Способ обработки бурого угля

 

Использование: в углеперерабатывающей промышленности, в качестве бытового или энергетического топлива. Сущность изобретения: бурый уголь подвергают электрохимической обработке при атмосферном давлении и комнатной температуре в электролите - водном (5%) растворе хлорида или сульфата натрия при пропускании электрического тока 0,5 - 1,8 А в течение 12 - 30 ч, образовавшуюся пастообразную смесь угля и гуматов подсушивают и брикетируют при 85 - 95^oС, что обеспечивает упрощение процесса и повышение механической прочности брикетированного бурого угля. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к получению брикетов из бурого угля и может найти применение в углеперерабатывающей промышленности. Целью изобретения является упрощение процесса и повышение механической прочности формованного бурого угля. Поставленная цель достигается предложенным способом путем электрохимической обработки бурого угля при атмосферном давлении и комнатной температуре в водном растворе хлористого натрия или сульфата натрия при силе тока 0,5-1,8 А в течение 12-30 ч, и полученную смесь угля и гуматов подсушивают и брикетируют при 85-95^оС. Отличительные признаки способа заключаются в том, что полученную смесь угля и гуматов, образовавшихся в результате расщепления органической массы угля процессе его электрохимической обработки и выполняющих роль связующего, подсушивают и брикетируют при 85-95^оС. В предлагаемом способе электрохимическую обработку проводят без последующей экстракции кипящей водой, в качестве электролита, кроме водного раствора хлористого натрия, можно применять водный раствор сульфата натрия, т.е. любой другой соли, дающей при гидролизе нейтральную среду. Предлагаемый процесс осуществляется без применения таких реакционноспособных агрессивных веществ, как гидрооксид натрия. П р и м е р 1. Для получения брикетов взят бурый уголь, имеющий следующие характеристики: A^d 12,0 мас. W^a 21,9 мас. V^daf 52,3 мас. S_t^d 0,3 мас. измельченный до класса крупности менее 2,5 мм. Проводят электрохимическую обработку угля при атмосферном давлении и комнатной температуре (20-25^оС) в 5%-ном водном растворе хлорида натрия продолжительностью 25,5 ч. Навеску угля массой 50 г помещают в электролитическую железную ячейку, которую используют в качестве катода. В качестве анода применяют платиновую проволоку диаметром 0,45 мм. К исходному углю добавляют 33 мл 5% -ного водного раствора хлорида натрия. Смесь перемешивают, в нее опускают анод, затем замыкают электрическую цепь и подают постоянное напряжение 12,0 В. Напряжение поддерживают постоянным в течение всего электролиза путем его регулирования с помощью блока питания и регистрации вольтметром. Силу тока измеряют амперметром и поддерживают в зависимости от хода электролиза в среднем от 0,5 до 1,0 А. Причем добавка раствора электролита ведется до пастообразного состояния угля так, чтобы не было сильного пенообразования в продолжение всей электрохимической обработки. При электролизе угля (при 40-45^оС) в растворе хлорида натрия в избытке остаются ионы Na⁺ и ОН^-, что обусловливает рН пастообразной массы, равную 7,1-7,7. Слабый раствор щелочи приводит к образованию гуматов бурого угля, которые и обеспечивают его брикетируемость. По окончании электролиза полученную смесь угля с гуматами подсушивают до влажности 20-25% нагревают до 85-95^оС и затем брикетируют при 200 кгс/см². Полученные брикеты в форме цилиндров диаметром 18 мм и массой 2,5-2,8 г имеют плотность 940-980 кг/м³, влажность 14-19% зольность 15,4 мас. теплотворная способность брикетов составляет 16,1 мДж/кг. Прочность брикетов определялась не ранее, чем через 4 ч после изготовления. Результаты испытаний брикетов представлены в табл.1. Из приведенных данных видно, что с ростом продолжительности электролиза механическая прочность брикетов увеличивается. Проведение горячего брикетирования (90±5^оС) дает увеличение механической прочности брикетов из бурого угля: при температуре брикетирования 15^оС прочность составила 8,0 кг/см², а при температуре 90^оС 24,1 кгс/см². П р и м е р 2. Проводят электрохимическую обработку угля в 5%-ном водном растворе сульфата натрия продолжительностью 18 ч. Электролиз угля, брикетирование и испытание брикетов осуществляют по примеру 1. На протяжении обработки силу тока поддерживают от 0,5 до 1,8 А при постоянном напряжении 18 В. Результаты испытаний брикетов представлены в табл.2. По результатам испытаний, приведенным в табл.1 и 2, механическая прочность брикетов на сжатие из угля, подвергнутого электрохимической обработке в водном растворе хлорида натрия и сульфата натрия в течение соответственно 12-30 ч при значениях силы тока в среднем от 0,5 до 1,8 А (в зависимости от электропроводности раствора) при последующем брикетировании при 85-95^оС, относительно высока. При меньшей продолжительности электролиза результаты хуже, верхний предел продолжительности электролиза ограничен ростом энергоемкости процесса и практической неизменчивостью прочности брикетов. Использование предлагаемого способа обеспечивает широкое применение способа в связи с использованием нейтральной среды растворов электролитов при электролизе угля и отсутствием необходимости проведения многоэтапных операций по получению гуматов, их выделению, последующему добавлению к брикетируемой массе. Исключается также агрессивная среда, что немаловажно для промышленного внедрения и, таким образом, в целом упрощается технология процесса при одновременном увеличении механической прочности брикетов на сжатие.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ БУРОГО УГЛЯ при атмосферном давлении и комнатной температуре в электролите водном растворе неорганической соли натрия при пропускании электрического тока 0,5 1,8 А в течение 12 30 ч с образованием пастообразной смеси угля и гуматов, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения механической прочности формованного бурого угля, полученную смесь угля и гуматов подсушивают и брикетируют при 85 95^oС. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве электролита используют 5%-ный водный раствор сульфата натрия.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 11-2002

Извещение опубликовано: 20.04.2002        

---