Értekezés - Nyugat-Magyarországi Egyetem Központi Könyvtár és ...

Értekezés - Nyugat-Magyarországi Egyetem Központi Könyvtár és ... Értekezés - Nyugat-Magyarországi Egyetem Központi Könyvtár és ...

22.01.2013 Views

dendromasszából származó biotüzelıanyagokkal. Azonban természetesen nem szabad figyelmen kívül hagyni azt, hogy az energiafő elégetésekor sokkal több kálium, szilícium és klór szabadul fel, mint az energiafánál. Ez kedvezıtlenebb tulajdonságokat kölcsönöz az energiafőnek, mert elégetése során sokkal korrozívabb, mint a dendromassza. Ezért a késıbbiekben szükséges olyan indexek kidolgozása, amelyek figyelemmel vannak a káros hamualkotók hatására. Az összehasonlítást elvégeztem a biobriketteknél, ahol a fás lignocellulóz alapú brikettek FVI értékei jóval nagyobbak, mint a lágyszárú lignocellulóz alapú biobrikettek FBVI értékei. Ez elsısorban a lágyszárúak, általában főfélék magas hamutartamának köszönhetı. 5.3. A biobrikett (fabrikett, egyéb lignocellulóz brikett) elıállításával kapcsolatos, mőszaki- és anyagvizsgálatok, valamint azok eredményeinek hasznosulása 5.3.1. A biobrikett-gyártásról általában A brikett-gyártás az aprítással ellentétes mőveletnek, a darabosításnak egyik módja. A brikett-gyártás során az aprószemcsés laza anyagból megfelelı nyomással üregekben – a nyersanyag minıségétıl függıen, kötıanyaggal vagy anélkül – tömör alaktestek: brikettek, tabletták, blokkok, téglák készíthetık. Iparilag legelterjedtebb a szenek brikettálása, de érceket, tızeget, kısót, különféle takarmánykeverékeket és számos hulladék anyagot, mint napraforgó-, kávé-, rizshéjat, főrészport, maradványokat stb. is brikettálnak. A szükséges nyomás a brikettálandó anyag minıségétıl függ. Ugyanakkor a melléktermékek közvetlen tüzelését nagymértékben gátolja azok terimés jellege, a szállítás és szárítás oldásának nehézsége. Ezen okok miatt tüzelésre csak a keletkezés helyének szők környezetében lehet gondolni. A biobrikett nagyobb távolságra is viszonylag gazdaságosan szállítható, megszőnik szezonális jellege. (LÁNG, 1985.) A tüzelési célra alkalmas biobrikett legfıbb jellemzıje a nagy sőrőség, ill. tömörség (1-1,4 g/cm 3 ). A melléktermékekbıl a biobrikettet kötıanyag nélkül készítik, célszerő lehet azonban különbözı melléktermékek összekeverése, ill. bekeverése is, de a biobrikettnél kötıanyag felhasználása nélkül végzik a gépek a tömörítést. Magyarországon különbözı típusú és mőködési elvő présgépeket használnak (csigás, dugattyús). A gépek préselési energiaigénye eltérı. Legkisebb a dugattyús prések energiaigénye, a legnagyobb a csigás préseké, de ez a préselési technológia legkevésbé érzékeny az alapanyag nedvességtartalmára. A gépektıl függetlenül a préselvény tömörsége, pontosabban a fajlagos súlya alapvetıen meghatározza a fajlagos energiafelhasználást. (KOVÁCS, 1987., MAROSVÖLGYI, ET IVELICS, 2005.) A biobrikett-gyártás alapvetıen két technológiában folytatható. Ezek beruházási- és üzemeltetési költségeket tekintve alapvetıen eltérnek egymástól. Biobrikett állítható elı a már szárított faanyagot feldolgozó üzemek por- és finomforgács hulladékaiból, illetve az elsıdleges fafeldolgozás változó nedvességtartalmú, utánaprítást, szárítást, osztályozást és technológiai anyagmozgatást igénylı, főrészpor-, fa- és kéreghulladékaiból valamint mezıgazdasági és egyéb melléktermékekbıl. (KOVÁCS, 1988., MAROSVÖLGYI, 2001.) Különbséget kell tenni a brikett és a pellet között. Brikettnek nevezzük az 50 mm vagy ennél nagyobb átmérıjő, kör, négyszög, sokszög, vagy egyéb profilú tömörítvényeket, melyeket különbözı melléktermékekbıl állítanak elı. Pelletnek nevezzük a körcellás 102

görgıs préseken készített 3-25 mm átmérıjő tömörítvényt, amely a takarmánykeverék gyártó üzemek létesítésével vált széles körben ismertté. (BARÓTFI, 1998., KOVÁCS ,1997.) Tehát a pelletálás a biobrikett gyártás speciális változata. Kedvezı paraméterei miatt az utóbbi idıben igen nagymértékben terjed a tüzipellet gyártás. A biobrikett igen kedvezı tulajdonságokkal rendelkezı energiahordozó, de egy nagy hátránya van: méretei miatt kis tüzelıberendezések esetén nem, vagy csak igen nehezen oldható meg a tüzelıanyag automatizált betáplálása. Erre a célra az igen kis mérető (5-10 mm átmérıjő, és 10-25 mm hosszú) pellet sokkal jobban megfelel, mert csigás vagy cellás adagolóval igen pontos adagolással juttatható a tőztérbe, tehát egészen kis hı teljesítményő berendezések is jó hatásfokkal mőködtethetık vele. A pellet igen termelékenyen állítható elı. Az alapanyag por, forgács, apríték, szecska lehet. A gépben a termék elıállítása közben is folyik aprítás ırlés, ezért kevésbé finom szemcse mérető alapanyagot igényel, mint a dugattyús brikettálók. A pelletálás gépe a pelletáló. Két változata ismeretes a hengermatricás és a síkmatricás. Mindkét esetben járókerekek (görgık) préselik át az alapanyagot a matrica furatain. A görgık ırlést is végeznek. A pellet 0,7-0,9 g/cm 3 sőrőségő. Ömlesztett halmazsőrősége 600-650 kg/m 3 . (MAROSVÖLGYI, 2002.a) 5.3.2. A kísérleti brikettáló üzem mőszaki-technológiai jellemzıinek bemutatása és fejlesztése A Nyugat-Magyarországi Egyetem Energetikai Tanszéke részt vesz a biobrikett-gyártás kutatás-fejlesztési programjában. A harkai Bio-brikett kft. és az Energetikai Tanszék pályázatot nyert, majd további fejlesztéseket az OM támogatásával, amelyet a KMFP pályázat keretében terveznek megvalósítani. A cél a biobrikett-gyártás nyersanyagbázisának és technológiájának fejlesztése, valamint az ezekhez kapcsolódó mőszaki-infrastrukturális fejlesztés megvalósítása. A célkitőzések megvalósításában partner a Nyugat-Magyarországi Egyetem Energetikai Tanszéke, amely a fejlesztésekhez kapcsolódó kutatási feladatokat látja el. A kutatási feladataim ehhez a projekthez kapcsolódan végeztem. Vizsgálataim célja a biobrikett-gyártás nyersanyagbázisának és technológiájának fejlesztése. Ugyanakkor a vizsgálataim kapcsolódnak az EU-5 „BIONORM” kutatási programhoz, amely a biológiai energiahordozók elıállításávalforgalmazásával és hasznosításával kapcsolatos EU szabványosítást készíti elı. A kutatási eredmények azt mutatták, hogy egyéb lignocellulózok felhasználásával is készíthetı biobrikett. Új mőszaki megoldás alkalmazásával lehetıség nyílt az exportminıségő brikett gyártására a korábbinál nagyobb hányaddal és új anyagok termelésbe vonására került sor. Mintaértékő, környezetbarát energiahordozót biobrikettet állítottunk elı, melynek terméke az EU normatíváknak is megfelelı minıségő. Az üzem épületében korábban egy 150 kg/h névleges teljesítményő (tömegáram) MOD-BRICMATIC 1-50/130 típusú dugattyús présgép üzemelt. Az üzemben elıállított brikett alapanyaga fenyı-nyír-akác fapor keverék volt, amely a közeli fafeldolgozó üzemekben gyártási hulladékként termelıdött. A brikett névleges átmérıje 50 mm volt, 60%-a export-minıségő és ~1,1 g/cm3 sőrőségő 40%-a másodosztályú (hazai), ~ 0,9 g/cm3 tömörséggel. A brikett-gyártás az alapanyagot adó üzemekben termelıdı faforgács-hulladék mennyiségéhez igazodva meglehetısen változó ütemben zajlott. 103

dendromasszából származó biotüzelıanyagokkal. Azonban term<strong>és</strong>zetesen nem szabad<br />

figyelmen kívül hagyni azt, hogy az energiafő eléget<strong>és</strong>ekor sokkal több kálium, szilícium<br />

<strong>és</strong> klór szabadul fel, mint az energiafánál. Ez kedvezıtlenebb tulajdonságokat kölcsönöz az<br />

energiafőnek, mert eléget<strong>és</strong>e során sokkal korrozívabb, mint a dendromassza. Ezért a<br />

k<strong>és</strong>ıbbiekben szükséges olyan indexek kidolgozása, amelyek figyelemmel vannak a káros<br />

hamualkotók hatására.<br />

Az összehasonlítást elvégeztem a biobriketteknél, ahol a fás lignocellulóz alapú brikettek<br />

FVI értékei jóval nagyobbak, mint a lágyszárú lignocellulóz alapú biobrikettek FBVI<br />

értékei. Ez elsısorban a lágyszárúak, általában főfélék magas hamutartamának köszönhetı.<br />

5.3. A biobrikett (fabrikett, egyéb lignocellulóz brikett) elıállításával kapcsolatos,<br />

mőszaki- <strong>és</strong> anyagvizsgálatok, valamint azok eredményeinek hasznosulása<br />

5.3.1. A biobrikett-gyártásról általában<br />

A brikett-gyártás az aprítással ellentétes mőveletnek, a darabosításnak egyik módja. A<br />

brikett-gyártás során az aprószemcs<strong>és</strong> laza anyagból megfelelı nyomással üregekben – a<br />

nyersanyag minıségétıl függıen, kötıanyaggal vagy anélkül – tömör alaktestek: brikettek,<br />

tabletták, blokkok, téglák k<strong>és</strong>zíthetık. Iparilag legelterjedtebb a szenek brikettálása, de<br />

érceket, tızeget, kısót, különféle takarmánykeverékeket <strong>és</strong> számos hulladék anyagot, mint<br />

napraforgó-, kávé-, rizshéjat, főr<strong>és</strong>zport, maradványokat stb. is brikettálnak. A szükséges<br />

nyomás a brikettálandó anyag minıségétıl függ. Ugyanakkor a melléktermékek közvetlen<br />

tüzel<strong>és</strong>ét nagymértékben gátolja azok terim<strong>és</strong> jellege, a szállítás <strong>és</strong> szárítás oldásának<br />

nehézsége. Ezen okok miatt tüzel<strong>és</strong>re csak a keletkez<strong>és</strong> helyének szők környezetében lehet<br />

gondolni. A biobrikett nagyobb távolságra is viszonylag gazdaságosan szállítható,<br />

megszőnik szezonális jellege. (LÁNG, 1985.)<br />

A tüzel<strong>és</strong>i célra alkalmas biobrikett legfıbb jellemzıje a nagy sőrőség, ill. tömörség (1-1,4<br />

g/cm 3 ). A melléktermékekbıl a biobrikettet kötıanyag nélkül k<strong>és</strong>zítik, célszerő lehet<br />

azonban különbözı melléktermékek összekever<strong>és</strong>e, ill. bekever<strong>és</strong>e is, de a biobrikettnél<br />

kötıanyag felhasználása nélkül végzik a gépek a tömörít<strong>és</strong>t.<br />

Magyarországon különbözı típusú <strong>és</strong> mőköd<strong>és</strong>i elvő pr<strong>és</strong>gépeket használnak (csigás,<br />

dugattyús). A gépek pr<strong>és</strong>el<strong>és</strong>i energiaigénye eltérı. Legkisebb a dugattyús pr<strong>és</strong>ek<br />

energiaigénye, a legnagyobb a csigás pr<strong>és</strong>eké, de ez a pr<strong>és</strong>el<strong>és</strong>i technológia legkev<strong>és</strong>bé<br />

érzékeny az alapanyag nedvességtartalmára. A gépektıl függetlenül a pr<strong>és</strong>elvény<br />

tömörsége, pontosabban a fajlagos súlya alapvetıen meghatározza a fajlagos<br />

energiafelhasználást. (KOVÁCS, 1987., MAROSVÖLGYI, ET IVELICS, 2005.)<br />

A biobrikett-gyártás alapvetıen két technológiában folytatható. Ezek beruházási- <strong>és</strong><br />

üzemeltet<strong>és</strong>i költségeket tekintve alapvetıen eltérnek egymástól. Biobrikett állítható elı a<br />

már szárított faanyagot feldolgozó üzemek por- <strong>és</strong> finomforgács hulladékaiból, illetve az<br />

elsıdleges fafeldolgozás változó nedvességtartalmú, utánaprítást, szárítást, osztályozást <strong>és</strong><br />

technológiai anyagmozgatást igénylı, főr<strong>és</strong>zpor-, fa- <strong>és</strong> kéreghulladékaiból valamint<br />

mezıgazdasági <strong>és</strong> egyéb melléktermékekbıl. (KOVÁCS, 1988., MAROSVÖLGYI, 2001.)<br />

Különbséget kell tenni a brikett <strong>és</strong> a pellet között. Brikettnek nevezzük az 50 mm vagy<br />

ennél nagyobb átmérıjő, kör, négyszög, sokszög, vagy egyéb profilú tömörítvényeket,<br />

melyeket különbözı melléktermékekbıl állítanak elı. Pelletnek nevezzük a körcellás<br />

102

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!