Способ производства кускового торфа из торфяных залежей низинного типа

 

Изобретение относится к производству торфяного топлива. Цель изобретения - повышение прочности кускового торфа и утилизация отходов полиакрилнитрила. Способ осуществляют. следующим образом. В перерабатываемьй низинный торф добавляют полимергидролизованный полиакрилнитрил. Последний получают из пылевидного полиакрилнитрила с размером фракции 0,5 мм с удельной вязкостью 1,7- . Для перевода пылевидного полиакрилнитрила. в растворимую форму проводят щелочной гидролиз в водной среде в течение 130-160 мин. При введении полимера в торф при его переработке гидролизованньм полиакрилнитрил : создает структурно-механический барьер, который поз воляет повысить степень переработки торфа. В процессе формования и сушки кусков торфа происходит образование и рост числа полимерных эластичнытс контактов между частицами торфа. 1 табл, 1 ил. «б (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1451276 А 2 (51)4 Е 21 С 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 605972 (21) 4154279/22-03 (22) 28.11.86 (46) 15.01.89. Бил.№ 2 (71) Калининский политехнический институт (72) Н.М.Бедер, Г.С.Монич, В.И.Суворов, А.А.Терентьев и Г.M.Õîäÿêîâ (53) 62?.331(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 605972, кл. Е 21 С 49/00, 1978. (54) спосОБ пРоизводствА кускового

ТОРФА ИЗ ТОРФЯНЫХ. ЗАЛВКЕЙ НИЗИННОГО

ТИПА (57) Изобретение относится к производству торфяного топлива. Цель изобретения — повышение прочности кускового торфа и утилизация отходов полиакрилнитрила. Способ осуществляют. следующим образом. В перерабатываемый низинный торф добавляют полимергидролизованный полиакрилнитрил.

Последний получают из пылевидного полиакрилнитрила с размером фракции

<0 5 мм с удельной вязкостью l 71,8 ° Для перевода пылевидного полиакрилнитрила. в растворимую форму проводят щелочной гипролиз в водной среде в течение 130-160 мин. При введении полимера в торф при его переработке гидролизованный полиакрилнитрил: создает структурно-механический барьер, который позволяет повысить степень переработки торфа.

В процессе формования и сушки кусков Я

8 торфа происходит образование и рост числа полимерных эластичнь1х контактов между частицами торфа. 1 табл, 1 ил.

1451276

Изобретение относится к производству торфяного топлива н может быть использовано в горной промышленности при изготовлении кускового торфа и является дополнительным к основному авт. св. В 605972.

Цель изобретения - повышение прочности кускового торфа и утилизация отходов полиакрилнитрила. 10

Способ осуществляют следующим образом.

В перерабатываемый низинный торф. добавляют полимергидролизованный полиакрилнитрил, который получают иэ пылевидного полиакрилнитрила с размером фракции 0,5 мм .с удельной вязкостью 1,7-1,8.

Для перевода пылевидного полиакрилнитрила в растворимую форму про- 20 щелочной гидролиэ в водной среде в течение 130-160 мин.

При введении полимера в торф при его переработке гидролизованный полиакрилнитрил адсорбируется на 25 поверхности частиц торфомассы, создает структурно-механический барьер, который позволяет повысить степень переработки торфа.

В процессе формования и сушки кус- 30 ков торфа происходит образование и рост числа полимерных эластичных конС тактов между частицами торфа. Протека. ние этих процессов тем эффективнее, чем больше молекулярная масса, а следовательно, и длина молекулы гидро. лизованного полиакрилнитрила, получаемого из полиакрилнитрила с различной молекулярной массой, которая характеризуется величиной удельной 40 вязкости („„ ). .Прочностные свойства кускового низинного торфа наибо-. лее сильно повышаются при использовании в качестве добавок гидролиэованного полиакрилнитрила, полученного 45 из полимера с определенными удельной вязкостью и временем гидролиза.

Зависимость прочности кускового торфа с добавками гидролизованного полиакрилнитрила от времени гидроли- у» за полиакрилнитрила приведена на чертеже. Зависимость имеет максимум, характерный для каждой удельной вязкости. В продуктах гидролиза, отобранных в разное время, находится различное количество гидролизованного полнакрилнитрила. Причем оно возрастает по мере завершения процесса омыления, Дальнейшее увеличение времени процесса приводит к термической деструкции высокомолекулярного полимера, и количество собственно гидролизованного полиакрилнитрила уменьшает" ся. Особенно это проявляется при гндролиэе полиакрилнитрила с максимальной удельной вязкостью, с другой стороны для полиакрилнитрила с большей молекулярной массой (высокие значения л А ) необходимо и большее время дляя полного завершения процесса гидролиза. Возрастание при этом значений максимальной прочности кускового торфа можно объяснить увеличением молекулярной массы, а следовательно, и длины молекулы гидролизованного полиакрилнитрила, получаемого из полиакрилнитрила различной удельной вязкости.

Готовят .0,04-0,40 -ный водный раствор гидролизованного полиакрилнитрила, для получения которого берут

200 мл воды, 20 r пылевидной фракции полиакрилнитрила с 1„„ = 1,7-1,8 и 18 г щелочи (едкого натра), гидро- о лиз осуществляют при 100-105 С в течение 130-160 мин. Потом вводят раствор в рассчитанном количестве (увеличение влажности торфомассы не должно быть более 0,5-1/) в торф при диспергировании последнего в прессформовочной установке.

Сформованные куски сушат до требуемой влажности на воздухе.

Пример 1. 18 г едкого натра растворяют в 200 г воды. После полного растворения щелочи в раствор вносят 20 г пылевидной фракции полиакрилнитрила удельной вязкости 1,7, перемешивают при нагревании до 100о

105 С. После загустения массы мешалка отключается, включается обратный холодильник и масса выдерживается

130 мин от начала кипения смеси. Го товят 53 г 0,2/-ного водного раствора полученного гидролизованного полиакрилнитрила, добавляют его в 1 кг торфа с влажностью 80 и формуют куски. После сушки до равновесной влажности (17-20 ) прочность образцов при одноосном сжатии составляет

19 11 МПа при сохранности кусков после сушки 100 .

Пример 2. 18 г едкого натра растворяют в 200 г воды. После полного растворения щелочи в раствор вносят 20 r пылевидной фракции полиакрилнитрила удельной вязкости 1,74;, 14512

15

25

40

i5 перемешивают при нагревании до 100105ОС. После загустевания массы ме-., шалка отключается, включается обратный холодильник и масса выдерживается

130 мин от начала кипения смеси. Готовят 53 г 0,2/-ного водного раствора полученного гидролизованного полиак-. рилнитрила добавляют его к 1 кг торфа с влажностьи 807. и формуют куски.

После сушки до равновесной влажности (17-20Х) прочность образцов при одно осном сжатии составляет 2018 MIIa npu сохранности кусков после сушки 1007.

II p и м е р 3. 18 г едкого натра растворяют в 200 г воды. После полного растворения щелочи в раствор вносят 20 г пылевидной фракции полиакрилнитрила удельной вязкости 1 8 перемешивают при нагревании до 100-105ОC.

После загустения массы мешалка отключается, включается обратный холодильник и масса выдерживается 130 мин от начала кипения смеси. Готовят 53 г

0,2Х-ного водного раствора полученного ГиПАНа, добавляют его к 1 кг торфа с влажностью 80Х и формуит куски.

После сушки до равновесной влажности (17-207) прочность образцов при одноосном сжатии составляет 21,8 МПа при сохранности кусков после сушки 100Х.

Пример 4. 18 r едкого натра растворяют в 200 г воды. После полного растворения щелбчи в раствор вносят 20 г пыпевидной фракции полиак-З5 рилнитрила удельной вязкости 1,7, перемешивают при нагревании до 100105 С. После загустевания массы мешалка отключается, включается обратный холодильник и масса выдерживается

160 мин от начала кипения смеси. Готовят 53 r 0,2/-ного водного раствора полученного ГиПАНа, добавляют его к

1 кг торфа с влажностьи 807 и формуит куски. После сушки до равновесной 45 влажности (17-207) прочность образцов при одноосном сжатии составляет

24,67 MIIa при сохранности кусков пос.ле сушки 100Х. . Пример 5. 18 г едкого натра 50 растворяют в 200 г воды. После полного растворения щелочи в раствор вносят 20 г пылевидной фракции полиакрилнитрида удельной вязкости 1,74, перемешивают при нагревании до 100-105 С.

После загустевания массы мешалка отключается, включается обратный холодильник и масса выдерживается

160 мин от начала кипения смеси. Гото76 вят 53 г 0,2/-ного водного раствора полученного ГиПАНа, добавляют его к

1 кг торфа с влажностьи 80% и формуют куски. После сушки до равновесной влажности (17-20/) прочность образцов при одноосном сжатии составляет

26,44 ИПа при сохранности кусков после сушки 100%.

Пример 6. 18 г едкого натра растворяют в 200 г воды. После полного растворения щелочи в раствор вносят 20 г пклевидной фракции полиакрилнитрила удельной вязкости 1,80; перемениваит при нагревании до 100105 С. После загустевания массы мешало ка отключается, включается обратный холодильник и масса выдерживается

160 мин от начала кипения смеси. Готовят 53 r 0,2Х-ного водного раствора полученного ГиПАНа, добавляют его к 1 кг торфа с влажностьи 80/ и формуют куски. После сушки до равновесной влажности (!7-20/) прочность образцов при одноосном сжатии составляет

18,4 MIIa при сохранности кусков после сушки 100/.

Пример 7. 18 г едкого натра растворяют в 200 r воды. После полного растворения щелочи в раствор вносят 20 г пыпевидной фракции полиакрилнитрила удельной вязкости 1,48, перемешивают при нагревании до 100-105 С.

После загустевания массы мешалка отключается, включается обратный холодильник и масса выдерживается 130 мин от начала кипения смеси. Готовят 53 г

0,27.-ного водного раствора полученного гидролизованного полиакрилнитри.ла, добавляют его к 1 кг торфа с влажностьи 80Х и формуит куски. После сушки до равновесной влажности (1720Õ) прочность образцов при одноосном сжатии составляет 13,2 MIIa при со» хранности кусков после сушки 100/.

Пример 8 ° 18 r едкого натра растворяют в 200 г воды. После полного растворения щелочи в раствор вносят 20 г пылевидной фракции полиакрилнитрила удельной вязкостью 1,96, перемешивают при нагревании до 100105 С. После загустевания массы мешалка отключается, включается обратный холодильник и масса выдерживается 160 мин от начала кипения смеси.

Готовят 53 r 0,2Х-ного водного раст-. вора полученного ГиПАНа, добавляют ,его к 1 кг торфа с влажностьи 80Х и формуит куски. После сушки до равность енных ов вого

МПа

По авт.свУ 605972 эти пределы не . .- Не фиксируются оговариваются до появления прозрачного цвета от желтого до темно«коричневого

Прототип

9,8

0,01

13,5

0,10

Предлагаемый

0,05

0,05

1,70

1,74

130

19ю1

20,2

18,2

130

1,80

0,05

24,6

26,4

160

1,70

1 74

0,05

0,05

18,4

160

I 80

0,05

13,2

130

1,48

1,96

0,05

0,05

160

8,6

1,74

0,05

100

10,9

14,5

1,74

0,05

220

5 14 весной влажности (17-20X) прочность . образцов при одноосном сжатии составляет 8,6 ИПа при сохранности кусков после сушки 100Х.

Пример 9. 18 г едкого натра растворяют в 200 r воды. После полного растворения щелочи в раствор вносят 20 г пылевидной фракции поли-: акрилнитрила удельной вязкостью ,1,74, перемешивают при нагревании до 100-105 С. После .загустевания мас " сы мешалка отключается, включается обратный холодильник и масса выдерживается 100 мин от начала кипения сме си. Готовят 53 r 0,2Х-ного водного раствора полученного ГиПАНа, добавляют его к 1 кг торфа с влажностью

80Х и формируют куски. После сушки до равновесной влажности (11-20X) прочность образцов при одноосном сжатии составляет 10,9 МПа при сохранности кусков после сушки 100Х.

51276 6

Пример 10. 18 г едкого натра растворяют в. 200 r воды. После . полного растворения щелочи в раствор вносят 20 г пылевидной фракции полиакрилнитрила удельной вязкостью 1,74, перемешивают при нагревании до 100о

105 С. После загустевания массы мешалка отключается, включается обрат1р ный холодильник и масса выдерживается 220 мин от начала кипения смеси.

Готовят 53 г 0,2 -ного водного раст-. вора полученного гидролизованного полиакрилнитрнла, добавляют его к

16 1 кг торфа с влажностью 80Х и формуют куски. После сушки до равновесной влажности (17-20X) прочность образцов при одноосном сжатии составля ет 14,5 ИПа при сохранности кусков

20 после сушки 100Х.!

Результаты, полученные в примерах, )приведены в табл .1.

7 1451276 8

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я шения прочности кускового торфа и утилизации отходов производства

Способ производства кУсКового тор- полиакрилнитрила, последний вводят

Фа Н3 торфяных залежей низинного типа в пылевидиом состоянии с удельной вяэ5 по авт. св. 9605972, о тли ч а- костью 1.,7-1,8 и временем гидролиэаю шийся тем, что, с целью повн- ции 130-160 мин.

7OO VO жо ,Время гидролиза,кон

Удельная 6язкость цсходиога лолиакрилиилрила:

1-1,4В,2-1,70 У-) 74,4-1, Я),5-7,9Á

Редактор А,Долинич

Тираж 449

Заказ 7045/26

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, ул . Проектная, 4

Е к

1

< а

Ь

5 ф

Составитель И. Синицкая

Техред Л. Олийнык КоРРектоР В, Бутяга