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Fábrica de pirólisis

Descripción del Proyecto

El volumen de producción de la empresa proyectada es de hasta 500 toneladas del carbón vegetal de alta calidad por mes, con el uso en calidad de las materias primas de la madera de las variedades duras.

El complejo de producción incluye:

1.   Almacén de la madera.

2.   Zona de la preparación de las materias primas, donde se realiza el corte y corta de la leña. El acopio de la leña para el carboneo y para hornillos.

3.   Almacén con la madera preparada y zonas de la carga de las vagonetas.

4.   Zona de carboneo compuesta de doce hornos de carboneo HC "EURO".

5.   Zona de empaque del carbón vegetal en los paquetes de papel.

6.   Almacén de productos terminados.

 

PLAN DEL COMPLEJO DE PRODUCCIÓN

 

 

Durante la organización de la empresa se toman en consideración los factores siguientes:

·         Abastecimiento del proceso tecnológico del carboneo del calor propio que se asegura a costa de la quema completa de los productos de la pirólisis de la madera en el fogón. El agente de transmision de calor que se forma en eso posee la entalpia suficiente para la realización del secamiento de la madera, del proceso de pirólisis de la madera y del recalentamiento del carbón vegetal, así como para la producción del agua caliente para las necesidades tecnológicas y cotidianas.

·         La misma solución asegura la utilización de la fase líquida que se forma durante la pirólisis de la madera, eliminando de ese modo el problema esencial ecológico del impacto de los residuos ácidos en el suelo y aguas residuales.

·         El rendimiento subido, altas características cualitativas del carbón vegetal se alcanzan a costa del control automático de las condiciones de temperatura del secamiento y de la pirólisis de la madera.

·         La utilización de calor sobrante se realiza a costa de la instalación de la caldera utilizadora.

·         La optimización máxima del traslado de las materias primas y la producción acabada de una zona hacia otra con la aplicación del sistema de carril y carretones con el uso de la fuerza de gravitación.

·         Todas las operaciones vinculadas al traslado de las materias primas y producción acabada son máximamente mecanizadas.

Como resultado de la producción se propone hacer y realizar los siguientes tipos de los productos:

1.   Leña para las chimeneas.

2.   Carbón vegetal tecnológico para los objetivos industriales. Embalaje de 10 kg.

3.   Carbón vegetal BBQ para las redes de venta al por mayor y al por menor, de 1,5-5 kg.

4.   Carbón vegetal de narguile.

Descripciones del movimiento de las materias primas y producción acabada

Primeramente las materias primas por el transporte por carretera se traslada al almacén de la madera no preparada. Después de eso la madera se traslada a la zona de la preparación de las materias primas para la pirólisis. Las operaciones de carga/descarga y las operaciones vinculadas al traslado de las materias primas se ejecutan con el uso de los automanipuladores. Después del tratamiento las materias primas se almacenan en las pilas en el almacén cubierto para la madera preparada. En esta zona entre las pilas pasan los carriles, por que se trasladan las vagonetas. Aquí se ejecuta la carga de la leña en las vagonetas. Una vez terminada la carga de la vagoneta, la escotilla de la vagoneta se hermetiza, y la vagoneta con la leña se coloca en la plataforma. La capacidad de una plataforma es de cuatro vagonetas que corresponde a la cantidad de las vagonetas cargadas en la cámara. La plataforma, cargada de las vagonetas, se traslada a lo más próximo a la zona de carboneo. Entre las zonas de carboneo y de refrigeramiento de las vagonetas se encuentran las plataformas vacías. Tras la terminación del proceso de carboneo, desde la cámara del horno de carboneo HC "EURO" se extraen las vagonetas con el carbón formado y se ponen en la plataforma vacía. La plataforma con las vagonetas "calientes" se traslada a la zona del refrigeramiento de las vagonetas, donde se hace la descarga de las vagonetas de la plataforma. Hacia la cámara, que se ha liberado, se traslada la plataforma con las vagonetas cargadas de las materias primas. Las vagonetas se trasladan a la cámara, la cámara se cierra. Después del enfriamiento completo de las vagonetas, cuatro vagonetas con el carbón se colocan en la plataforma vacía. La plataforma con las vagonetas se traslada a la zona de empaque del carbón vegetal. La vagoneta con el carbón, con ayuda del cargador o telpher, se coloca en el volcador. El carbón vegetal se descarga de la vagoneta en el búnker de la línea de empaque. La vagoneta vacía se traslada hacia la plataforma libre, después del relleno de cuatro vagonetas, la plataforma se traslada al almacén de la madera preparada, la vagoneta vacía se coloca para la carga de las materias primas.

El principio del movimiento de las vagonetas en las plataformas:

·         hace bajar la cantidad de los traslados de las vagonetas en cuatro veces

·         permite realizar todos los traslados de las materias primas y de la producción acabada sin uso del montacargas, telpher u otros mecanismos elevadores

·         optimiza el proceso del movimiento de las materias primas y de la producción acabada

 

Esquema del movimiento de las materias primas y de la producción acabada

 

Descripción detallada de las zonas

Almacén de la madera. La zona del almacenaje de la madera tiene reserva de 3 meses, que debe ser a nivel de 9000 m³.

Por el Proyecto está previsto la división del almacén de la madera en dos zonas: almacén de la madera del volumen de 5000 m³ y almacén de la madera preparada de 4000 m³.

Para no vincular la supuesta plazoleta de producción a la existencia de la vía ferroviaria, el cálculo se realiza en vista del suministro de la leña por el transporte por carretera. En eso la descarga y la colocación de la leña en los paquetes se supone por el modo manual, para estos objetivos la longitud de la madera suministrada no debe superar a un metro y el diámetro, 300 mm. También se puede realizar la descarga con el uso del manipulador automovilístico.

Zona de la preparación de las materias primas. El acopio de la madera se realiza según la longitud y el diámetro. Para el aserrado por la longitud se usan las sierras eléctricas o a gasolina. La corta de los tacos grandes se hace con el machado manual o mecánico.

El diámetro de las leñas partidas no debe superar a 150 mm, la longitud debe corresponder a las dimensiones máximas de las vagonetas, garantizar la carga máxima, e.d. equivaler a 300-330 mm. La zona de transformación supone el uso de seis pares de equipamiento, en un par entra la sierra y el machado hidráulico. Un par de equipamiento atienden tres personas. Una persona se ocupa del aserrado de la madera por la longitud, uno de la corta de la leña, uno del transporte de la leña desde el almacén de la madera no preparada y desde la zona de aserrado hacia la de corta. Es posible el uso del manipulador automovilístico en las operaciones de carga lo que permite bajar la parte del trabajo manual al mínimo.

Se recomienda sustituir un par del equipamiento por el machado automático con el aserrado, que permite reducir el gráfico del trabajo de dos turnos hasta un turno, así como reducir el número del personal de servicio.

Almacén de la madera preparada con las zonas de la carga de las vagonetas.

La madera preparada se coloca sobre las paletas del almacén de la madera preparada. Desde aquí se carga a mano en las vagonetas; la carga en las vagonetas puede ser automatizada en caso de la corta más menuda de los tacos.

El almacén se encuentra bajo el cobertizo sin paredes que garantiza el secamiento de la madera en las condiciones naturales e influye favorablemente sobre la duración del proceso.

Zona de carboneo

Entra aquí la zona donde se instalan los hornos de carboneo HC "EURO". En ellos pasan secamiento y pirólisis de la madera. El número total de los hornos de carboneo es de 12 unidades. El régimen del trabajo es de 3 turnos. Los hornos se atienden por los operadores y personal auxiliar.

Parte del refrigeramiento de las vagonetas

Una vez terminado el proceso de carboneo, las vagonetas se colocan en la zona del refrigeramiento, que está elaborada sin paredes y techo, para garantizar la ventilación óptima de la zona, lo que contribuye al refrigeramiento del carbón vegetal. Aquí pasa el enfriamiento completo del carbón vegetal para obtener la posibilidad de su descarga. Después del refrigeramiento, las vagonetas se colocan una tras otra en el volcador de la línea de envase. Las vagonetas vacías se trasladan a la zona de la carga.

Zona de envase del carbón vegetal

Con el fin de aumentar el efecto económico de la empresa, se supone hacer la empaquetadura del carbón vegetal en los sacos de papel. En dependencia de la exigencia del consumidor el carbón vegetal se empaca en el saco de 1 hasta 10 kg. En eso los sacos se cosen y después se colocan en la paleta de madera. La paleta con el carbón se coloca dentro de la cámara de vibración con el fin de alinear la paleta con los sacos por la altura y arreglar los sacos. Más adelante la paleta con el carbón se coloca para estabilización y prevención de la inflamación en el almacén reticular. Después de eso se envuelve con la película de embalaje y se coloca en el almacén de productos terminados, de donde pasa la expedición al usuario final.

Personal de servicio de la empresa.

El número del personal de servicio se calcula. En la tabla 1 puede ponerse al corriente del número total de todas las zonas vinculadas a todas las etapas de la producción del carbón vegetal. Hay que notar que es posible la organización del gráfico de trabajo con 5 jornadas para todas las zonas, excepto la zona de pirólisis. Es necesario calcular el volumen de las vagonetas de reserva, así como aumentar el volumen de producción de todas las partes en el 30%. También es posible disminuir considerablemente el número del personal de servicio del almacén de la madera no preparada y de la zona de la preparación de las materias primas por medio del uso de los manipuladores automovilísticos para la carga y traslado de las materias primas, así como de las líneas de la preparación automatizada de la madera.

Tabla 1

Personal de servicio

Productividad exigida

Número de personas

1.

Almacén de la madera. JEFE de brigada. Hombre/turno. 2 turnos

1

1.1

Almacén de la madera no preparada. Hombre/turno. 1 turno

 

1.1.1

Cargador de la leña

10 maq./turno

10 m³/hora

6

1.2

Preparación de la madera. Hombre/turno. 2 turnos

 

1.2.1

Cargador de la leña

45 m³/turno

6 m³/hora

4

1.2.2

Aserrador de la leña

45 m³/turno

6 m³/hora

6

1.2.3

Cortador de la leña

45 m³/turno

6 m³/hora

6

1.3

Almacén de la madera preparada. Hombre/turno. 2 turnos*

 

1.3.1

Embaladores de la leña en las pilas

45 m³/turno

1,5 m³/hora

4

1.3.2

Transportadores de la leña

45 m³/turno

1,5 m³/hora

4

1.3.3

Estibador de la leña en las vagonetas

48 vag./turno

6 vag./hora

4

2.

Zona de pirólisis. Hombre/turno. 3 turnos

 

2.1

Operador

12 hornos

6

2.2

Personal auxiliar

32 vag./turno

4 vag./hora

4

3.

Zona de empaque y almacén de la producción. JEFE de brigada. Hombre/turno. 2 turnos

1

3.1

Zona de empaque. Hombre/turno. 2 turnos*

 

3.1.1

Empaquetador del carbón en el saco

8,4 t/turno

1,052 t/hora

8

3.1.2

Operador de la cámara de vibración

24 paleta/turno

3 paleta/hora

4

3.1.3

Enrollador de paletas

24 paleta/turno

3 paleta/hora

4

3.2

Almacén de productos terminados Hombre/turno. 1 turno*

 

3.2.1

Cargador de las paletas

48 paleta/turno

6 paleta/hora

2

3.2.3

Cargador de las paletas en el automóvil

48 paleta/turno

6 paleta/hora

2

 

 

En la Tabla 2 puede ponerse al corriente del principio de la organización del trabajo del personal de servicio por los turnos

Tabla 2

 

 

Nombre de la zona

1º turno

Número de hombres

2º turno

Número de hombres

3º turno

Número de hombres

1

Almacén de la madera no preparada

6

-

-

2

Preparación de la madera

16

16

-

3

Almacén de la madera preparada

12

12

-

4

Jefe de la brigada del almacén

1

1

-

4

Zona de pirólisis

10

10

10

5

Zona de empaque

16

16

-

6

Almacén de productos terminados

4

-

-

7

Jefe de la brigada de empaque y del almacén de productos terminados

1

1

-

TOTAL hombres por turno:

66

56

10

 

 

Composición promedia y temperatura de los gases de humo de escape del HC "Euro"

 

                      1. Temperatura:                                                       150 – 280ºС.

                      2. Oxígeno О2::                                                       10-16 %.

                      3. Óxido del carbono CO:                                         90 - 1500 ppm.

                      4. Óxido del azufre SО2:                                          22 - 94 ppm.

                      5. Óxido del nitrógeno NО:                                        0 - 40 ppm.

                      6. Metano CH4:                                                         0 - 0,01 %

                      7. Bióxido del carbono СО2:                                       5 - 9 %

 

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