Разработка экспериментальной технологии и экспериментальной установки получения высококалорийных топливные пеллет из органического сырья с ежегодным возобновлением, изготовление и испытание экспериментальной установки получения высококалорийных топливные пеллет из органического сырья с ежегодным возобновлением

Инновационность решений заключается в создании нового представителя вида твердых биотоплив для получения тепловой энергии методом сжигания, путем заданной совокупности последовательных технологических операций и заданных режимных условий в технологических операциях с получением твердого биотоплива эффективность которых, по теплотворной способности относительно аналогов ( агропеллетов ), превышает более чем на 50%. Необходимость проведения НИОКР основана на эмпирическом подтверждении результатов инновационного решения проблемы широкого внедрения ресурсосберегающей энергетики, для возможности коммерческой реализации проекта и внедрения нового продукта на рынок твердых топлив для получения тепловой энергии. НИОКР позволит оптимизировать технологические циклы с достижением максимальных показателей производительности при повышение качественных показателей твердого биотоплива и оптимизировать технические решения для минимизации стоимости аппаратного оформления технологии получения конечного продукта.Цель проекта заключается в решении проблемы создания ресурсосберегающей энергетики в сфере производства тепловой энергии, путем использования высококалорийных топливных пеллет из органического сырья с ежегодным возобновлением. Объектом исследований является процесс получения твердого топлива – биопеллета, применяемый для получения тепловой энергии, с точки зрения повышения удельной калорийности и обеспечения ежегодной возобновляемости.Разработанные инновационные решения ориентированы на достижения цели проекта и включают следующие научные основы:1. Процесс механической обработки рапсовых семян с разрушением оболочки методом одностадийного разного диаметрального вальцевания в гравитационных условиях, способствующий повышению экстрактивности и смачиваемости путем увеличения площади контакта.2. Процесс гидрообработки печным бытовым топливом (ГОСТ 10585-99,ТУ 38.101656–87) методом пропитки за счет сил капиллярного давления, способствующий улучшению возгонки летучих газов и образованию коксового остатка, а также повышению теплотворной способности.3. Процесс деструкции растительных клеток рапсовых семян методом термохимического катализа в условиях избыточного давления с резким его снижением до атмосферного, способствующий преобразованию сформировавшихся углеводов рапсовых семян в гомогенную структуру с содержанием рапсового масла и печного топлива.А именно процесс повышения теплотворной способности легко возобновляемого твердого топлива из растительного сырья, при низкой удельной стоимостью путем переработки выращенного растения - рапса в составе 20% рапсового зерна и 80% рапсовой соломы методом глубокой обработки с получением гомогенной массы. Инновационное решение создает существенное преимущество разрабатываемому продукту относительно всех видов сырьевой базы для получения тепловой энергии выраженное в следующем:- неисчерпаемый ресурс относительно нефти, газа, угля, торфа, древесины (древесина является низко возобновляемым материалом, поэтому рассматривается как исчерпаемый источник энергии, в условиях требуемых объемов её сжигания для замещения других видов сырья и получения заданного количества тепловой энергии). А также с учетом призмы приоритетного направления развития – «Ресурсосберегающая энергетика», соответственно внедрение данной разработки позволит сберегать и так уже малые остатки всех перечисленных видов ресурсов;- низко стоимостной ресурс (удельная стоимость не более 2 руб./кВт) относительно исчерпаемых ресурсов и соответствует агропеллетам;- высоко калорийный ресурс (калорийность равна 20 МДж/кг) относительно известных агропеллет (калорийность равна не более 10 МДж/кг);- экологичность ресурса при использовании относительно выше рассмотренных представителей. Выбросы при сжигании минимально токсичны и степень зольности близка к 0,5%.Плановая цена реализации продукции по завершении разработки составит 7,5 руб/кг (аналогом является агропеллеты с аналогичной стоимостью 7,0 руб/кг, но с более низкой теплотворной способностью и другой совокупностью недостатков описанных выше). Полная себестоимость за килограмм 6,0 руб/кг. В себестоимость включены: сырьевые ресурсы и электроэнергия (4,6 руб/кг.), заработанная плата с начислениями (1,0 руб.), прочее(0,4 руб.)В первый год предприятие не планирует осуществлять продажи продукции, а основное направление деятельности будет заключено на выполнение НИОКР и полной проработки вопроса получения рапсовых пеллет. Созданная экспериментальная установка при производственной мощности 25 кг/час позволит произвести партию экспериментальных образцов в количестве 72 тонн стоимостью 540 тыс.руб. Продукция будет использована в качестве пробников потенциальным постоянным потребителям в целях формирования постоянного спроса на инновационный продукт при опытной реализации проекта.Во второй год, предприятие планирует произвести на опытной установке и реализовать 720 тонн твердого биотоплива, что позволит получить прибыль от реализации продукта около 1 млн.руб. При этом плановая производственная мощность опытной установки установлена в диапазоне от 220 до 260 кг/час.Стоимость экспериментальной установки оценивается в 500 тыс. руб., при этом плановая выручка составляет 540 тыс.руб. при рентабельности равной 20%.Стоимость опытной установки оценивается в 2,5 млн. руб. ., при этом плановая выручка составляет 2,16 млн.руб. при рентабельности равной 20%.