Доработка и тестирование прототипа технологической линии по производству бездымного топлива из неспекающихся видов угля и биомассы

Отчёт 128 с., 24 рис., 14 табл., 9 прил., 25 источн. УГОЛЬ, БИОМАССА, БРИКЕТИРОВАНИЕ, ГРАНУЛИРОВАНИЕ, ТЕРМИЧЕСКОЕ ОБОГАЩЕНИЕ, БЕЗДЫМНОЕ ТОПЛИВО, ПРОТОТИП, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ. Объект исследования: прототип технологической линии по производству бездымного топлива из неспекающихся видов угля и биомассы. Цель НИОКР в целом: доработать и протестировать прототип технологической линии по производству бездымного топлива из неспекающихся видов угля и биомассы. Цель 2-го этапа НИОКР является испытание прототипа технологической линии с целью оптимизации параметров и подтверждения соответствия требованиям технического задания НИОКР, а также численное исследование возможности масштабирования технологической линии с 1 до 10 тонн в час. Методы проведения работы: физический эксперимент и математическое моделирование. Основные результаты: осуществлены монтаж и наладка прототипа технологической линии по производству бездымного топлива из неспекающихся видов угля и биомассы производительностью от 0,6 до 1,5 тонн в час; разработаны программы и методики исследования; проведены пуск и наладка прототипа технологической линии; исследованы исходное сырьё и характеристики бездымного топлива, полученного на прототипе технологической линии; проведено тестирование прототипа технологической линии с целью поиска оптимальных режимов работы; выполнены исследования влияния характеристик исходного сырья и режимов работы прототипа технологической линии на свойства конечного продукта (бездымного топлива); численно исследована возможность модернизации технологической линии для увеличения производительности линии до 10 тонн в час. Область применения результатов: созданный прототип технологической линии способен производить бездымное топливо из неспекающихся видов угля и биомассы производительностью от 0,6 до 1,5 тонн в час. Получаемое бездымное топливо имеет выход летучих веществ менее 5%, зольность – менее 10%, что позволяет рассматривать его использование как в энергетической отрасли, так и в металлургии (в качестве углеродного восстановителя). В ходе выполнения проекта создана заявка № 2023100764 от 13.01.2023 г. на выдачу патента РФ на изобретения «Технологическая линия по производству карбонизированных брикетов на основе угля (варианты)». Экономическая эффективность или значимость работы: разработанный прототип технологической линии позволяет получать из доступных рядовых углей продукт с высокой добавочной стоимостью, превосходящий по величине зольности основной конкурент – кокс. Прогнозные предположения о развитии объекта исследования: методом математического моделирования показана возможность масштабирования разработанного решения до производительности 10 тонн продукта в час, что позволит дополнительно снизить себестоимость получаемого продукта. Изготовленный прототип полностью соответствует требованиям технического задания НИОКР, что позволяет заключить о достижении цели проекта в целом и успешности его выполнения.