15 г/см 3.

Торфянные брикеты

У топливных брикетов из торфа особая форма, не похожая на остальные. А из-за высокой зольности и наличия прочих вредных примесей в составе, их не рекомендуют использовать в домашних условиях. Такие брикеты подходят для промышленных печей или котлов, способных работать на низкокачественном топливе.

Топливный брикет из торфа

Отличия по материалу

Евродрова изготавливают из древесных опилок, шелухи семечки, риса и гречки, соломы, тырсы, торфа и других материалов. Материал влияет на калорийность топливного брикета, зольность, количество выделяемой сажи, качество и полноту сгорания.

Ниже в таблице сравнение характеристик брикетов из разных материалов – шелухи семечки, рисы, соломы, тырсы и древесных опилок. Такой анализ показывает не только, что брикеты из разных материалов отличаются между собой. Но и то, что даже брикеты из одного и того же материла, отличаются качеством и свойствами.

Все данные взяты из реальных протоколов испытаний топливных брикетов.

Калорийность, влажность, зольность и плотность топливных брикетов из разных материалов изготовления.

Комментарии к таблице

Семечка . Самая высокая теплотворность у брикетов из шелухи семечки – 5151ккал/кг. Это связано с их низкой зольностью (2,9-3,6%) и наличием в составе брикета масла, которое горит и представляет энергетическую ценность. С другой стороны, за счет масла такие брикеты интенсивнее загрязняют дымоход сажей, и его приходится чистить чаще.

Дерево. На втором месте по калорийности древесные брикеты из опилок – 5043ккал/кг при 4% влажности и 4341ккал/кг при 10,3% влажности. Зольность древесных брикетов, такая же, как и у целого дерева – 0,5-2,5%.

Солома. Брикеты из соломы не сильно уступают шелухе семечки или опилкам и имеют хороший потенциал использования. У них чуть меньшая калорийность – 4740ккал/кг и 4097ккал/кг, и относительно высокая зольность – 4,8-7,3%.

Тырса. Тырса это многолетнее травяное растение. Такие брикеты имеют достаточно низкую зольность – 0,7% и хорошую теплоотдачу 4400ккал/кг.

Рис. У брикетов из шелухи риса самая высокая зольность — 20% и слабая теплотворность – 3458ккал/кг. Это даже меньше чем у древесины, при 20% влажности.

Два важных вывода

1. Разная зольность

У двух образцов брикетов из соломы разная зольность – 4,86 и 7,3%.

Зола это минеральные вещества в составе древесины, которые либо представляют слабую энергетическую ценность, либо просто не горят. А потому чем больше золы в древесине, тем меньше её теплоотдача.

Разная зольность топливных брикетов указывает на разное качество производства и исходных материалов . Один производитель недостаточно хорошо очищает солому от грязи и внешней золы. Другой — добавляет листву и другие материалы для объема. На выходе это сильно влияет на качество, теплотворность и время горения топливного брикета. И эта ситуация может быть с любыми брикетами, а не только из соломы.

2. Разная влажность

Влажность брикетов их шелухи семечки в одном случае 2,7%, а в другом – 8,51%. У одних древесных брикетов из опилок влажность 4,1%, у других 10,3%.

Это означает, что влажность у топливных брикетов тоже разная. От этого зависит их прочность и теплотворность: при влажности 4,1% теплоотдача брикета – 5043ккал/кг, а при 10% — 4341ккал/кг.

Так что в итоге дешевле – дрова или брикеты

Главное в дровах — не вес и стоимость, а стоимость единицы тепла. Можно сжечь 5кг и 10кг разных дров, но получить одинаковое количество тепла. Проведем простой расчет (цифры по состоянию на зиму 2013 года):

• 1 м 3 дров весит 500-600кг и стоит 550грн;
• 1 м 3 брикетов весит 1000кг и стоит 1800грн;

1м 3 древесины содержит на 40-50% реального топлива меньше, чем аналогичный объем брикетов. Определим стоимость 1 тонны дров.

1 тонна древесины = 1,66м 3 . Её стоимость составит 550*1,66 = 913 гривен.

Теперь подсчитаем стоимость 1вт тепла, выделенного дровами и брикетами

В итоге видно, что разница незначительна – 4копейки за 1вт тепловой энергии. Выходит что эффект от дров и брикетов почти одинаковый, несмотря на существенную на первый взгляд разницу в цене.

При этом важно учитывать:

• Ненадлежащее качество дров. Часто при покупке дров можно наткнуться на свежеспиленную древесину с влажностью 40-50%. Теплотворная способность таких дров еще меньше
• Дрова занимают больше места, а значит, их перевозка обойдется еще дороже.

Вопросы и ответы

Сколько весят топливные брикеты

Вес брикета зависит от его плотности. При плотности брикета pini-kay от 1,08 – 1,36г/см3, один кубометр весит 1080—1360кг. Для сравнения: 1 кубометр дубовых дров при влажности 20% весит около 800кг, березовых 750кг, а сосновых 520кг.

Время горения

Время горения топливных брикетов зависит от тех же факторов, что и горение дров: силы тяги и способа розжига. Если вы не закрываете вовремя заслонку и подаете на брикеты много воздуха, то они сгорят очень быстро.

С другой стороны, если вы аккуратно сложите брикеты, правильно подожжете и обеспечите минимально необходимое для горения количество воздуха, то они за счет высокой плотности и низкой влажности будут гореть дольше, чем дрова.

На фотографии топливные брикеты пини-кей. Они аккуратно сложены и равномерно горят слева направо.

Чтобы выбрать лучшие топливные брикеты для домашнего использования, которые будут хорошо и эффективно гореть, придерживайтесь следующих принципов:

1. Отдавайте предпочтение — древесным брикетам из опилок . По качеству горения они максимально близки к дровам, хорошо горят, имеют низкую зольность и высокую теплоотдачу. Брикеты из шелухи семечки также дают много тепла, но за счет масла интенсивнее загрязняют дымоход и отопительный прибор сажей.
2. Теплотворность топливных брикетов из твердых и хвойных пород дерева одинаковая, ведь в их основе одно и то же древесное вещество. Но брикеты из хвойной древесины содержат смолу, которая сильнее загрязняет дымоход сажей.
3. Не верьте в теплотворность, влажность и зольность брикетов на словах. Спросите у продавца протоколы испытаний, где указаны основные характеристики брикетов. Но будьте готовы и к тому, что их может не оказаться.
4. Выбирайте брикеты с максимальной плотностью. Чем выше плотность, тем равномернее и дольше горят брикеты, а также не рассыпаются и оставляют много жарких, долго тлеющих углей. Самая высокая плотность у брикетов пини кей, средняя у нестро, а минимальная – у руф.
5. Перед покупкой большого количества брикетов возьмите по 10-20кг образцов в разных местах. Проверьте их на прочность: если брикет легко ломается и крошится, то он слабо спрессован или содержит много влаги. Сожгите каждые образцы в отопительном приборе. Обратите внимание на жар, как долго и при какой тяге горят брикеты? Чем меньше тяга, при которой способны гореть брикеты – тем лучше. Посмотрите, какие угли они оставляют. Держат ли форму или распадаются на маленькие угольки? Это единственно верный способ выбрать качественные брикеты для отопления .

Выводы

• Топливные брикеты – альтернативный дров или углю вид твердого топлива. Они подходят для каминов, твердотопливных котлов, печей и других отопительных приборов.
• Изготавливают брикеты из отходов производства: древесных опилок, шелухи риса, семечки или гречихи. Также применяют недорогие и доступные материалы – солому, торф или тырсу. От материала зависит качество горения брикета и его теплотворность.
• Брикеты бывают трех форм: руф, пини-кей и нестро. Форма не влияет на химический состав, а только на максимально допустимую плотность брикета. Самая высокая плотность у pikin-kay, низкая у ruf.
• Два главных преимущества брикетов перед дровами – более высокая теплоотдача и удобство использования. За счет минимальной влажности и зольности калорийность брикетов выше. А благодаря правильной форме и высокой плотности брикеты плотно прилегают друг к другу и занимают меньше места в объеме.
• Не все брикеты одинаково хороши по качеству. Даже брикеты одной формы и из одного и того же материала могут отличаться зольностью, влажностью и температурой горения. Все сильно зависит от качества подготовки исходных материалов, степени сушки и прессования, а также хранения готовых брикетов.

Все про топливные брикеты: виды, чем лучше дров, преимущества и недостатки, рекомендации по выбору

Древесные топливные брикеты (евродрова) имеют широкий спектр применения и могут использоваться для всех видов твердотопливных печей и котлов центрального отопления и пр. Отлично горят в банных печах, каминах, грилях, мангалах и т.п. Также используются в промышленном отоплении, на железнодорожном транспорте и т.д.

ХАРАКТЕРИСТИКИ БРИКЕТОВ, ПЕЛЛЕТ и УГЛЯ*

Pini&Kay/Пини Кей

(восьмигранные бруски с продольным отверстием)

9800 руб/тонна (микс)

10500 руб/тонна (берёза)

Длина — 250 мм
Сечение — 65х65 мм (от грани до грани)

Диаметр описаной окружности — 70 мм
Диаметр отверстия — 20 мм
Влажность — 7-9%

Зольность — 0,5-1,0%

1 упаковка (250х360х130 мм) = 10 кг (+/- 5%) = 12 брикетов, перетянутых пластиковой стреп-лентой, в прозрачной термоусадочной пленке.

Pini&Kay, по сравнению с другими древесными брикетами, обладает наибольшей теплоотдачей, механической прочностью и наименьшей гигроскопичностью (за счёт термической обработки поверхности). Отверстие позволяет создавать тягу внутри брикета, способствуя горению без принудительной вентиляции, что даёт возможность применять Pini&Kay в топках с низкой тягой. За счёт отверстия, увеличивающего площадь горения, Pini&Kay быстрее разгорается и быстрее других брикетов протапливает помещение. Брикет Pini&Kay является номером 1 среди древесных брикетов.

Nielsen/Нильсен

(цилиндры)

9800 руб/тонна

Длина — 270 мм
Диаметр — 90 мм
Влажность — 7-9%
Теплота сгорания — 4850-4950 ккал/кг
Зольность — 0,5-1,0%
1 упаковка (270х360х90 мм) = 10 кг (+/- 5%) = 6 брикета в прозрачной термоусадочной пленке.

Брикеты Nielsen, за счёт высокой плотности, по теплоотдаче не уступают брикетам Pini&Kay, а по времени горения даже несколько их превосходят. Так же как и Pini&Kay, брикеты Nielsen относятся к классу премиум-брикетов.

RUF/ РУФ

(кирпичики)

из древесных опилок (микс) — 6800 руб/тонна,

из древесных опилок (берёза) — 7500 руб/тонна,

из древесной пыли (берёза) — 7800 руб/тонна

Длина — 155 мм
Ширина — 95 мм
Высота — 65 мм
Влажность 8-10%
Теплота сгорания — 4400-4500 ккал/кг
Зольность — 0,9-1,0%

1 упаковка (380х195х155 мм) = 10 кг (+/- 5%) = 12 брикетов в пакете из прозрачной полиэтиленовой пленки или в термоусадочной пленке.

Брикеты RUF являются золотой серединой, самым массовым и популярным брикетом на рынке. Обладают оптимальным сочетанием баланса цена/качество. RUF из древесной пыли немного (~ на 5% ) превосходит своего собрата из опилок по теплоотдаче и времени горения, но эти преимущества ощущаются только в котлах длительного горения с автоматическим управлением. В простых же котлах и печах разница между ними не столь очевидна.

Торфяные брикеты «Стандарт»

н ет в наличии

Характеристики:

Размеры 170х70х30-100 мм
Влажность Зольность Теплоотдача — 3600-3800 ккал/кг
Содержание серы

25 кг (+/- 5%).

Торфяные брикеты могут похвастать самым длительным временем горения по сравнению с древесными брикетами. Но торфяные брикеты имеют так же ряд недостатков: теплоотдача меньше, разгораются дольше (для розжига нужны древесные брикеты или дрова), оставляют после прогорания на порядок больше золы. Многие потребители используют основное преимущество торфяных брикетов — длительное временя горения, для поддержания комфортной температуры в помещении в ночное время, что бы не просыпаться для очередной закладки печи или котла, а в дневное время переходят на древесные брикеты.

Торфяные брикеты «ЕВРО»

9500 руб/тонна

Характеристики:

Размеры 180х80х30-50 мм
Влажность Зольность Теплоотдача — 4500-4600 ккал/кг
Содержание серы

1 упаковка (400х200х160 мм) = 10 кг (+/- 5%) = 16-20 брикетов в прозрачной термоусадочной пленке.

Торфяные брикеты «ЕВРО» или торфяные брикеты «нового поколения» изготовлены из очищенного (сепарированного) торфа и обладают большей плотностью, поэтому их теплоотдача находится на уровне древесных брикетов. Унаследовав от торфяных брикетов «старого поколения» лучшие свойства, брикеты «ЕВРО» минимизировали их недостатки. Так же очевидным преимуществом брикетов «ЕВРО» является упаковка в п/э пакеты по 10кг, что облегчает их перенос. Оптимальным решением, проверенным годами нашими многочисленными клиентами, является использование торфяных брикетов ночью (длительность горения одной закладки позволяет поддерживать тепло в доме всю ночь), а днём (и для розжига торфяных) — применение древесных брикетов.

Торфяные брикеты «Цилиндр»

8800 руб/тонна

Характеристики:

Размеры 78х30-90 мм
Влажность Зольность Содержание серы

Расфасованы в полипропиленовые мешки по 25 кг (+/- 5%).

Торфяные брикеты «Цилиндр» практически не уступают по своим характеристикам брикетам «ЕВРО». Благодаря более дешёвой упаковке — расфасовке в п/п мешки, являются более доступной альтернативой. По соотношению потребительских свойств «цена-качество» считаются оптимальным выбором среди торфяных брикетов.

Пеллеты

(древесные гранулы)

фасованные в мешки:

8200 руб/тонна (серые, 8мм) в п/п мешках по 30кг ,

9500 руб/тонна (светло-серые, 6 или 8мм) в п/э мешках по 15, 16 или 20кг ,

11500 руб/тонна (светлые, 6 или 8мм) в п/э мешках по 15кг.

фасованные в БИГ-БЭГи:

9300 руб/тонна (серые, 6 или 8мм)

Характеристики:

Длина — 5-25 мм
Диаметр — 6 или 8 мм
Влажность — 8-9%
Теплоотдача — 4400-4500 ккал/кг
Зольность — 0,25-0,4% (светлые), 0,6-1,1% (серые)

Расфасованы в полиэтиленовые мешки по 15 , 16 или 20 кг (+/- 5%)

или полипропиленовые мешки по 25 или 30 кг (+/- 5%)

или в БИГ-БЭГи по 1000 кг (+/- 5%).

Наши пеллеты (древесные гранулы) изготовлены из чистых древесных отходов, без посторонних примесей. Соответствуют немецким стандартам DIN (серые) и DIN+ (светлые). Применяются пеллеты в специальных котлах, оснащённых системами автоматической подачи и пеллетными горелками. Так же пеллеты применяют в качестве древесного наполнителя для кошачьих туалетов.

Каменноугольные брикеты

нет в наличии

Характеристики:

Влажность Зольность Теплоотдача — 6000-6100 ккал/кг
Содержание серы

Расфасованы в бумажные мешки (крафт-пакеты) по 15 кг (+/- 5%).

Каменноугольные брикеты — это современный вид твердого топлива для печей, котлов, работающих на угле. Они производятся путем прессования угольной крошки. Сочетая в себе такие достоинства угля, как высокая калорийность и время горения, каменноугольные брикеты имеют ряд преимуществ по сравнению с обычным углем:

• Не спекаются, не образуют шлаковых отложений, только обычную золу — легче удалять отходы и контролировать процесс горения.
• Каменный уголь имеет более низкую плотность, по сравнению с брикетами. Условно: ведро угля =5кг , ведро брикетов =10кг . Соответственно при одинаковом объеме закладываемого топлива, увеличивается время горения одной закладки, поэтому для полноценной топки требуется меньше топлива.
• Брикет более проницаем при горении, чем кусковой уголь. Брикет сгорает полностью, и Вы получаете всю тепловую энергию, заключенную в нем. Результат — повышение КПД отопительных приборов до30% .

Каменный уголь Д (Длиннопламенный)

9000 руб/тонна — ДО (орех, 25-50мм),

9500 руб/тонна — ДМ (мелкий, 10-25мм).

Характеристики:

Фракция — 25-50мм (ДО — орех) или 10-25мм (ДМ — мелкий, эко-горошек)
Влажность Зольность Теплоотдача — 6000 ккал/кг
Содержание серы

Расфасован в полипропиленовые мешки по 25 кг (+/- 5%).

Кузнецкого угольного бассейна.

Каменный уголь А (Антрацит)

13500 руб/тонна — АМ (мелкий, 13-25мм)

14000 руб/тонна — АО (орех, 25-50мм)

Характеристики:

Фракция — 25-50мм (АО — орех) или 13-25мм (АМ — мелкий, эко-горошек)
Влажность Зольность Теплоотдача — 7000 ккал/кг
Содержание серы Расфасован в полипропиленовые мешки по 25 кг (+/- 5%).

Высококачественный сортовой уголь Донецкого угольного бассейна. Весь уголь проходит обработку на горно-обогатительных комбинатах (ГОК). Т.е. уголь просеян и отсортирован, промыт и просушен, не содержит породы, мелочи и строго соответствует заявленной фракции и указанным характеристикам.

*Параметры могут незначительно варьироваться исходя из особенностей производственного процесса.

Топливные брикеты и пеллеты не подлежат обязательной сертификации в РФ, тем не менее мы прошли добровольную сертификацию. Вся продукция изготовлена на оборудовании европейского производства и соответствует немецким стандартам DIN, российским ГОСТ Р 55115-2012, ГОСТ 55523-2013 и ТУ 5322-001-00257466-2016 (подтверждено заключениями лабораторных испытаний).

СРАВНЕНИЕ ДРЕВЕСНЫХ БРИКЕТОВ С ДРУГИМИ ВИДАМИ ТОПЛИВА

Теплотворная способность:

дрова естественной влажности (50-55%) ~ 1500 ккал/кг.
Т.е. покупая 1 тонну древесины, Вы реально приобретаете 500-550 кг воды , на выпаривание которой уйдет около 25% оставшегося реального топлива.

дрова естественной сушки (влажность 40-45%): сосна ~ 1800 ккал/кг, береза ~ 1900-2100 ккал/кг

КПД котла при использовании евродров увеличивается на 30-50% по сравнению с обычными дровами.

Выделение серы при горении евродров в 3-4 раза реже чистить дымоход , чем при использовании дров или угля.

Время горения и тления брикетов в среднем в 2,5 раза выше , чем у обычных дров, также они обеспечивают постоянство температуры при сгорании. Это означает, что по сравнению с обычными дровами, закладку в топку можно производить в 2-3 раза реже .

Могут ли брикеты из биомассы заменить ископаемое топливо для производства электроэнергии?

Ископаемые виды топлива — преимущественно уголь — продолжают обеспечивать большую часть повседневных потребностей в выработке электроэнергии во многих странах, несмотря на обязательства по Парижскому соглашению 2015 года по достижению нулевого уровня выбросов к 2050 году.

В промышленности угольные электростанции по-прежнему вносят наибольший вклад в производство электроэнергии.

Одна из причин медленного перехода к альтернативным источникам энергии заключается в том, что большинству необходимо другое оборудование для выработки электроэнергии, чем те, которые используются сейчас.

Брикеты из биомассы являются исключением.

Этот возобновляемый источник энергии может заменить несколько ископаемых видов топлива без замены существующего оборудования.

Что такое брикеты из биомассы?

Биомасса – это любой растительный или животный материал, который можно использовать в качестве топлива. К ним относятся древесина и лесохозяйственные отходы.

Поскольку биомасса производится из растений и животных, она является устойчивым источником энергии.

Хотя биомассу можно использовать непосредственно в качестве топлива, ее обычно подвергают дальнейшей переработке, в том числе в брикеты или гранулы, для повышения ее удобства и эффективности.

Преимущества использования биомассы:

Доступность: Источники биомассы доступны в большом количестве, но не используются полностью.

Сельскохозяйственные отходы и сельскохозяйственные отходы образуются в больших количествах, но остаются неиспользованными в качестве топлива. Часто их утилизируют путем сжигания.

В дополнение к сельскохозяйственным отходам для производства биомассы можно также использовать лесные отходы. Муниципальные отходы являются еще одним распространенным источником, доступным в больших количествах, и их можно использовать для производства биотоплива.

Углеродно-нейтральный и низкий уровень выбросов: Поскольку многие из этих источников основаны на растениях, они также являются углеродно-нейтральными. Выбросы углерода, выделяемые при сжигании биотоплива, соответствуют количеству углекислого газа, которое растения поглощают из атмосферы в течение своего жизненного цикла. Биотопливо также не выделяет вредных соединений, которые обычно выделяются при сжигании угля и других ископаемых видов топлива.

Работает на существующем оборудовании: Оборудование, предназначенное для использования традиционного ископаемого топлива, можно использовать и для биомассы с некоторыми незначительными модификациями или изменениями, что предотвращает значительные инвестиции в новое оборудование и инфраструктуру.

Недостатки использования биомассы:

Хотя может показаться, что брикеты из биомассы могут быть хорошей заменой угля для выработки электроэнергии, существуют некоторые препятствия для их широкомасштабного внедрения.

Низкая выходная мощность: По сравнению с углем энергоемкость брикетов из биомассы ниже. Она варьируется от 3200 ккал/кг до 4800 ккал/кг. Но для угля диапазон значительно выше, начиная с 3000 ккал/кг и до 8000 ккал/кг для высококачественного антрацитового угля.

Фрагментарная доступность: Несмотря на то, что биомасса доступна в больших количествах, ее производство или запасы разбросаны.

Сезонность: Лесные и сельскохозяйственные отходы образуются не круглогодично, а циклически или сезонно, после лесозаготовок. Эта сезонная доступность делает необходимым собирать остатки в течение короткого периода времени и хранить их для использования в течение всего периода недоступности.

Какое решение?

Динамика биомассы отличается от других возобновляемых источников энергии.Преодоление проблем, препятствующих широкомасштабному внедрению, требует нетрадиционного подхода.

Как и в случае с традиционными источниками энергии, можно использовать эффект масштаба для снижения себестоимости продукции. В результате мы видим отдельные крупные производства, так как запасы сосредоточены оптом и в определенном месте.

Однако в случае биомассы они разбросаны по регионам, и их доступность носит циклический характер.

Фрагментарная производственная установка: Учитывая фрагментарный характер доступности биомассы и высокую стоимость транспортировки, фрагментарная установка может быть наиболее оптимальным решением.

Небольшие заводы по переработке сырой биомассы в брикеты могут быть установлены на площади от 100 до 200 квадратных километров.

Брикеты из биомассы, которые не занимают много места, могут быть затем транспортированы на центральный склад для длительного хранения или отправлены непосредственно потребителю.

Использование нескольких источников: Отходы из одного источника (от одного растения или урожая) в основном используются для производства брикетов биомассы.

Однако, учитывая сезонную изменчивость, композитные брикеты, изготовленные из нескольких источников отходов (в зависимости от наличия), могут производиться круглый год.

Использование этого нетрадиционного подхода к продвижению брикетов из биомассы может сделать их практичной и долговечной альтернативой углю для производства энергии.

Превратите идеи в действия. Поговорите с ГЭП.

GEP помогает группам корпоративных закупок и цепочки поставок в сотнях компаний, входящих в список Fortune 500 и Global 2000, быстро повышать эффективность и результативность операций, расширяя охват, улучшая производительность и увеличивая воздействие. Чтобы узнать больше о том, как мы можем вам помочь, свяжитесь с нами сегодня.

Мика Сзе

Директор, Химическая промышленность

Мика работал над консультационными материалами по закупкам в широком диапазоне категорий. Он является экспертом в области стратегического поиска, категорийного менеджмента, переговоров, управления взаимоотношениями с поставщиками, анализа и визуализации данных.

В GEP он участвует в многочисленных проектах по стратегическому поиску поставщиков в химической, нефтегазовой, коммунальной и энергетической отраслях.

ПОГОВОРИМ  

 

Источники и ссылки:

• «Глобальная перепланировка биоэнергии», Международное агентство по возобновляемым источникам энергии
• «План действий по управлению биомассой», CII и Нити Аайог, 2018 г.
• Воскресенье Юсуф Кпало, Мохамад Фаиз Зайнуддин, Латифа Абд Манаф и Ахмад Мухаймин Рослан, «Обзор технических и экономических аспектов брикетирования биомассы», Устойчивое развитие , июнь 2020 г.
• Паллав Пурохит и Вайбхав Чатурведи, «Пеллеты из биомассы для производства электроэнергии в Индии: технико-экономическая оценка», Наука об окружающей среде и исследование загрязнения , август 2018 г.

Технико-экономический анализ биобрикетов из отходов скорлупы орехов кешью

3.1. Результаты экспресс-анализа и теплота сгорания

Продукт пиролиза — биоуголь 41,0%, коптильный жидкий 39,3%, остальное — газ. Биоуголь подвергается экспресс-анализу для определения его влажности, золы, летучих веществ, связанного углерода и теплотворной способности. Результаты анализа показаны на .

Таблица 1

Экспресс-анализ и теплота сгорания биобрикетов из различных материалов.

Материал
Материал	Влажность (WT%)	Ash (WT%)	Волатильный вопрос (WT%)	Фиксированный углерод (WT%)	Calorific (MJ / KG)	Ссылка
Отходы орехов кешью	5. 30	4.96	496	17.16	17.16	72.62	29.62	(IFA et al., 2019)	(ifa et al., 2019)
Смесь ореховой смеси ареки ореховая шелуха, Simarouba SEAL	5.75	2.48	73.71	18.19	18.19	18.81	(Ujjinappa и sreeepathei, 2018)
CheNkew Shell	—	5.80	64.65	64. 55	27.73	(Sawadogo et al., 2018)
хлопок стебель	4 .50	70150	70150	70.30	60.30	39.70	27.90	(Wu et al., 2018)	(Wu et al., 2018)
Palm Kernel Shell	1.75	4.83	55.95	39.22	29.60	(Abdillahi et AL., 2017)
Банановые кожуры, кукурузные початки, и угольная смесь	5. 14	6.06	62.62	62.62	26.36	(Faizal, 2017)
Дерево	—	5.0-10	25-30	25-30	60-68	26.50	26.50	(Borowski et al., 2017)
Текстильная промышленность твердых отходов	—	12.76	77.99	9.24	19,41	(Avelar et al., 2016)
Bagasse и кукурузные крахмальные отходы	6. 86	8.59	48.50	42.92	42.92	10.30	(Zanella et al., 2016)
Sawdust Charder	5.30	50150	5.08	18.08	18.40	71.27	71.27	29.51	(Akowuah et al., 2012)
Биомасса сельскохозяйственного и лесного происхождения	12.5.04	5.57	74.29	—	16. 21	Stolarski et al., 2013)
Банановые листья	7.17	7.17	10.70	75.0	14,00	17.70	(Maia et al., 2014)
Хлопковая пыль	5.63	7.35	7.35	7.35	70.37	16.65	14.94	(Suvunnapob et al., 2015)
		12. 38	69.12	8.49	16.32	(Tamilvanan, 2013 )
Сушеные листья и мультипликационная бумага	6.52	12.48	12.48	75.78	75.78		5.02	17.30
Maiz Starw и Paper Paper	8.67	14.72	78,93	20,46	18,75
Кокосовая шелуха и отходы бумага	7,19	15,62	65,44	19,08	18,83
Жом andwaste бумага	5,95	18,48	72. 53	9.63	9.63		19.01	19.01
Bagasse, Sawdust и Pature Public	5.96	13.58	63.65	22.16	20.42
Смесь багаз и кофе шелуха	440	12.00	64.00	64.00	11.13	(Pallavi et al., 2013)
Bagasse	4.10	36.4	36.4	36. 4	27.20	36.40	36.40	18.38	(Onchieku et al., 2012)
Tainernut Shell	—	70149 —	70149 —	92.00	21.00	18.89	(Haykiri-Acma и Yaman, 2010)

Качество биобрикетов определяется содержанием влаги в биомассе, используемой в качестве исходного материала.Потери энергии, необходимые для испарения воды при сжигании, будут больше за счет теплотворной способности биобрикетов, если содержание влаги в биомассе выше (Айна и др., 2009). Содержание влаги в биобрикетах из отходов ореха кешью ниже, чем в другом сырье. показывает влажность материалов. Влажность биобрикетов соответствует стандартам SNI 016235-2000 (<8%) и ISO 17225 (2,2–15,9%).

Недостаток в составе высоколетучих веществ, слабо связанных с углеродом.В году содержание летучих в биобрикетах из отходов ореха кешью составило 17,16 %. Уровни высоколетучих веществ по результатам этого исследования ниже, чем сообщалось в литературе (Akowuah et al., 2012; Onchieku et al., 2012; Stolarski et al., 2013; Tamilvanan, 2013; Maia et al., 2014; Suvunnapob et al., 2015; Zanella et al., 2016; Avelar et al., 2016; Moreira et al., 2016; Abdillahi et al., 2017; Faizal, 2017; Borowski et al., 2017; Sawadogo et al. , 2018; Уджинаппа и Шрипати, 2018; Ву и др., 2018).Он поддерживает Suvunnapob et al. (2015) пришли к выводу, что древесина с высокой плотностью будет производить биобрикеты с более летучим веществом. При низком содержании летучих веществ дым от сжигания биобрикетов будет ниже. Это делает биобрикеты из отходов орехов кешью экологически чистыми биобрикетами, поскольку они могут уменьшить эффект глобального потепления и служить потенциальным источником твердого возобновляемого топлива. Содержание летучих веществ соответствует японскому стандарту биобрикетов (15%–30%) по зольности продуктов, указанных в .Большой объем золы является недостатком, так как это приведет к образованию токсичного порошка из пыли и атмосферы. Их сумма оказывает сильное влияние на сжигание топлива (Sawadogo et al., 2018). Содержание золы в этом исследовании составило 4,96 мас.%, что ниже, чем сообщалось (Tamilvanan, 2013; Abdillahi et al., 2017; Ujjinappa and Sreepathi, 2018). Лучше, если уголь имеет более низкий процент зольности, так как это экономит затраты на обработку и утилизацию после использования древесного угля (Onchieku et al., 2012). Зольность соответствует SNI 016235-2000 (<8%), японскому стандарту (3–6%) и ISO 17225 (3,0%).3–11,7%) норм биобрикетов. Критерии стандартов качества тайского сообщества (657/2547) предусматривают, что остаточная зольность после сжигания должна быть менее 10% по весу (Suvunnapob et al., 2015).

Содержание связанного углерода в древесном угле колеблется от примерно 50 % до примерно 95 %, но древесный уголь в основном состоит из биомассы. Содержание углерода обычно измеряется как «разница», т. е. все другие составляющие исключаются в процентах от 100, а оставшаяся часть считается количеством «исходного» или «установленного» углерода (ФАО, 1985).Определение общего содержания углерода () было совместимо с другой литературой (Мардоян и Браун, 2015) и что объем углерода имеет тесную связь с тепловыми значениями в биотопливе (Мардоян и Браун, 2015). Чем выше содержание углерода, тем качественнее получаемый углерод, поскольку соответствующая теплотворная способность обычно высока (ФАО, 1985). Содержание связанного углерода соответствует японским (60%–80%) и британским (75,0%) стандартам биобрикетов.

Теплотворная способность является важной характеристикой биобрикетов, поскольку она представляет собой содержание энергии в топливе (Aina et al., 2009). Теплотворная способность топлива из биомассы зависит от его химического состава и содержания влаги (Akowuah et al., 2012). Теплотворные свойства биобрикетов, полученных в этом исследовании, показали, что отходы орехов кешью очень подходят для производства биобрикетов, как показано на рис. Теплотворная способность биобрикетов, полученных из отходов ореха кешью (29,49 МДж/кг) в этой работе, выше, чем у биобрикетов, полученных Akowah et al. (2012 г.) – 20,18 МДж/кг; Тамилванан (2013 г.) 20,42 МДж/кг; Морейра и соавт. (2016 г.) – 28 МДж/кг; Абдиллахи и соавт.(2017 г.) 29,6 МДж/кг; Файзал (2017 г.) – 26,36 МДж/кг; Боровский и соавт. (2017 г.) 26,50 МДж/кг; Савадого и соавт. (2018 г.) 27,73 МДж/кг; Ву и др. (2018) при 27,90 МДж/кг и Уджинаппа и Шрипати (2018) при 18,81 МДж/кг. Полученные биобрикеты обладают свойствами, пригодными для использования в качестве источника энергии. Теплота сгорания соответствует (СНИ 016235-2000) (>20,93) и японской (25,12 МДж–29,31 МДж). Результаты, полученные в настоящем исследовании, показывают, что биобрикеты из отходов ореха кешью могут выгодно конкурировать с углем, являющимся источником возобновляемой энергии.

Биобрикеты, произведенные из отходов ореховой скорлупы орехов кешью, обладают рекомендованными характеристиками биобрикетов и имеют рыночный потенциал в Индонезии. Приближенные характеристики и анализ теплотворной способности биобрикетов, оцененных в этом исследовании, показали, что биобрикеты, изготовленные из отходов скорлупы орехов кешью, имели низкое содержание влаги (5,30%), низкую зольность (4,96%) и высокую теплотворную способность (29,49 МДж). /кг) (Ифа и др., 2019).

3.2. Экономический анализ

По данным Bhujel (2014), биобрикеты уже десять лет используются в качестве возобновляемых ресурсов биомассы.Есть шансы производить и заменять ископаемое топливо, используя отходы растительности и расширяя экономические возможности местных жителей. Условия спроса и предложения в настоящее время являются растущими тенденциями, которые доступны в супермаркетах, магазинах шаговой доступности и других торговых точках. Он используется в основном для приготовления пищи, отопления для детей / пожилых людей, дома и офиса. Производство энергии из возобновляемых источников биомассы за счет внедрения устойчивых рынков — это большие возможности. Biochar снижает уровень красных нитратов; biochar увеличивает обменный потенциал почвенного катиона (Maroušek et al., 2018).

Основной бизнес-целью при проектировании и развитии химического завода является получение экономической выгоды от сырья. Повышение экономической ценности достигается за счет превращения сырья в товар с более высокой рыночной стоимостью для получения некоторой прибыли. Следующие переменные были определены как наиболее важные элементы: прибыль или убыток и добавленная стоимость (Machová and Vrbka, 2018). Ожидается, что после прекращения деятельности доход от продажи недвижимости превысит объявленную прибыль (Vochozka et al., 2019).

Согласно Ариесу и Ньютону (1955), экономический анализ проводится для принятия решения о целесообразности развития химической промышленности. Превосходная химическая промышленность относится к химической промышленности, которая была бы выгодна с финансовой точки зрения, поскольку она существует. Сумма налога должна быть уплачена путем расчета суммы основного и оборотного капитала, себестоимости производства, дохода от продажи продукта и суммы бесконечных инвестиций.

3.2.1. Предполагаемые инвестиции в основной капитал (FCI)

Капитальные инвестиции – это сумма денег, потраченная на создание и эксплуатацию завода по производству товаров из сырья.Есть два вида капитала, а именно основной и оборотный. Инвестиции в основной капитал (FCI) необходимы для создания заводов и объектов. Он также определяется как общая стоимость установки технологического оборудования, зданий, вспомогательных устройств и техники, необходимых для создания нового завода (Aries and Newton, 1955). Цена закупленного доставленного оборудования сначала рассчитывается, как показано на сайте www.matche.com и представлена ​​в формате .

Таблица 2

9012 9 9800

№	Оборудование	Объем	Всего	Price / Unit (USD)
9		1	ремень конвейер (бункер)	1	3440
2	Кокосовая оболочка склад	1	180
3	ленточный конвейер (перед бункером)	1	3440
4	TapioCa Container	1	140
5	1	1	9 800
	6		9
7	Низкий материал Бункер	1	1 440
8	Бак-накопитель	1	1440
9	Смеситель	1	3336 901 50
10	10	ленточный конвейер (над резервуаром для хранения)	1	3,680
11	ленточный конвейер (над резервуаром для хранения)	2	7,360
12	Бак для хранения материала	1	9 520	9520
13	ленточный конвейер (перед резервуаром для хранения)	1	3,680
14	Bio-Briquettes пресс	1	10 720
15	конвейер для транспортировки отходов	1	3,680
16			1	8 920
17	Бомба калориметр	2	17 440
18	Резервуар для жидкого дыма	1	2 480
Итого Цена оборудования			114 440

Общая стоимость технологического оборудования составляет 114 440 долларов США. Общая стоимость оборудования составляет 10% от общей стоимости технологического оборудования и составляет 125 884 долларов США. Цена этого оборудования рассчитывается с использованием FCI следующим образом: все компоненты прямых затрат (D) оцениваются путем тестирования цены поставленного приобретенного оборудования, которая состоит из поставленного закупленного оборудования, установки, контрольно-измерительных приборов, трубопроводов, электрических систем, благоустройства двора. , здания и объекты обслуживания. Косвенные затраты (i), такие как проектирование и строительство, проверяются при доставке закупленного оборудования.Кроме того, вознаграждение подрядчика и непредвиденные расходы определяются на основе общего (D + I) процента, как показано в уравнении. (6) и .

FCI = D + I + Комиссия подрядчика + Concreency

(6)

Таблица 3

9013 Комплектующие Стоимость (USD) Цена оборудования прибыла (E) 125,884 Установка инструментов, установка 39% E 49 095 16 365 16 365 Трубопровод (установка), 31% E 39 024 Электричество ( Установка), 10% E 12 588 12 588 36 5066 Дворян, 10% E 12 588 Улучшения объекта, 55% E 69 236 Земля, 6% E 7,553 Итого прямые затраты, D 368,840 Инжиниринг и надзор, 12% E 90 283 Строительные расходы, 34% E 42,801 901 Общая прямая + косвенная стоимость, (D + I) 451924 Комиссия подрядчика, 5% (D + I) 22,596 Непредвиденные расходы, 10% (D + I) 45192 45 192 Общая фиксированная стоимость инвестиций 519712

Общая сумма основных капиталовложений для установки технологического оборудования, зданий, вспомогательных устройств и проектирование составляет 519 712 долларов США.

3.2.2. Инвестиции в оборотный капитал (WCI)

Инвестиции в оборотный капитал определяются как затраты, необходимые для ведения бизнеса. Он включает запасы сырья, запасы в процессе производства, запасы продукции, расширенный кредит и доступные денежные средства. Согласно Ариесу и Ньютону (1955), оборотный капитал составляет 10–15% от общего объема инвестиций или 25% годовой стоимости продаж продукции. Для этого процесса 15% TCI рассчитывается по уравнению. (7).

Общая сумма средств, потраченных на создание и эксплуатацию завода (TCI), составляет 611 426 долларов США.

3.2.3. Затраты на производство

Затраты на производство прямо или косвенно связаны с другими компонентами, такими как администрирование, маркетинг, разработка и т.д. В общем, он делится на две части: производственные затраты и общие расходы. Техническое обслуживание Затраты на техническое обслуживание технологического оборудования. Это сумма всех прямых, косвенных и постоянных затрат, возникающих при производстве продукта.

• и.

  Прямые производственные затраты включают сырье, эксплуатационный труд (OL), расходы на надзор, коммунальные услуги, техническое обслуживание и ремонт, операционные материалы, лаборатории, патенты и гонорары.

• ii.

  Косвенные производственные затраты – это расходы, понесенные как косвенный результат производственных операций, а именно амортизация, местные налоги и страхование.

• iii.

  Фиксированные производственные затраты (FMC). Это расходы, связанные с первоначальными вложениями в основной капитал и ценой, не зависящие от времени или уровня производства, включая амортизацию, налоги, страхование и арендную плату. Результаты расчета прямых, косвенных и постоянных производственных затрат представлены на рис.

  Таблица 4

  9012 9 928 457

  91

  MC = 489 949 + 175 086 + 65 423

  (12)

  3.2.4. Общие расходы (GE)

  GE — это производственные расходы, состоящие из административных расходов, продаж продукции, исследований и расходов. Кроме того, он состоит из 3% административных расходов, 5% расходов на распространение и маркетинг, 3.5% затрат на НИОКР и 5% затрат на ОТК.

  GE = Административные расходы (3% MC) + Расходы на распространение и маркетинг (5% MC) + Затраты на НИОКР (3,5% MC) + Расходы (5% TCI) 5%⋅728 457)+(3,5%⋅728 457)+(5%⋅611 426)

  (14)

  Общие производственные расходы, за исключением производства, составляют 114 293 долл. США.

  TPC (USD)=MC+GE=728 457+114 293

  (15)

  Общая себестоимость производства (TPC) составляет 842 304 долларов США.

  3.2.5. Продажи, прибыль и анализ осуществимости проекта

  Продажи – это фабричная продукция, продаваемая клиентам на основе рыночных или минимальных заводских цен.Предполагая, что у заводского продукта уже есть конкурент, отпускная цена устанавливается на уровне продажной цены конкурентов или ниже. Предполагаемая валовая и чистая прибыль показаны в .

  Таблица 5

  №	Комплектующие	Комплектующие	Стоимость (USD)
  	9			9		9
  2	Труда	220 874
  3	надзора	6626
  4	Техническое обслуживание	10394
  5	поставляет завод	1,559
  6	особ и patens	10529
  7	Utilitas	105288
  Прямая Производство Стоимость (DMC)		487949
  8	Расчет заработной платы накладных расходов	41577
  9	Лаборатория	5197
  10	завод накладные расходы	5197
  11	Упаковка G	42,115
  Косвенные изготовления (IMC)		175 086
  	12
  				41577
  	13	Налогов на недвижимость	5,197
  14	Страхование (1 %FCI)	5 197
  15	Банковские проценты (5. 5% банковский кредитный капитал)	13 451
  фиксированные производственные затраты (FMC)		65 423	65 423
  производство (MC)		728 457

  USD г.

  Продажи, USD		1052878
  Производство Стоимость, USD	728457
  Общие расходы, USD	114293
  Итого Стоимость, USD	842304
  прибыль до налогов, USD			210574	210130
  			63 172
  прибыль после налогов, USD		147 402

  Доход получается путем вычитания чистого дохода из себестоимости продукции.С этим показателем соотносятся два вида доходов: валовые и чистые доходы, которые не включают в себя заработную плату до и после уплаты налогов. Чистая прибыль в размере 147 402 долларов США в год больше, чем у Stolarski et al. (2013 г.), что составляет 37 627,4 евро или 43 000,59 долларов США в год.

  Помимо получения прибыли, бизнес должен вернуть деньги, полученные от ссуды, задуманной как мера дохода с основным капиталом или оплаченным временем (POT). Уровень возврата инвестиций и период окупаемости варьируется в зависимости от риска, связанного с работой на заводе (Питерс и Тиммерхаус, 2003 г.).

  Критерий экономической целесообразности также представляет собой график соотношения производственных мощностей и затрат. Он формирует точку закрытия и безубыточности. Заводы, как правило, несут убытки, если они работают на мощности ниже точки безубыточности. Хорошее значение точки безубыточности для химических заводов обычно колеблется в пределах 40–60 % (Aries and Newton, 1955).

  3.2.6. Чистая приведенная стоимость (NPV)

  NPV представляет собой сумму всех текущих значений чистого дохода, прогнозируемого каждый год (Smith, 2005).Каждый денежный поток уменьшается и делится на число, отражающее альтернативные издержки владения капиталом до тех пор, пока он не будет заработан или израсходован. NPV является одним из критериев, используемых для одновременной оценки расходов (оттока денежных средств) и доходов (притока денежных средств) (Dhaundiyal and Tewari, 2015).

  Это подход, используемый для измерения чистой приведенной стоимости. Текущие допущения определяют исходное время оценки, совпадающее с нулевым (0) годом измерения, путем измерения инвестиций в денежные потоки (Хакизимана и Ким, 2016).

  Текущая стоимость долларов, заработанных или выплаченных в будущем, получается путем умножения денежного потока на коэффициент дисконтирования текущей стоимости, как показано в уравнении. (16) ((Short et al., 1995) и Satyasai (2014)).

  NPV=−TCI+∑(CF(1+i)n)

  (16)

  TCI – общий объем капитальных вложений, CF – денежный поток в ^-м -м году, n – год, 1/ (1 + i) ⁿ — коэффициент дисконтирования.

  3.2.7. Норма прибыли на инвестиции

  Норма прибыли на инвестиции, основанная на дисконтированном денежном потоке, представляет собой процентную ставку, при которой все доходы покрывают капитальные затраты с использованием пробной цены.Таким образом, он удовлетворяет следующему уравнению. (17).

  CF — денежный поток в n ^-м -м году, n — год, а 1/(1 + i) ⁿ — коэффициент дисконтирования (см. ).

  Таблица 6

  Дисконтированный денежный поток для значения i.

  966130

  N Th N TH New Чистый денежный поток (CF)
  	1	86 6677	86 6677
  2	99 074	99 074	99 074	99 074	99 074
  3	97922	97922
  4	79805	79805
  5	65037	65037
  6	53000	53000
  7	43188	43188
  8	35192	35192
  9	28675	28675
  10	23364	23364
  Итого П. В.		611230

  (Петерс и Тиммерхаус, 2003 г.)

  Коэффициент = 611,2306 11 426 = 1.0

  (19)

  Правильная процентная ставка (i) определяется путем сопоставления общей приведенной стоимости с первоначальными инвестициями и угадывания процентной ставки (i). Коэффициент должен быть равен 1,0, чтобы получить правильную процентную ставку по проекту (Peters and Timmerhaus, 2003). На основании вышеприведенного расчета получается цена 23,55% в год, что больше, чем капитальные кредиты банков в размере 5,5%. Проект/инвестиция осуществляется при условии, что доходность выше, чем значение ROI. Тем не менее, это исследование представляет собой ROI Хакизиманы и Ким (2016) в 24 года.94% показали, что фабрика заслуживает дальнейшего развития (Хакизимана и Ким, 2016).

  3.2.8. Время выплаты (POT)

  POT — это быстрая оценка, используемая для определения времени, в течение которого капитальные вложения являются рискованными (Short et al. , 1995). POT рассчитывается как .

  Таблица 7

  Совокупный денежный поток (долл. США).

  3

  п + й	-летний Чистые денежный поток	Накопительные наличные
  	1 107061	107061
  	2	сто пятьдесят одна тысяча сто пятьдесят два 258213
  	184528	+442741
  4	185754	628495
  5	186980	815475
  6	188206	1003681
  7	189432	11
  8	1
  1383772
  9	191,885	1575656
  10	1	1768767

  показывает, что путем интерполирования между четвертым и пятым лет, горшочек получено в 3. 42 года при стоимости FCI 519 712 долларов США. POT этого исследования короче, чем POT Хакизиманы и Ким (2016 г.), который составляет 5–6 лет (Хакизимана и Ким, 2016 г.) и Maroušek et al. (2019), что составляет 4–6 лет (Мароушек и др., 2019). До уплаты налогов максимально допустимый POT для промышленных химикатов составляет пять лет для низкого риска и два года для высокого риска (Aries and Newton, 1955).

  3.2.9. Точка безубыточности (BEP)

  Исследование BEP используется для оценки суммы производственных мощностей, где общие затраты эквивалентны эффективности продаж.Стоимость сделки равна начисленным затратам. Точка раздела, постоянные затраты и полупеременная производственная деятельность должны быть определены с использованием графической формы (Ариес и Ньютон, 1955) (см. ). Таблица 8

  ---

  №	№	USD	USD
  1	4	65 423
  2	Переменная стоимость, VC
  	a. Сырье	132 679
  	b. Коммунальные услуги	105 288
  	c. Упаковка и транспортировка	42 115
  	d. Роялти и патент	10 529
  Общая важная стоимость (VC)	2
  3	3	SEMI Переменная стоимость, SVC
  		A. Труд	220 874
  		б. Надзор	10 394
  		c. Техническое обслуживание и ремонт	6 626
  		d. Лаборатория	1 559
  		e. Общие расходы	22 087
  		f. Общезаводские затраты	114 293
  		г. Операционные поставки	110,437	110,437
  		Общая полувалюбиемая стоимость	486 271	4
  4	Всего продаж
  8

  (aries and Newton, 1955)

  bep = 65 423 + 0.3⋅(486 271)1 052 878−0,7⋅(486 271)−290 611⋅100%

  (21)

  Где FC — постоянные затраты, S — продажи, SVC — полупеременные затраты, VC — переменные затраты.

  Значение BEP 50,09% означает, что эта мощность производит 2 000 тонн в год и 1 018,00 тонн в год BEP в долларах США составляет 286,80, что означает, что если отрасль работала на уровне 1 018,00 тонн в год, то отрасль не убыток и отсутствие прибыли. Значение BEP этого исследования лучше, чем исследование Хакизиманы и Ким (2016) на уровне 38.02%. Согласно Ариесу и Ньютону (1955), хорошее значение точки безубыточности для химического завода обычно колеблется в пределах 40-60%.

  3.2.10. Сравнение затрат на потребление энергии домохозяйствами

  Прибыль определяется как отклонение между общей себестоимостью производства и себестоимостью реализации биобрикетов и составляет 210 574 долл. США/год. Чистая прибыль в год после вычета налога составляет 147 402 долл. США в год. Чистая приведенная стоимость составляет 611 230 долларов США; это означает, что в течение следующих десяти лет проект будет производить чистую текущую стоимость (NPV) в размере 611 230 долларов США, а норма прибыли на инвестиции равна 23. 55%. Срок выплаты 3,42 года; это означает, что через 3,42 года возвращается основной капитал, высвобожденный промышленностью. Точка безубыточности составляет 50,09%, это означает, что если отрасль работала до 1018,00 тонн в год, отрасль не убыточна и не прибыльна.

  Органические биобрикеты изготавливаются из отходов, которые легко достать, имеются в изобилии и доступны по цене. Чтобы узнать эффективность/экономию топлива, это также можно сделать, сравнив цену/теплотворную способность.Из данных сравнения топливной эффективности видно, что цена/МДж биобрикетов из скорлупы орехов кешью ниже, чем цены на керосин и сжиженный нефтяной газ.

  Таблица 9

  Сравнение затрат на потребление энергии домохозяйствами.

  0.00971

  Пункт	Керосин	LPG	Кешью NUTSHELL био-брикеты
  Цена (USD / кг)	0,60840	0,47179	0,28631
  теплотворность (МДж / кг )	42. 00 * *	44.00 *	29.49 **
  Цена / Cal (USD / MJ)	0.01449	0.01072	0.01072	0.01071
  Цена потребления: например, цена сжиженного нефтяного газа как справочная цена (0,01072 долл. США/МДж)	0,821265	0,47718	0,25631

  Предположим, что домохозяйству требуется сжиженный нефтяной газ4, теплотворная способность которого равна 1 кг/день00 МДж/кг, а теплотворная способность керосина составляет 42,00 МДж (Surange et al., 2014). Например, принимая цену СНГ для приготовления пищи в качестве справочной цены (0,01072 долл. США/МДж), а стоимость энергии для домохозяйства при использовании СНГ составляет 0,47718 долл. США/день. Если текущая цена керосина составляет 0,60840 долл. США/кг, одной семье необходимо платить за энергию 0,81265 долл. США в день. Сравнение энергопотребления этого топлива можно увидеть на . Напротив, в случае биобрикетов отходов скорлупы орехов кешью стоимость потребления энергии для удовлетворения бытовых потребностей в энергии составляет 0 долларов США.25631.

  Цена/калория биобрикетов из скорлупы орехов кешью (0,00971 долл. США/МДж) = (9,71 долл. США/ГДж) () выше, чем указано в литературе (Мароушек и др., 2015; Мардоян и Браун, 2015). По результатам соотношения энергопотребления и затрат видно, что эффективность, которая достигается при использовании биобрикетов из отходов ореховой скорлупы ореха кешью. Кроме того, для снижения невозобновляемой и неустойчивой зависимости от ископаемого топлива использование биобрикетов также может стать альтернативой малобюджетной энергии, особенно для экономики сельских общин. В этом исследовании было показано, что среди домохозяйств существует потенциальный будущий рынок биобрикетов.

  Разработка и характеристика древесно-угольных брикетов из смеси водного гиацинта (Eichhornia crassipes) и патоки . Согласно Анталу и соавт. [22], практический метод производства высококачественного древесного угля из биомассы обеспечивает почти теоретический выход 42-62%, в то время как традиционные методы производства древесного угля в развивающихся странах обеспечивают выход 20% или менее, а современные промышленные технологии предлагают выход только 25-37%.Выход, полученный в результате этого исследования, согласуется с ожидаемым теоретическим выходом, но выше, чем выход из традиционных методов производства древесного угля. Выход древесного угля сильно зависит от диапазона температур получения продуктов пиролиза. Демирбас и др. [23] сообщили, что выход древесного угля уменьшился с 43,5 до 31,0 % для скорлупы грецкого ореха и с 38,3 до 25,4 % при повышении температуры от 550 до 1150 K.

  чистый водный гиацинтовый уголь показывает = CH, -OH-, CN, -C = C-, NH, CO, C = O и NO связи.Присутствующие атомные группы и структура представляют собой ароматические, алифатические, насыщенные простые эфиры, амины, нитро, третичные и вторичные гидроксильные структуры. Наличие алифатических и ароматических углеводородов в древесном угле означает, что он содержит жиры и масла, связанные с бутаном или изобутином, что облегчает горение или нагрев древесного угля. Точно так же наличие гидроксильных групп означает, что присутствует спирт, который может способствовать более высокой воспламеняемости веществ. Наличие этих соединений является признаком древесного угля, имеющего хорошие характеристики горения.

  FTIR-спектр водного гиацинтового древесного угля, карбонизованного при 350–500 ^o C.

  СЭМ-спектры показывают пористую структуру чистого водного гиацинтового древесного угля (). Радиальное изображение (А) показывает грубые и ступенчатые элементы, в то время как поперечное сечение показывает поверхность неправильной формы с порами разных размеров. Пористая структура как в радиальном, так и в поперечном сечении может помочь повысить эффективность горения древесного угля, поскольку они обеспечивают больше путей для воздушного потока, позволяя большему количеству кислорода и воздуха циркулировать внутри древесного угля [24].

  Продольное (A) и поперечное (B) СЭМ-изображения чистого водного гиацинтового древесного угля при увеличении в 200 и 1000 раз.

  Характеристика брикетов

  Брикеты, изготовленные из различных составов водного гиацинтового древесного угля и патоки, показаны на рис. Брикет А, содержащий 60 мас.% раствора патоки, имел ровные края без видимых трещин, что свидетельствует о том, что количества добавленной патоки было достаточно для равномерного покрытия поверхности. Увеличение количества мелассы до 70% (В) позволило связующему проникнуть глубже в пористую поверхность и занять поры в биомассе древесного угля.Поверхность была более шероховатой, чем у А. На поверхности наблюдались трещины, и некоторые из них ломались во время брикетирования. Брикеты с соотношением 20:80 (С) оказались слабыми и рассыпчатыми.

  Брикеты, изготовленные из разного соотношения водного гиацинтового угля и патоки.

  Соотношение древесного угля и патоки: A (40:60), B (30:70), C (20:80).

  Изображения поверхности () показывают четкую морфологию древесного угля и брикета. Древесный уголь из водяного гиацинта (А) имел пористую шероховатую поверхность, расположенную равномерно в виде уложенных друг на друга слоев.На изображении B показан уровень покрытия патокой. Поверхность стала более гладкой, закрытые поры больше не различимы, но наличие отверстий под покрытиями все еще могло действовать как проход для воздуха и способствовать процессу горения.

  СЭМ-изображения древесного угля из водяного гиацинта (A) и брикета из водяного гиацинта (B).

  показывает предварительный анализ приготовленного брикета из водного гиацинта и мелассы в сравнении с брикетами из других источников биомассы и связующего вещества. Содержание влаги увеличивалось с увеличением соотношения вяжущего и древесного угля. Следует отметить, что связующим является 80% раствор патоки в воде. В брикет C было добавлено большее количество воды, чем в брикет B и A, что привело к большему количеству влаги. Содержание влаги в древесном угле рассматривается как примесь и может снизить теплотворную способность древесного угля [25]. Это видно и по производимым брикетам. Наименьшая теплота сгорания была обнаружена у брикета с наибольшим % влажности. Увеличение содержания влаги снижает теплотворную способность, так как не вся энергия, содержащаяся в древесном угле, может быть эффективно передана [26].Согласно предыдущим исследованиям, древесный уголь должен иметь влажность 5–15 % от массы брутто, а древесный уголь с высокой влажностью (> 10 %) становится хрупким при нагревании [25]. показывает, что брикеты с низким содержанием влаги, особенно с древесной биомассой, имеют более высокую теплотворную способность.

  Жидкости, присутствующие в древесном угле, кроме воды, которые легко испаряются, называются летучими веществами (VCM). показывает влияние соотношения водного гиацинта (WH) и патоки на содержание ВХМ в брикетах.По мере уменьшения отношения WH к патоке содержание летучих веществ уменьшается. Этот результат согласуется с выводами Rezania et.al. [15] при производстве брикетов используют водяной гиацинт, пустые гроздья фруктов (остатки производства пальмового масла) и крахмал маниоки. Важно отметить, что ВХМ чистого WH выше, чем ВХМ произведенных брикетов.

  Высокое содержание связанного углерода в древесном угле означает, что он состоит в основном из углерода. В этом исследовании по мере увеличения отношения мелассы к WH также увеличивалось содержание связанного углерода в брикете.Как отмечалось ранее, используемая меласса имеет показатель Брикса 82,38° и общий инвертный сахар (TSAI) 56,71%. Это могло способствовать большему количеству атомов углерода в брикете C (соотношение WH и мелассы 20:80). По сравнению с другими брикетами, произведенными из других источников, FC в этом исследовании был сравнительно ниже, чем у брикетов, произведенных из древесных источников и сельскохозяйственных отходов (см. ).

  Экспресс-анализ показал, что брикеты с более высоким содержанием связанного углерода имеют более низкую зольность. Также было обнаружено, что содержание золы снижается по мере увеличения отношения мелассы к WH.Количество золы или остатка соотносится с количеством связанного углерода и других горючих компонентов брикета. Чем меньше остатков остается после сгорания, тем большее количество связанного углерода и горючих веществ, таких как ВХМ, присутствует. Золы из древесных материалов гораздо меньше, чем брикетов из водного гиацинта ().

  Теплотворная способность – это мера энергии, выделяемой топливом при сгорании, а количество связанного углерода является одним из основных факторов, влияющих на теплотворную способность древесного угля.Основываясь на результатах этого исследования, брикеты B и C, вероятно, будут иметь более высокую теплотворную способность из-за их высокого FC по сравнению с A. Однако это исследование показало, что брикет B имеет самую высокую теплотворную способность. Это означает, что другие факторы, такие как качество древесного угля и такие компоненты, как влажность и зола, могут способствовать снижению теплотворной способности. Несколько исследований показывают, что высокое содержание золы в брикетах снижает теплотворную способность и эффективность сгорания [7, 27]. Это согласуется с результатами данного исследования, которое показало, что высокая зольность брикетов (более 15%) приводит к низкой теплотворной способности (< 20 МДж/кг)

  Влияние соотношения древесный уголь/связующее на насыпную плотность , прочность на сжатие, скорость горения и время воспламенения показаны на .Насыпная плотность влияет на полноту сгорания и долговечность брикетов. Чем плотнее материал, тем легче его транспортировать, обрабатывать и хранить. Потребители предпочитают более плотный древесный уголь. Исходным критерием отказа при испытании на сжатие был разрыв. Средняя высота прогиба перед разрушением брикета А составила 3,47 мм, а брикета Б – 6,56 мм. Добавление мелассы в качестве связующего повышает устойчивость брикета к разрушению. Однако при дальнейшем увеличении количества связующего, как в случае С, образец стал податливым, и не было получено никакого прогиба.Вместо того, чтобы ломаться, C сплющивался, когда нагрузка была увеличена до максимальной грузоподъемности машины.

  Таблица 2

  Влияние соотношения древесный уголь/связующее на объемную плотность, прочность на сжатие, скорость горения и время воспламенения.

  Характеристики	Лечение			P (0,05) * 9112 9141 *	A (60:40)	B (70:30)	C (80:20)
  	ВТС (МДж/кг)	15. 9 ± 3.9 A	16,6 ± 2.1 A		13.4 ± 1,6 A	0.339	0.339	0.339	Массовая плотность (г / см 3 )	0,89 ± 0,06	0,89 ± 0,06 A	0,84 ± 0,02 b	0,85 ± 0,02 B	0.042	0.042	0.042	Прочность на сжатие (кг / см 2 )	3.9 ± 0,2 A	19,1 ± 0,5 млрд.	19,1 ± 0,5 млн.	7,4 ± 0,4 C	0,000
  Скорость горения (г / с)	0,010 ± 0,001 а	0,009 ± 0.001 A	0,007 ± 0,002 A	0.062	0.062
  Время зажигания (ы)	175 ± 9 A	133 ± 7 B	198 ± 8 C	0,000

  Следующий индекс Разрушением считалось первое появление и образование трещин при воздействии нагрузки. А был первым, кто показал растрескивание при нагрузке 3,93 кг, за ним последовал С, который начал растрескиваться при нагрузке 7,4 кг. Брикет Б показал максимальную прочность на сжатие, так как растрескивание произошло при гораздо большей нагрузке 19 кг.Согласно M’Ndegwa [28], патока улучшает сцепление частиц и образует прочные межчастичные связи между частицами, тем самым повышая стабильность материала.

  Результаты испытаний на прочность на сжатие показывают, что соотношение древесного угля и связующего 30:70 (B) имеет самую высокую прочность на сжатие, за которой следует 20:80 (C), а самое низкое соотношение 40:60 (A). Из-за гигроскопических свойств патоки внутри брикета может задерживаться влага. Высокая ковкость С была результатом большего количества патоки, смешанной с древесным углем.Увеличение количества патоки, добавляемой к древесному углю, вызывало больший эффект склеивания, но увеличивало количество влаги. Увеличение соотношения связующее/древесный уголь (В) может сделать брикет менее устойчивым к растрескиванию, но дальнейшее увеличение, как указано в С, сделало брикет ковким. При транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах брикет C более устойчив к разрушению, чем B, но менее устойчив к растрескиванию. Обработка А показала слабую устойчивость как к разрушению, так и к растрескиванию. Из , объемная плотность и прочность на сжатие показали обратную зависимость друг от друга.Результаты показывают, что брикет с наименьшей объемной плотностью В (30:70) имеет самую высокую прочность на сжатие. В то время как A(40:60), объемная плотность которого была самой высокой, имел самую низкую прочность на сжатие.

  Важно понимать факторы, влияющие на скорость горения и время воспламенения брикетов из биомассы или агроотходов, для их более эффективного использования в качестве топлива.

  Это проявляется в том, что скорость горения брикетов снижается при увеличении доли связующего (С < В < А).Davies и Abolude [29] сообщили о тех же результатах при сжигании брикетов из опилок и с использованием шлама пальмового масла в качестве связующего. Плотность сообщается как параметр, который может влиять на скорость горения и характеризуется низкой пористостью и уменьшением инфильтрации окислителя и истечения продуктов сгорания во время горения [30]. Поскольку негорючая зола имеет низкую теплопроводность, она также может замедлять распространение пламени в глиняном вяжущем. Согласно Оладеджи [31], плотность влияет на распространение пламени в брикетах; меньше свободного пространства для диффузии массы (низкая пористость) затрудняет высыхание, дегазацию и горение.Уменьшение пористости и, следовательно, увеличение плотности может повлиять на скорость горения брикетов, препятствуя скорости оттока и проникновения окислителя во время горения.

  Горючий материал должен легко воспламеняться, особенно для бытового потребления. К угольным брикетам добавляли три разных количества керосина, чтобы определить наиболее подходящий удерживаемый объем для использования в испытании на воспламенение. Добавление 5 мл на брикет оказалось недостаточным и не позволяло легко воспламеняться брикету.Добавление 10 мл керосина привело к немедленному и более легкому воспламенению от спички. Объем 15 мл керосина указывает на избыточное количество жидкого масла, которое не может содержаться в брикетах. Брикеты стали очень влажными, и излишек керосина вытек, поэтому испытание на воспламенение с такой нормой керосина не проводилось. После этого брикеты были испытаны 10 мл керосина. Брикет B с соотношением угля и связующего 30:70 продемонстрировал самое быстрое воспламенение, за ним следует A, а затем C. Различия во времени воспламенения вызваны различиями в плотности, пористости и количестве влаги в брикете.C, который имеет большее содержание влаги, чем A и B, воспламеняется медленнее, несмотря на более высокую пористость, чем два других. Обработка B легко воспламеняется, потому что ее низкая плотность и более высокая пористость обеспечивают больше путей для прохождения воздуха, тем самым увеличивая эффективность воспламенения.

  Дальнейшее наблюдение во время испытания на воспламенение заключалось в том, что обработка B продолжала воспламеняться и гореть сама по себе, в то время как обработка A и C прекратили воспламенение через некоторое время.

  Характеристики горения разработанного подушкообразного брикета из водяного гиацинта и мелассы (В) сравнивали с имеющимся в наличии брикетом из бамбука и крахмала маниоки (А) с момента воспламенения до конца горения (). Было замечено, что бамбуковый брикет горит 137 с, а затем полностью прекращает гореть. Брикет водного гиацинта горел 216 секунд и продолжал гореть до тех пор, пока не сгорели все твердые частицы. Бамбуковый брикет не сгорел полностью. Результаты нашего теста воспламенения аналогичны результатам, полученным другими авторами [32], которые сообщают о диапазоне от 83 до 138 секунд.

  Сравнение характеристик горения брикетов водного гиацинта и брикетов из бамбукового древесного угля с маниокой в ​​качестве связующего.

  Брикеты из древесного угля должны быть экологически безопасными. Изучение общих экологических характеристик этих материалов выходит за рамки данной работы. Дальнейшие исследования могут быть направлены на оценку выбросов газов из брикетов, чтобы дать представление об их безвредности для окружающей среды, подобно исследованиям, проводимым для водоугольных суспензий [33, 34]. Например, предыдущие исследования [35] показали, что выбросы NOx и SOx могут сильно различаться в зависимости от присадок к топливу. Экономические показатели [36] добавления вяжущих в брикет следует рассматривать в сочетании с экологическими преимуществами.

  Анализ золы биоугольных брикетов, произведенных с использованием смешанного связующего

• 1.

  Promdee, K. et al. Характеристика углеродных материалов и отличия от частиц активированного угля (ACP) и угольных брикетов (CBP), полученных из скорлупы кокосового ореха во вращающейся печи. Продлить. Суст. Энерг. 75 , 1175–1186 (2017).

  КАС Статья Google Scholar

• 2.

  Раджу, К., Мадхури, Н., Прабхакар, Д. и Прем, К. Исследования по разработке и эффективности топливных брикетов как альтернативных источников энергии. Междунар. Рез. Дж. Инж. Технол. 4 , 1698–1706 (2017).

  Google Scholar

• 3.

  Сундари, Н. П. и Джабид, А. В. Предпроектное проектирование производства биобрикетов с использованием оболочки кенари. Конф. IOP. сер. Земная среда. науч. 276 , 012051 (2019).

  Артикул Google Scholar

• 4.

  Флорентино-Мадиедо, Л., Диас-Фаес, Э. и Барриоканал, К. Реакционная способность брикетов, содержащих биомассу, для производства металлургического кокса. Топливный процесс. Технол. 193 , 212–220 (2019).

  КАС Статья Google Scholar

• 5.

  Nwabue, F. I., Unah, U. & Itumoh, E. J. Производство и характеристика бездымных биоугольных брикетов, содержащих пластиковые отходы. Окружающая среда. Технол. иннов. 8 , 233–245 (2017).

  Артикул Google Scholar

• 6.

  Adeleke, A.A. et al. 2020. Воспламеняемость, соотношение топлива и температуры плавления золы торрефицированной древесной биомассы. Гелион, 6 , 1–6 (2020)

• 7.

  Таулби, Д. , Патил, Д. П. и Хонакер, Р. К. Брикетирование угольной мелочи и опилок Часть I: Оценка связующего и параметров брикетирования. Междунар. J. Подготовка угля. Утилиз. 29 , 1–22 (2009).

  КАС Статья Google Scholar

• 8.

  Аджимотокан, Х. А., Ибитой, С. Е., Одусоте, Дж. К., Адесое, О. А. и Омонийи, П. О. Физико-механические свойства композитных брикетов из кукурузных початков и рисовой шелухи. Дж. Биорес. Биопрод. 4 , 159–165 (2019).

  КАС Google Scholar

• 9.

  Кути О.А. Влияние обугленной скорлупы пальмового ядра на теплотворную способность композитного брикета из опилок. Дж. Инж. заявл. науч. 2 , 62–65 (2017).

  Google Scholar

• 10.

  Акума, О. и Чарльз, М. Анализ характеристик биоугольного брикета (примеси угля и скорлупы арахиса). Междунар. Дж. Рез. науч. Технол. 3 , 30–38 (2017).

  Google Scholar

• 11.

  Аделеке А.А., Одусоте Дж.К., Пасван Д., Ласоде О.А и Малати М. Влияние торрефикации на лигноцеллюлозную древесную биомассу нигерийского происхождения. J. Chem. Технол. Металлур. 54 , 274–85 (2019)

• 12.

  Ikubanni, P. P. et al. Оценка эффективности брикетов, изготовленных на спроектированной и изготовленной машине для брикетирования поршневого типа. Междунар. Дж. Инж. Рез. Технол. 12 , 1227–1238 (2019).

  Google Scholar

• 13.

  Одусоте, Дж. К., Аделеке, А. А., Ласоде, О. А., Малати, М. и Пасван, Д. Термические и композиционные свойства обработанного Tectona grandis . Преобразователь биомассы. Биорефин. 9 , 511–519 (2019).

  КАС Статья Google Scholar

• 14.

  Ikelle, I.I. et al. Термический анализ брикетного топлива, полученного из угольной пыли и шелухи арахиса. Acta Chem. Малайский. 4 , 2–5 (2020).

  Артикул Google Scholar

• 15.

  Sipahutar, R., Bizzy, I., Faizal, M. & Maussa, O. Биоугольные брикеты, изготовленные из низкосортного угля Южной Суматры и древесного угля из пальмовой скорлупы для использования в небольших отраслях промышленности. Веб-конференция MATEC. 101 , 1–6 (2017).

  Артикул КАС Google Scholar

• 16.

  Саркар Д.К. Циклы паросиловой установки. In Тепловая электростанция (изд. Leme, MK) 1–37 (Elsevier, Amsterdam, 2015)

• 17.

  Ikelle, II, Nworie, FS, Ogah, AO & Ilochi, NO Исследование сжигания биологических -угольные брикеты из стеблей маниоки. Хим. Поиск J. 8 , 29–34 (2017).

  Google Scholar

• 18.

  Аджит, К.Дж., Винот, К.К., Петчимуту, М., Ияхраджа, С. и Вигнеш, К.Д. Сравнительный анализ брикетов, полученных из биомассы и древесного угля. Матер. Сегодня проц. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.02.918 (2020)

• 19.

  Хуссейн С., Сумро С.А., Азиз С., Али А. и Али Н. Окончательный и экспресс-анализ угольных брикетов из лигнита Лахара, биомассы и пластиковых отходов. англ. науч. Технол. Междунар. Рез. J. 2 , 32–38 (2018).

  Google Scholar

• 20.

  Джиттабут, П. Физические и тепловые свойства брикетного топлива из рисовой соломы и листьев сахарного тростника путем смешивания мелассы. Energy Procedia 79 , 2–5 (2015).

  КАС Статья Google Scholar

• 21.

  Маркевич-Кешицка, М. и др. Лазерно-индуцированная спектроскопия разрушения (LIBS) для экспресс-анализа золы, калия и магния в безглютеновой муке. Пищевая хим. 244 , 324–330 (2018).

  КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google Scholar

• 22.

  Zhang, T., Yan, C., Qi, J., Tang, H. & Li, H. Классификация и различение угольной золы с помощью спектроскопии лазерного пробоя (LIBS) в сочетании с передовыми хемометрическими методами . Дж. Анал. Атомный спектрометр. 32 , 1960–1965 (2017).

  КАС Статья Google Scholar

• 23.

  Цинь, Ю. Х. и др. Влияние добавления золы биомассы на процесс плавления угольной золы в атмосфере CO ₂ . Топливо 231 , 417–426 (2018).

  КАС Статья Google Scholar

• 24.

  Сёдзи Д., Ногучи Р., Оцуки С. и Хино Х. Классификация частиц вулканического пепла с использованием сверточной нейронной сети и вероятности. Науч. 8 , 1–12 (2018).

  Артикул КАС Google Scholar

• 25.

  Син, П. и др. Сравнительная оценка методов подготовки золы биомассы с использованием рентгенофлуоресцентного и мокрого химического анализа. Топливо 182 , 161–165 (2016).

  КАС Статья Google Scholar

• 26.

  Mollah, M.M., Marshall, M., Jackson, W.R. & Chaffee, A.L. Попытки производства доменного кокса из викторианского бурого угля.2. Горячее брикетирование, отверждение на воздухе и более высокая температура карбонизации. Топливо 173 , 268–276 (2016).

• 27.

  Молла, М. М., Джексон, В. Р., Маршалл, М. и Чаффи, А. Л. Попытка производства доменного кокса из викторианского бурого угля. Топливо 148 , 104–111 (2015).

  КАС Статья Google Scholar

• 28.

  Чжун, К., Ян, Ю., Цзян, Т. , Ли, К. и Сюй, Б.Ксилоловая активация вяжущих свойств каменноугольного пека для получения брикетов металлургического качества из коксовой мелочи. Топливный процесс. Технол. 148 , 12–18 (2016).

  КАС Статья Google Scholar

• 29.

  Zhong, Q., Yang, Y., Li, Q., Xu, B. & Jiang, T. Вяжущее, смешанное с каменноугольным пеком и патокой, для производства формованных угольных брикетов из высоколетучего угля. Топливный процесс. Технол. 157 , 12–19 (2017).

  КАС Статья Google Scholar

• 30.

  Adeleke, A. A. et al. Уплотнение угольной мелочи и биомассы, подвергшейся умеренной торрефикации, в композитное топливо с использованием различных органических связующих. Heliyon 5 , 1–6 (2019).

  Артикул Google Scholar

• 31.

  Liu, X., Chen, M. & Wei, Y. Характеристики горения кукурузного початка/битуминозного угля и твердой древесины/битуминозного угля. Продлить. Энерг. 81 , 355–365 (2015).

  КАС Статья Google Scholar

• 32.

  Гиази, Б. и др. Уплотненный биоуголь из щепы: торрефикацию лучше делать до или после уплотнения?. Заяв. Энерг. 134 , 133–142 (2014).

  КАС Статья Google Scholar

• 33.

  Ли, Ф. и Фанг, Ю.Характеристики плавления золы высокоалюминиевого угля и его модификации. Энергетическое топливо 30 , 2925–2931 (2016).

  КАС Статья Google Scholar

• 34.

  Li, F. & Fang, Y. Изменение поведения бурого угля при плавлении золы путем добавления различных биомасс. Энергетическое топливо 29 , 2979–2986 (2015).

  КАС Статья Google Scholar

• 35.

  Ли, Дж., Чжао, Дж., Дай, X., Бай, Дж. и Фанг, Ю. Влияние ванадия на плавкость золы нефтяного кокса. Энергетическое топливо 31 , 2530–2537 (2017).

  КАС Статья Google Scholar

• 36.

  Ли, Ф., Ли, М., Чжао, Х. и Фан, Ю. Экспериментальное исследование изменения поведения соломы отложения золы при добавлении лигнита. Заяв. Терм. англ. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.06.144 (2017).

  Артикул Google Scholar

• 37.

  млн лет, X. и др. Регулирование характеристик плавкости золы высокотемпературного зольного плавления угля добавкой бобовой соломы. Энергетическое топливо 32 , 6678–6688 (2018).

  КАС Статья Google Scholar

• 38.

  Adeleke, A. A. et al. Основы торрефикации, уплотнения и утилизации биомассы. Int J Energy Res https://doi. org/10.1002/er.5884 (2020).

  Артикул Google Scholar

• 39.

  Мишра, В., Бховмик, Т., Чакраварти, С., Варма, А. К. и Шарма, М. Влияние качества угля на характер горения и превращения минеральных фаз. Топливо 186 , 443–455 (2016).

  КАС Статья Google Scholar

• 40.

  ASTMD 1857 – 04. Стандартный метод определения плавкости золы угля. In Annual Book of ASTM Standards i (Reapproved), 2–5 (2005)

• 41.

  Мишра, В., Шарма, М., Чакраварти, С. и Банерджи, А. Изменения в органической и минеральной структуре фазовые превращения угля при термической обработке в лабораторных масштабах. Междунар. Дж. Угольная наука. Технол. 3 , 418–428 (2016).

  КАС Статья Google Scholar

• 42.

  Шарма, А., Сайкия, А., Харе, П. и Баруа, Б.П. Генезис некоторых третичных индийских углей на основе химического состава золы — статистический подход: Часть 1. J. Earth Sys. науч. 123 , 1705–1715 (2014).

  ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

• 43.

  Ная, Б. Минеральное вещество и природа пирита в некоторых высокосернистых третичных углях Мегхалая, Северо-Восточная Индия. Дж. Геол. соц.Индия 81 , 203–214 (2013).

  Артикул КАС Google Scholar

• 44.

  Сюй, М. и др. Состояние выбросов микроэлементов в процессе сжигания угля: обзор. Топливный процесс. Технол. 85 , 215–237 (2004).

  КАС Статья Google Scholar

• 45.

  Лю, Х., Сюй, М., Чжан, К., Чжао, Х. и Ли, В.Эффективное использование ресурсов водного гиацинта путем совместной газификации с углем: реологические свойства и температуры плавления золы гиацинтово-угольной суспензии. Индивидуальный инж. хим. Рез. 52 , 16436–16443 (2013).

  КАС Статья Google Scholar

• 46.

  Shibaoka, M. Соотношение диоксида кремния/глинозема в золе некоторых австралийских углей. Топливо 51 , 278–283 (1972).

  КАС Статья Google Scholar

• 47.

  Рейфенштейн, А. П. Поведение отдельных минералов в улучшенном тесте плавления золы: кварц, калиевый полевой шпат, натриевый полевой шпат, каолинит, иллит, кальцит, доломит, сидерит, пирит и апатит. Топливо 78 , 1449–1461 (1999).

  КАС Статья Google Scholar

• 48.

  Song, W. J. et al. Плавкость и текучесть угольных зол и шлаков. Топливо 88 , 297–304 (2009).

  КАС Статья Google Scholar

• 49.

  Лоуренс А., Кумар Р., Нандакумар К. и Нараянан К. Новый инструмент для оценки склонности углей к зашлаковыванию в котлах ПТ. Топливо 87 , 946–950 (2008).

  КАС Статья Google Scholar

• 50.

  МакЛеннен, А. Р., Брайант, Г. В., Бейли, К. В., Стэнмор, Б. Р. и Уолл, Т. Ф.Показатель шлакообразования на основе железа при сжигании пылеугольного топлива в окислительно-восстановительных условиях. Energy Fuel 14 , 349–354 (2000).

  Артикул КАС Google Scholar

• 51.

  Васильев С. В., Васильева С. Г., Васильев В. С. Преимущества и недостатки состава и свойств биомассы по сравнению с углем: обзор. Топливо 158 , 330–350 (2015).

  КАС Статья Google Scholar

• 52.

  Ву, Д., Ван, Ю., Ван, Ю., Ли, С. и Вей, X. Выброс щелочных металлов при совместном сжигании биомассы и угля. Продлить. Энерг. 96 , 91–97 (2016).

  КАС Статья Google Scholar

Преобразование биомассы и пластиковых отходов в твердотопливные брикеты

В данной работе рассматривается производство брикетов для бытового использования из биомассы в сочетании с пластиковыми материалами из различных источников. Дополнительно были изучены характеристики горения брикетов в обычном открытом камине.Понятно, что геометрия брикетов не влияет на дымовыделение. При наличии в брикетах небольшого количества полиэтилентерефталата (ПЭТФ) поведение при горении более стабильное из-за увеличения подачи кислорода. Уровни задымленности находятся между 3-м и 4-м разрядами шкалы дымности. При измерении выбросов угарного газа было обнаружено, что сжигание пластика в смеси с биомассой увеличивает выбросы угарного газа с 10% до 30% по сравнению с выбросами угарного газа от выбросов биомассы опилок, которые использовались в качестве эталона.

1. Введение

В городах и других индустриальных ландшафтах источниками загрязнения являются преимущественно транспорт, промышленность и бытовая деятельность. Эти виды деятельности являются основной причиной явления, которое принято называть изменением климата [1]. В ответ на изменение климата использование топлива из биомассы увеличивается по мере поиска экологически устойчивых и углеродно- (климатически) нейтральных видов топлива. В дополнение к климатическим факторам рост рыночных цен на традиционные виды ископаемого топлива привел к тому, что потребители отдали предпочтение альтернативным видам топлива [2].Кроме того, взрыв цен на нефть и газ дал толчок к использованию возобновляемых источников энергии. Недавний переход от традиционных к возобновляемым источникам энергии (ВИЭ) и их постепенное широкое использование является общей чертой энергетической политики, принятой развитыми странами. В Греции в разгар экономического кризиса потребление топливной древесины в городских районах имеет тенденцию к увеличению из-за каминов, используемых в жилых домах [3].

Кроме того, действует Директива 2000/76/ЕС по сжиганию отходов, которая устанавливает ограничения и требования к сжиганию отходов [4].Для обеспечения соблюдения этой директивы Европейская комиссия выдала мандат M/298 европейским организациям по стандартизации на разработку технических средств для соответствия основным требованиям этой Директивы о новом подходе. В соответствии с этим мандатом был выпущен ряд стандартов для твердого биотоплива и твердого рекуперированного топлива. Твердая биомасса и твердое восстановленное топливо в качестве топлива для сжигания включают твердые материалы (например, бревна или куски древесины) [5–8], переработанные материалы (древесная щепа, гранулы) [9], отходы (переработанная древесина, побочные продукты сельского хозяйства) [10]. , 11], газифицированные материалы (метанизация твердого топлива) [12] и сжиженные материалы (напр.г., продукты этерификации) [13]. Эти виды топлива можно классифицировать по происхождению и способу производства (этапу жизненного цикла). Первичный материал поставляется специально для целей сжигания/выработки энергии, а вторичный материал подвергается обработке для достижения предпочтительного формата сжигания (например, новая древесина, используемая для производства пеллет или щепы). Наконец, третичное топливо — это топливо, полученное из материалов, которые уже прошли большую часть своего жизненного цикла (например, восстановленные строительные материалы). Эти материалы затем перерабатываются, производя гранулы, щепу или брикеты для использования в качестве топлива для сжигания [5]. Твердое топливо можно сжигать в различных ручных и автоматических горелках и котлах. Приборы классифицируются по их предполагаемому использованию и методам работы (периодический или автоматический). В данном исследовании рассматриваются только открытые камины. В центре внимания находятся другие бытовые приборы для сжигания топлива. Открытые камины представляют собой простейший класс бытовых устройств для сжигания биомассы и твердых отходов с зоной горения, расположенной на простой решетке в твердом основании (т.д., камень или кирпич). Как следует из названия, открытые камины имеют по крайней мере одну открытую сторону. Обнажение зоны горения допускает значительные потери тепла. Эти потери ограничивают максимально возможные температуры горения, ограничивая скорость горения и приводя к высоким концентрациям твердых частиц и выбросов в газовой фазе [14]. Закрытые камины по конструкции аналогичны открытым каминам с добавлением боковых панелей, закрывающих зазор между вентиляционным колпаком и основанием. Для облегчения загрузки и очистки камина с одной стороны прибора установлена ​​дверца.

Циклы горения при отоплении жилых помещений носят переходный характер. Во время переходных циклов выделяют четыре четкие фазы, в течение которых выбросы изменяются (зажигание, запуск, установившееся состояние и выгорание). Из всех фаз только на пусковую фазу приходится до 50 % всех выбросов твердых частиц и до 70 % органических материалов [5]. Сажные (углеродистые) частицы образуются при конденсации летучих органических материалов [5]. Известно, что помимо типа прибора на выбросы твердых частиц и газовой фазы влияют состав топлива и условия горения [15].Условия горения можно охарактеризовать по соотношению воздуха и топлива при горении и концентрации выбросов окиси углерода [5]. Угарный газ является показателем эффективности сгорания и, как известно, вреден для здоровья человека [16, 17], в то время как интерес к органическому углероду и твердым органическим веществам в последние годы возрос, поскольку их роль в воздействии на климат и здоровье человека лучше изучена. 18–20]. Высокие уровни выбросов сажи и твердых частиц образуются, когда отношение воздуха к топливу близко к 1, а содержание монооксида углерода высокое (средняя концентрация выше 1000 мг м ⁻³ ), в то время как высокие уровни конденсируемых органических соединений образуются, когда воздух отношение топлива к топливу больше 4, и содержание окиси углерода такое же высокое.В оптимальных условиях, когда отношение воздуха к топливу близко к 1,5, а концентрация моноксида углерода ниже 100 мг м ^-3 , образуются выбросы с высоким отношением минералов к углероду [5].

В этой статье для производства брикетов использовалось различное сырье. Сырьем были две разные серии использованных бутылок со смазкой, бутылки из полиэтилентерефталата (ПЭТФ), полиэтилена высокой плотности (FIANTHENE 5502) и воскового полиэтилена, две серии биомассы из ядра, опилок бука, опилок ДСП и соломы.Изготовленные брикеты были сожжены на открытом огне, где были измерены температуры горения, а также выделяемая сажа по шкале дыма, окись углерода и окись азота.

Целью данной работы является изучение производственных характеристик брикетов бытового назначения. Дополнительно были изучены характеристики горения брикетов и их выбросы в общем открытом камине.

2. Материалы и методы

Для целей настоящего исследования в авторемонтных мастерских были собраны использованные пустые бутылки из-под смазочных материалов.После сбора их размер был уменьшен примерно на 5% с помощью усадочной машины для коммерческого использования производства Carstens GmbH. Кроме того, пустые бутылки из полиэтилена также были собраны у перерабатывающей компании. Кроме того, были заказаны две серии биомассы из ядра, опилок бука, опилок ДСП и соломы. На изготовление брикетов поданы заявки на три патента: патент США 4561860 [21], патент США 4236897 [22] и европейский патент EP0262083 (A1) [23].С помощью установки компании по производству пластмасс на коммерческом прессе Adelmann BP 650 были произведены брикеты для каминов. Все брикеты имеют вес ок. 300 грамм. Для имитации горения в Афинском национальном техническом университете, Школе химического машиностроения, Лаборатории технологии горюче-смазочных материалов был установлен открытый камин. Установка показана на рис. 1.

Были проанализированы сырье и изготовленные брикеты, а также изучены основные свойства (летучие вещества, влага, зола и связанный углерод).Элементный анализатор Carlo Erba 1108 CHNS-O использовали для определения содержания углерода (% масс.), водорода (% масс.), азота (% масс.) и серы (% масс.) в сырье и в изготовленные брикеты. Результаты представлены в таблицах 1 и 2 соответственно. Они были исследованы в соответствии со стандартными методами испытаний ASTM [24–27].

7 93 93 90 1 вес/%9 Имущество   Сырье 0 Ед. из ядра (серия В) Опилки бука Опилки ДСП Солома Летучие 95,2 91,75 100 100 70,35 67,95 71 72,9 71,65 влаги % вес / вес 0 0 0,46 0 0 7. 1 7.1 8 7 6 9 6.9 7.7 9970 % W / W % 2 3353552250 0,02 0 0 3.6 3,4 2,4 2,5 4,6 Связанный углерод % вес / вес 0 2,4 7,77 0 0 18,95 20,05 19,6 17.7 16.05 16.05 азот % W % W 0 0 0 0 0 1. 9 1.5 2,9 2,6 0.3 углерода % вес / вес 85,4 85,3 62,5 85,5 86,1 49 47 44,5 44,8 43,8 водорода % W / W 12.2 12.2 12.0 4.2 14.9 13.9 13.9 7.7 7.8 6.9 6.8 6.3 Sulfur % W / W 0. 1 0 0 0 0 0,1 0,1 0,2 0,1 0 Кислород % вес / вес 0 0 33,3 0 0 37,7 40,2 43,1 43,2 45

недвижимость Брикеты 10 % ПЭТ + 25 % ПЭ + 65 % буковые опилки 60 % ПЭВП + 40 % буковые опилки 25 % бутылки с отработанной смазкой 1 + 25 % бутылки с отработанной смазкой 2 + 50 % буковые опилки 50333 % HDPE + 50% солома 48% HDPE + 50% буковые опилки + 2% воск PE 20% использованные бутылки со смазкой 1 + 20% использованные бутылки со смазкой 2 + 25% биомассы из ядра A + 25% биомассы из ядра B Коммерческий продукт Летучие %масс. /масс. 86.9 89,3 84,5 85,7 89,25 82,7 90,25 влаги % вес / вес 3,2 2,6 2,8 2,8 2,35 3.2 4.7 SAB % W / W % W / 0,7 0,6 0,7 0,2 1,3 0,9 0,6 На фиксированном угле % W / W 9.2 7,5 12 11,3 7,1 13,2 4,45 Азот % вес / вес 1,7 1,1 1,3 0,2 1,3 0,9 1. 6 Углерода % W / W 56.8 56.8 69.2 65.2 5 65.2 64.7 65.0 62,3 62370 60,2 0 Wr 8.2 11,4 10,7 10,4 10,5 9,6 9,8 Сера % вес / вес 0 0 0 0 0 0 0,1 Кислород % вес / вес 32,7 17,3 21,6 22,5 21,6 24,1 27,7

полученные брикеты имеют все весом 300 г/шт. и цилиндрической формы.Геометрические характеристики представлены в табл. 3. Все продукты были сожжены в открытом камине и температура горения каждого из них была измерена с помощью прибора КИМО ТК 102 (термопара К). Дымность измеряли с помощью стандартного датчика дымовой шкалы в соответствии с методом ASTM D2156 [28]. Выбросы моноксида углерода и оксидов азота измерялись с помощью прибора Horiba (тип MEXA 574-GE, который измеряет выбросы CO в выхлопных газах, ближний дисперсионный инфракрасный анализатор) и анализатора (42C NO–NO ₂ – анализатор высокого уровня). , Thermo Environmental Instruments Inc.), соответственно. Для их оценки результаты сравнивают с выбросами от сжигания 300 г чистой соломы. После сжигания каждого вида брикетов камин чистили и остатки удаляли. Каждое измерение проводилось после одного часа горения в холодном камине.

+ Брикеты Геометрические характеристики Диаметр (= мм) Высота (= мм) Опилки 50 190 Дуб 50 190 Beech Sawdust 50 190 60% HDPE + 40% Beech Sawdust 50 190 70% PE + 30% Beech Sawdust 50 190 50% PE + 50% буковых опилок 50 190 40% PE + 60% Sawdust 50 160 5 160 30% PE + 70% Sawdust (= 3, 4) 50 С внутренним диаметром перфорации 10 мм 170 30% ПЭ + 70% опилок (= 3. 94) 47 47 185 35% PE + 65% Sawdust 50 175 Коммерческий продукт 1 50 185 Коммерческий продукт 2 55 180 10% PET + 25% PE + 65% Sawdust 50 180 180 30% Pet + 25% PE + 65% Sawdust 50 180 15% Pet + 30% ПЭ + 55% опилки 50 180 7.5% PET + 27,5% PE + 65% Sawdust 50 50 180 90

1

3.

Результаты и обсуждение

Для этого экспериментального рабочего произведения сырьевой биомассы и использованной бутылки для смазочных материалов были собраны на различных автосервисах и заправочных станциях в районе Афин. Кроме того, были собраны пластиковые бутылки из полиэтилентерефталата.

Высокая и низкая теплотворная способность полученного сырья представлены на рисунке 2.Легко заметить, что теплотворная способность бутылок из-под смазочного масла и полиэтилена выше, чем у других продуктов. Таким образом, пытались производить брикеты со стандартной средней массой ок. 300 г, высокая теплотворная способность 31,40 МДж/кг и низкая теплотворная способность 29,31 МДж/кг.




Теплота сгорания произведенных брикетов представлена ​​на рисунке 3. Остальные характеристики этих продуктов представлены в таблице 2. Более высокая теплотворная способность наблюдается у брикета, который содержит 60% полиэтилена высокой плотности и 40% % опилок бука, тогда как меньшая теплота сгорания наблюдается у брикета, содержащего 10 % полиэтилентерефталата, 25 % полиэтилена и 65 % опилок бука. Все эти продукты были сожжены в открытом камине.




На рис. 4 представлен диапазон температур горения для каждого исследованного брикета. Температуру регистрировали, когда пламя было на полную длину. Измерение температуры относится к области прерывистого пламени, которая находится над областью непрерывного пламени. В этой области температура пламени открытых каминов падает в зависимости от расстояния до шлейфа. Кроме того, термопара была неэкранированной.Как легко видеть, более короткий диапазон появлялся, когда брикет содержал биомассу в процентном соотношении около 65%, полиэтилен и полиэтилентерефталат. Это ожидаемо, потому что повышенное количество кислорода, содержащееся в этих брикетах, обеспечивает более стабильное поведение во время горения. Сгорание вышеуказанного брикета оказалось сходным со сгоранием дров, и брикет сохраняет свою первоначальную форму.




На рис. 5 показана шкала количества дыма при сгорании брикетов.Если уровень полиэтилена выше 40%, то дым превышает девятый балл (9+) по шкале. Когда биомасса составляет около 70% с процентным содержанием полиэтилена около 30%, дымность составляет от семи (7) до восьми (8) по шкале Бахараха. Также было замечено, что при небольшом сдвиге процентного соотношения между биомассой и полиэтиленом вышеуказанная шкала не менялась. Кроме того, имеющийся в продаже продукт имеет шкалу дымности девять (9). Сравнение выбросов оксида углерода и оксидов азота представлено на рисунке 6.Очевидно, что когда брикет содержит пластик и биомассу, количество окиси углерода увеличивается с 10% до 30% по сравнению с брикетом из чистой соломы из биомассы. Когда биомасса составляет около 70% с процентным содержанием полиэтилена около 30%, выбросы окиси углерода увеличиваются на 10%. Кроме того, не наблюдалось никаких изменений, когда процентное соотношение между биомассой и полиэтиленом немного смещалось. Напротив, с выбросами окиси углерода выбросы окиси азота снижаются на 20-35%.





Это ожидаемо, поскольку для брикетов, содержащих полиэтилен, не содержащий азота, количество азота, присутствующего в брикете, значительно ниже, что приводит к меньшему образованию оксидов азота при сгорании. Аналогичные результаты наблюдаются, когда брикет содержит полиэтилентерефталат. При любых обстоятельствах количество выбросов моноксида углерода и оксида азота лучше, чем выбросы от сжигания имеющихся в продаже брикетов.

4. Выводы

Все исследованные брикеты не имеют проблем в процессе сжигания. Используемый пластиковый материал имеет содержание полиэтилена от 30% до 70%. Основное наблюдение заключается в том, что брикеты с содержанием полиэтилена более 40% интенсивно горят и быстро теряют основную форму из-за высокой температуры горения.

С другой стороны, когда содержание полиэтилена выше 40%, дымность превышает уровень дымности по шкале 9+.Когда образцы брикетов имеют концентрацию 70% биомассы и 30% полиэтилена, дымность составляет от 7 до 8 баллов по шкале дымности. Также замечено, что дым не претерпевает заметных изменений при незначительном изменении концентрации. Кроме того, геометрия брикетов не влияет на выделение дыма. При измерении выбросов угарного газа было обнаружено, что сжигание пластика в смеси с биомассой увеличивает выбросы угарного газа с 10% до 30% по сравнению с выбросами угарного газа от выбросов биомассы опилок. Когда соотношение биомассы и пластика составляет 70 к 30, выбросы окиси углерода увеличиваются на 10% по сравнению с выбросами биомассы опилок.

В отличие от выбросов окиси углерода выбросы окиси азота уменьшились с 20% до 35%.

При наличии в брикетах небольшого количества полиэтилентерефталата (ПЭТФ) поведение при горении более стабильное из-за повышенной концентрации кислорода. Кроме того, уровни задымленности находятся между 3-м и 4-м классами шкалы задымленности.Эти уровни аналогичны остальным образцам биомассы, которые были сожжены в открытом камине.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Разработка, свойства и потенциальное применение высокоэнергетических топливных брикетов, содержащих угольную пыль, биоотходы и бывшие в употреблении пластмассы

Разработка и производство брикетов

Разработка топливных брикетов из нетрадиционных исходных материалов может быть обременительной и трудоемкой из-за необходимость разработки и оценки большого количества образцов брикетов с различным соотношением смеси отходов (т. е. всего 81 в данном случае). Чтобы преодолеть этот недостаток, был разработан последовательный протокол для быстрого определения соответствующих соотношений угольной пыли, биоотходов и пластиковых отходов в смесях, в результате чего получаются брикеты с высокими показателями энергии и адекватными свойствами обработки.В этом протоколе брикеты, не отвечающие заданному критерию на каждом этапе, не учитывались на последующих этапах. Этот общий протокол считался идеальным для развивающихся регионов, таких как SSA, поскольку он обеспечивает быстрое создание прототипов и экономит ресурсы, время и усилия.

Использование легкодоступных и свободно доступных отходов и ручного пресса местного производства было мотивировано необходимостью продемонстрировать возможность разработки высокоэнергетических топливных брикетов с использованием местных ресурсов. Ручной пресс, используемый в настоящем исследовании, может быть изготовлен из металлолома, и его ориентировочная стоимость составляет примерно 50 долларов США. Ручные ручные прессы, аналогичные использованному в этом исследовании, достигают давления сжатия примерно 0,05–4 Н/мм ² [1, 34] по сравнению с 15 Н/мм ² для автоматизированных прессовых систем [8]. Использование ручного пресса было мотивировано тем фактом, что некоторые целевые конечные пользователи технологии в АЮС (например, домашние хозяйства, кооперативы, малые предприятия) часто не имеют доступа к электричеству, которое часто дорого и ненадежно. Это отличается от автоматизированных систем прессования, которые относительно дороже, требуют электроэнергии и более сложны в проектировании и изготовлении; таким образом, они недоступны в SSA.

Прочностные характеристики брикетов

Показатель разрушения показывает процент топлива, оставшегося на сите с заданным отверстием (т. е. 2,36 мм в данном случае) после испытания брикетов на падение. Показатели разрушения для всех брикетов были высокими и превышали рекомендуемые 90% (рис. 3), что свидетельствует о том, что брикеты сохранили свою форму [9, 10]. Значения индекса разрушения, наблюдаемые в текущем исследовании, аналогичны значениям, указанным для брикетов, изготовленных из биомассы [4, 30] и угольной мелочи [33].Значения индекса разрушения соответствовали высокой плотности, наблюдаемой для брикетов (рис. 4). Наблюдаемые высокие значения плотности (1,1–1,3 г/см ³ ) были более чем в три раза выше, чем значения, о которых сообщили Лубвама и Йига [30] для брикетов биомассы, изготовленных из скорлупы арахиса (0,259 г/м ³ ) и багассы. (0,183 г/м ³ ). Высокие значения плотности показывают, что смеси отходов, мелассовое связующее и условия прессования, примененные в текущем исследовании, эффективно уплотнили смеси отходов.Высокие значения плотности свидетельствуют о высокой устойчивости брикетов к механическим неровностям [4].

Несмотря на высокие плотности, значения прочности на сжатие брикетов были умеренными и ниже 1,0 МПа, часто рекомендуемого для высококачественных топливных брикетов (рис.  5). Прочность на сжатие указывает на устойчивость брикетов к разрушению при воздействии сжимающих усилий. Несмотря на то, что прочность на сжатие ниже стандартных значений для высококачественных брикетов, она достаточна для того, чтобы брикеты оставались неповрежденными даже при воздействии умеренных сжимающих усилий во время транспортировки и хранения.Причина относительно низкой прочности на сжатие неясна. Можно было бы ожидать, что включение пластика может снизить прочность на сжатие, учитывая пластическое поведение таких материалов и предполагаемый плохой контакт между частицами, вызванный пластиковыми чешуйками. Однако сравнение прочности на сжатие брикета без пластика (т. е. 0,34 МПа для C80–P0–S20) с брикетом с содержанием пластика 20–40 % (т. е. 0,71 МПа для C50–P40–S10) не подтверждает это мнение. (Инжир.5). Таким образом, прочность на сжатие может отражать сложные взаимодействия между свойствами и пропорциями материалов-предшественников, взаимодействие между частицами, механизмы связывания и процесс сжатия. Механизмы, объясняющие развитие прочности при брикетировании, очень сложны и включают (1) увеличение межчастичных взаимодействий, таких как сцепление частиц, и (2) образование мостиковых связей между твердыми частицами и патокой [4, 30, 48]. ]. В целом, результаты показывают, что брикеты обладают достаточной прочностью, чтобы их можно было обрабатывать, упаковывать, хранить и транспортировать без значительных повреждений.

Водопоглощение

Три брикета (C50–P40–S10, C70–P20–S10 и C80–P20–S0) из пяти имели приемлемые значения водопоглощения (рис. 6а). Водопоглощение свидетельствует о способности брикетов выдерживать воздействие воды или повышенной влажности, в том числе набухание при транспортировке и хранении [4]. Два брикета (С80–П0–С20 и С60–П30–С10) имели водопоглощение более 30 %; таким образом, они могут подвергнуться порче, включая вздутие и деформацию при воздействии воды или высокой влажности во время транспортировки и хранения.Однако в некоторых исследованиях приемлемыми считаются брикеты со значениями водопоглощения менее 50 % в минуту [16]. Наблюдалась значительная обратная линейная зависимость между водопоглощением и прочностью на сжатие (рис. 6b). Это соотношение предполагает, что водопоглощающая способность брикетов может быть снижена за счет увеличения прочности на сжатие за счет увеличения силы сжатия или времени прессования.

При брикетировании высокое водопоглощение часто связано с внутренними связующими, такими как лигнин в лигноцеллюлозной биомассе, и водорастворимыми органическими связующими, наносимыми снаружи, такими как меласса [4].Таким образом, два брикета (например, C80–P0–S20 и C60–P30–S10) с высокой водопоглощающей способностью следует хранить в сухих условиях под навесом или навесом во избежание порчи. Помимо порчи при хранении, высокое водопоглощение влияет на свойства горения и теплотворную способность брикетов, особенно при газификации. Например, водяной пар в процессах газификации создает условия насыщения при высоких температурах, что может привести к быстрому распаду брикетов [4].В свою очередь, это может снизить общую эффективность системы за счет двух механизмов: (1) потерянные материалы могут выйти из реактора или котла в несгоревшей форме и (2) материалы могут блокировать поступление воздуха в реактор и мешать газификации. процесс.

Энергетическая ценность брикетов

Энергетическая ценность всех трех брикетов была значительно выше или аналогична энергетической ценности обычных твердых видов топлива, таких как дрова, древесный уголь и уголь (рис. 7; таблица 3). Значения энергии также были выше, чем сообщалось в литературе для биоуглей [47].Биоуголь образуется в результате пиролиза биомассы, процесса, почти аналогичного тому, который используется для производства древесного угля. В таблице 3 представлено сравнение значений энергии брикетов, разработанных в текущем исследовании, с обычными твердыми видами топлива и другими брикетами, о которых сообщается в литературе. Таким образом, энергетические показатели современных брикетов были выше, чем у брикетов, о которых сообщалось в литературе. Древесина, включая опилки, имеет относительно низкую энергетическую ценность (16,8–19 МДж/кг) по сравнению с угольной пылью и отходами пластмасс [42].Таким образом, высокая энергетическая ценность современных брикетов может быть объяснена высокой энергетической ценностью угля и пластиковых отходов. Угольная пыль, используемая в настоящем исследовании, была получена из высококачественного угля в Зимбабве с энергетическими значениями в диапазоне от 25 до 35 МДж/кг [31, 33]. Кроме того, сообщается, что пластмассы имеют высокие значения энергии, примерно 43,3–46,5 МДж/кг, хотя фактические значения могут варьироваться в зависимости от типа пластика [49]. Высокие энергетические показатели делают брикеты идеальными для различных применений.В целом результаты подтверждают первоначальную гипотезу о том, что высокоэнергетические топливные брикеты с приемлемой прочностью, водопоглощением и энергетическими свойствами могут быть получены с использованием соответствующих смесей трех высокоэнергетических исходных отходов.

Таблица 3. Сводная таблица значений энергии брикетов, разработанных в настоящем исследовании, по сравнению с указанными в литературе

Ориентировочный анализ энергетического баланса

Чистая энергия, полученная при брикетировании смесей отходов, на порядок превысила энергию, затраченную на производственный процесс, что привело к положительному общему энергетическому балансу (таблица 2). Отношение использованной энергии к полученной энергии в текущем исследовании (7,0–9,0%) было в два раза ниже, чем значения, указанные для брикетов из биомассы (12,13–17,64%) [42]. Положительные энергетические балансы были связаны с высокими значениями энергии брикетов, разработанных в текущем исследовании (таблица 3), которые были примерно в два раза выше, чем у брикетов из биомассы [37, 42]. Обратите внимание, что предполагаемая энергия, необходимая для сушки угольной золы и опилок (2,25 МДж/кг), была основана на данных для влажной биомассы с целевым снижением содержания влаги примерно с 60 до 15% [19, 42].Поэтому ожидается, что фактические значения энергии для сушки как угольной пыли, так и опилок будут ниже, чем для влажной биомассы. Таким образом, в действительности вполне вероятно, что энергия, необходимая для сушки, и, следовательно, общая энергия для производства брикетов может быть ниже значений, указанных здесь. Кроме того, одно исследование даже указывает на то, что энергия, необходимая для сжатия и экструзии брикетов с использованием гидравлической системы, может составлять всего 12–30 МДж/т, что эквивалентно 0,12–0,12–0. 30 МДж/кг [32]. Таким образом, при использовании таких гидравлических систем существует возможность уменьшить общую потребляемую энергию и, следовательно, увеличить отношение получаемой энергии к используемой энергии. Таким образом, с точки зрения энергетики, эти ориентировочные положительные энергетические балансы указывают на возможность брикетирования угольной пыли, пластика и биоотходов в высокоэнергетическое твердое топливо для потенциального применения в системах преобразования отходов в энергию.

Потенциальные области применения брикетов в странах Африки к югу от Сахары

Таким образом, преимущество существующих брикетов включает (1) высокие значения энергии, сравнимые или даже превышающие показатели традиционных невозобновляемых видов твердого топлива, таких как уголь, древесный уголь и дрова (Таблица 3) и (2) предполагаемые лучшие свойства обработки, чем у гранулированных материалов-предшественников (т.д., опилки, угольная пыль, бытовые пластмассы). Кроме того, брикетирование твердых отходов обеспечивает потенциальное твердое топливо, одновременно снижая риски для здоровья, связанные с существующей практикой удаления таких твердых отходов.

В странах Африки к югу от Сахары (АЮС) основная часть населения не имеет доступа к системе электросетей; таким образом, они полагаются на топливо из биомассы, что способствует обезлесению [37]. В связи с этим высокая энергетическая ценность брикетов в сочетании с адекватными манипуляционными свойствами делает их идеальной альтернативой традиционным видам топлива из биомассы, таким как дрова и древесный уголь.Высокоэнергетические брикеты можно использовать для отопления и приготовления пищи в домах как самостоятельно, так и в качестве составной части энергетического баланса, включающего традиционное топливо из биомассы. На бытовом уровне брикеты можно использовать в традиционных «трехкаменных» кухонных плитах, обычно используемых в SSA, и даже в пиролитических или биоугольных плитах [22, 25]. Пиролитические / биоугольные кухонные плиты более энергоэффективны и выделяют меньше токсичных выбросов, чем традиционные кухонные плиты с тремя камнями [22, 25]. Брикеты также можно использовать для обеспечения энергией учреждений отопления и приготовления пищи в сельских школах и больницах, которые часто зависят от топлива из биомассы для отопления и приготовления пищи.

Высокоэнергетические брикеты также можно использовать для промышленных систем отопления. В АЮС высокая потребность в топливе для сушки и обработки таких культур, как чай, кофе и табак, была связана с безудержной вырубкой лесов в таких странах, как Зимбабве. Кроме того, промышленное производство обожженных глиняных кирпичей и цемента, а также металлургические процессы, такие как плавка, являются энергоемкими процессами, для которых требуется большое количество дров, угля или электроэнергии. Таким образом, брикеты также можно использовать для топки промышленных котлов, печей, печей, плавильных заводов и табачных амбаров, где в настоящее время преобладающими источниками энергии являются уголь и дрова.Примеры таких промышленных применений включают производство стали, гончарные/керамические печи и заводы по производству цемента [50]. На электростанциях, работающих на отходах, брикеты также могут использоваться в качестве альтернативы углю и биомассе для сжигания или совместного сжигания тепловых электростанций. Системы преобразования воды в энергию, использующие брикеты в качестве источника энергии, скорее всего, окажут меньшее воздействие на окружающую среду, чем тепловые электростанции, использующие традиционные виды топлива, такие как уголь и биомасса. Это связано с тем, что в качестве исходных материалов для брикетов используются промышленные отходы, а не первозданное сырье, такое как уголь и биомасса.

Преобразование богатых энергией промышленных отходов в топливные брикеты для бытового, институционального и промышленного применения является потенциально привлекательным в SSA по различным причинам. Эти причины могут также определять первоначальное внедрение, последующее внедрение и даже устойчивость технологии брикетирования. В итоге причины следующие:

1. 1.

   Помимо высокой энергии, брикеты обладают рядом других потенциальных преимуществ, в том числе простотой производственного процесса с использованием недорогого ручного пресса, что делает их идеальной технологией преобразования отходов в энергию для развивающихся регионов, таких как ЮАР.

2. 2.

   Острая нехватка энергии, истощающиеся источники дров и отсутствие доступа к высокоцентрализованным электрическим сетям создают идеальные условия для альтернативных источников топлива, таких как брикеты. Это особенно верно в отношении неформальных поселений в трущобах, городских и пригородных районах ЮЮА.

3. 3.

   Отходы сырья для брикетирования легко и бесплатно доступны в SSA. Например, в нескольких странах АЮС (например, в Зимбабве, Южной Африке, Мозамбике и др.) существуют большие запасы угля и ведется добыча угля, в результате чего образуется огромное количество угольной пыли, которая в настоящее время простаивает на складах. Как Gwenzi et al., [23] и Duku et al. [18] указали в случае Зимбабве и Ганы, соответственно, что ежегодно образуется большое количество твердых бытовых отходов, включая пластмассы, оставшиеся после потребления. Более того, большинство стран АЮС имеют аграрную экономику, которая производит большое количество биоотходов в результате переработки сельскохозяйственной продукции. Эти отходы в настоящее время вывозятся на неустроенные свалки или сжигаются, что создает риск для здоровья человека и окружающей среды. Таким образом, технология брикетирования представляет собой потенциально беспроигрышное решение для решения проблемы взаимосвязи отходов и энергии в SSA.

4. 4.

   Потенциал для создания малых предприятий и рабочих мест на основе цепочек добавленной стоимости брикетов, особенно среди молодежи в городских и пригородных районах, как сообщается в Кении [37].Это особенно важно для АЮС, учитывая высокий уровень безработицы, обусловленный быстрым ростом населения, низким уровнем индустриализации и экономического развития.

Будущие исследования

Текущее исследование ограничивалось разработкой и изготовлением брикетов и последующей оценкой на основе одномерной статистики. Понятно, что необходимо устранить ряд пробелов в знаниях, прежде чем будет реализован весь потенциал технологии брикетирования.Эти пробелы в знаниях включают:

1. 1.

   Необходимость детального физико-химического анализа, включая химический состав и зольные свойства,

2. 2.

   Настоящее исследование основывалось на однофакторной статистике (т. е. однофакторном дисперсионном анализе) для определения соотношений отходов в смеси, при которых получаются брикеты с наилучшей комбинацией энергетических и эксплуатационных свойств.Следовательно, требуется систематическая оптимизация производственного процесса с использованием известных инструментов оптимизации при разработке продукта, таких как методология поверхности отклика [27]. Такие будущие исследования должны исследовать влияние различных производственных условий, включая соотношение отходов, время прессования и давление, соотношение твердого вещества и клея и их комбинацию.

3. 3.

   Исследование использования нагретого пластика в качестве связующего, процесс, который потребует строгого автоматизированного контроля температуры, чтобы пластик мог образовывать жидкую фазу без образования летучих веществ.Такая технология горячего брикетирования может позволить разработать непрерывный процесс производства брикетов в промышленных масштабах.

4. 4.

   Необходимы сравнительные исследования для оценки производительности, в том числе характеристик горения и энергоэффективности высокоэнергетических брикетов по сравнению с обычным твердым топливом в различных потенциальных применениях, отмеченных в текущем исследовании.

5. 5.

   No related posts.