Топливный брикет



Топливный брикет
Топливный брикет

 


Владельцы патента RU 2560186:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) (RU)

Изобретение описывает топливный брикет, включающий углеродсодержащий компонент и связующее, при этом в качестве углеродсодержащего компонента используется коксовая пыль с размерами частиц менее 1 мм, а в качестве связующего - смесь фусов коксования с карбамидом при следующем соотношении компонентов, мас.%: связующее (смесь фусов коксования и карбамида в соотношении 1:1) 8-10, коксовая пыль - остальное. Технический результат заключается в получении бездымных топливных брикетов повышенной прочности, улучшении экологической обстановки в углеперерабатывающих регионах и снижении себестоимости топливных брикетов. 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области технологии производства твердого формованного углеродсодержащего топлива, к разработке состава брикетов из мелкодисперсных частиц коксовой пыли, которые могут быть использованы в товарном виде как горючее вещество. Полученные брикеты могут быть использованы в качестве топлива для сжигания в бытовых и промышленных топках, а также для коксования в коксохимической и металлургической промышленности.

Проблема утилизации тонкодисперсных отходов, в частности коксовой пыли, на коксохимических предприятиях является весьма актуальной. Объемы образования коксовой пыли весьма велики, в среднем на одном коксохимическом предприятии в год образуется около 18-20 тыс. т коксовой пыли. Применения коксовая пыль практически не находит из-за тонкодисперсного состояния и высокой зольности, сложности с разгрузкой и транспортировкой.

Изобретение способствует решению экологических проблем, связанных с образованием и утилизацией отходов коксохимических производств (коксовой пыли, фусов коксования).

Известен состав топливных брикетов, включающий в качестве углеродсодержащего компонента канско-ачинский уголь, полукокс канско-ачинского угля, шаргуньский, липто-биолитовый угли, металлургический кокс; в качестве связующего - лигносульфонат, мелассу, поливиниловый спирт; для повышения влагостойкости введен портландцемент (Воробьев В.Н., Лещенко П.С., Климова Л.К. и др. Экологически чистые связующие для получения бытового топлива из углей мелких классов // Химия твердого топлива, 1997, №2).

Недостатком данной композиции является высокое водопоглощение - 10,5-12,7%. Добавка цемента снижает калорийность брикетов, повышая их зольность. Цемент является достаточно дорогостоящим компонентом, так как представляет собой продукт заводского изготовления.

Известен способ производства влагостойких брикетов, в составе которых использована угольная мелочь и в качестве связующего - продукт микробиологической переработки углеродсодержащего материала. Влагостойкость и дополнительная механическая прочность брикетов обеспечиваются пропиткой их в расплаве парафина (Авт. свид. № 1810381. Бюл. изобр., 1993, №15).

Недостатком изобретения является применение в качестве связующего недостаточно доступного сырья, в качестве гидрофобного покрытия - продукта заводского изготовления, а также сложность и большая энергоемкость технологического процесса получения брикетов с низким влагопоглощением.

Известен состав топливного брикета (Патент РФ №2132360, МПК6 C10L 5/44, опубл. 27.06.1999 г.), который содержит в своем составе следующие компоненты: углеводород, шламы (осадки мазута), отработанные масла и их осадки, осадки нефти и дисперсные углеводородные отходы - торфяную и угольную крошку, древесную муку, опилки.

Недостатком состава является использование дисперсного алюмосиликата извести и воды, которые являются балластом при горении, их содержания в сумме составляет не менее 25 мас.%. Это снижает теплотворную способность брикетированного топлива на -25% и увеличивает массу зольного остатка. Кроме того, состав содержит пироксид Na, который при контакте с органическими веществами быстро разлагается и через определенный срок превращается в NaOH, повышает содержание воды.

Известен выбранный в качестве прототипа коксовый брикет (Патент РФ №2266314, кл. C10L 5/12, C10L 5/28, C10L 5/02, C10L 5/40. Опубл. 20.12.2005, бюл. №35), содержащий некондиционный кокс, связующее в виде цемента, отличающийся тем, что в качестве некондиционного кокса содержит коксовую мелочь фракции 0-10 мм и/или коксовый орех фракции 10-25 мм определенных сортов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Коксовая мелочь и/или коксовый орех 0-95
Связующее 40

Существенными недостатками данного брикета являются:

- высокая стоимость шихтовых материалов и, как следствие, увеличение себестоимости чугуна;

- низкое содержание полезных компонентов ввиду высокого содержания связующего в брикете;

- высокий расход связующего.

Техническим результатом заявляемого изобретения является получение бездымных топливных брикетов повышенной прочности, улучшение экологической обстановки в углеперерабатывающих регионах, снижение себестоимости топливных брикетов.

Технический результат достигается тем, что топливный брикет, включающий углеродсодержащий компонент, связующее, согласно изобретению содержит в качестве углеродсодержащего компонента коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, в качестве связующего - смесь фусов коксования с карбамидом при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Связующее (смесь фусов коксования и карбамида в соотношении 1:1) 8-10
Коксовая пыль Остальное

Для приготовления топливного брикета фусы коксования и карбамид смешивают в массовом соотношении 1:1, смесь нагревают до 100-130°C, коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм и связующее - фусы коксования и карбамид - смешивают в массовом соотношении 9:1-9,2:0,8, перемешивают вручную или с помощью смесительной машины до тех пор, пока связующий компонент не распределится равномерно по всему объему коксовой пыли, затем загружают в пресс-форму, прессуют ступенчато.

Выбор в качестве связующего фусов коксования обусловлен их доступностью. Фусы коксования - это отходы углехимического производства при коксовании. Они представлены на 50% смолами тяжелых фракций и твердых углеродистых включений. Фусы коксования и коксовая пыль, являясь отходами коксохимических предприятий, могут быть использованы непосредственно на этих же предприятиях.

Выбор в качестве связующего карбамида обусловлен его доступностью и невысокой стоимостью. Карбамид легко доступен вследствие больших его производств в промышленности и низкой стоимости на рынке.

Соотношение фусов коксования и карбамида 1:1 обусловлено необходимостью создания прочного топливного брикета.

Расход связующего (фусов коксования и карбамида) определяют потребностью для формирования прочного топливного брикета.

Получают топливные брикеты со следующими техническими характеристиками (таблица 1).

Пример 1.

Для получения топливного брикета брали 4 г фусов коксования и 4 г карбамида, смешивали, нагревали до 130°C, брали 92 г коксовой пыли и смешивали с 8 г смеси фусов коксования и карбамида до визуального перемешивания.

Полученную смесь тщательно перемешивали, затем загружали в пресс-форму, которая имеет комнатную температуру, прессовали в штемпельном прессе ступенчато.

На выходе получали топливные брикеты, приемлемые для коксования и прямого сжигания, технические характеристики которых представлены в таблице 2.

Пример 2.

Брали 4 г фусов коксования и 4 г карбамида, нагревали до 130°C. Брали 92 г коксовой пыли и смешивали с 4 г смеси фусов коксования и карбамида до визуального перемешивания.

Полученную смесь тщательно перемешивали, затем загружали в пресс-форму, которая имеет комнатную температуру, прессовали в штемпельном прессе ступенчато.

На выходе не получали топливный брикет, так как снижение количества связующего приводит к уменьшению прочности топливного брикета.

Пример 3.

Брали 4 г фусов коксования и 4 г карбамида, смешивали, нагревали до 160°C. Брали 85 г коксовой пыли и смешивали с 15 г смеси фусов коксования и карбамида до визуального перемешивания.

Полученную смесь тщательно перемешивали, затем загружали в пресс-форму, которая имеет комнатную температуру, прессовали в штемпельном прессе ступенчато.

На выходе не получают топливный брикет, так как:

1. Согласно математической зависимости, рассчитанной доктором А.Т. Елишевичем, вовлечение более 10% связующего реагента в систему является экономически и технологически не оправданным.

2. Разогрев карбамида до 150°C приводит к его разложению.

Таким образом, рекомендуемый состав позволяют формировать прочные брикеты с низкой себестоимостью из мелкодисперсных отходов (коксовой пыли), а также попутно утилизировать еще один отход - фусы коксования. Полученные топливные брикеты хорошо горят, выделяя при этом большое количество тепла, поэтому могут использоваться в качестве горючего вещества для бытовых и производственных целей, утилизация производственных отходов позволит улучшить экологическую обстановку в углеперерабатывающих регионах.

Топливный брикет, включающий углеродсодержащий компонент, связующее, отличающийся тем, что содержит в качестве углеродсодержащего компонента коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, в качестве связующего - смесь фусов коксования с карбамидом при следующем соотношении компонентов, мас.%: связующее (смесь фусов коксования и карбамида в соотношении 1:1) 8-10, коксовая пыль - остальное.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к шихте, содержащей каменный уголь и связующие добавки, при этом в каменный уголь входят недогоревшая золошлаковая смесь от сжигания угля в котельных, тепловых электрических станциях, бытовых печах, отходы обогащения угля и в качестве активаторов используют: каменноугольную смолу, смолистые отходы коксохимической и химической промышленности, отработанные машинные масла, в качестве высококалорийной добавки - алюминиевый порошок 1-3% об., а в качестве связующего - известняк 13-18% об.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающему смешивание измельченного твердого топлива со связующим, брикетирование смеси под давлением, где в качестве измельченного твердого топлива используют коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, а в качестве связующего используют фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли, пресс-форму предварительно нагревают до температуры 40-50ºС, а брикетирование смеси под давлением производят ступенчато, для чего сначала устанавливают нагрузку 5-6 атм, с выдержкой 3-5 мин и далее до 15 атм с выдержкой при максимальной нагрузке 3-5 мин.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающему смешивание измельченного твердого топлива со связующим, брикетирование смеси под давлением, где в качестве измельченного твердого топлива используют коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, а в качестве связующего используют фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли, смесь коксовой пыли и связующего нагревают до 100°C, прессуют ступенчато: сначала устанавливают нагрузку 5-6 атм с выдержкой 3-5 мин и далее до 15 атм с выдержкой при максимальной нагрузке 3-5 мин, готовый топливный брикет прокаливают при температуре 250-300°C без доступа воздуха в течение 10-12 мин.

Изобретение может быть использовано в коксохимической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, а также в цветной металлургии. Способ получения формованного кокса из углеродсодержащего материала включает стадии нагрева нефтяного полукокса, формования под давлением с получением сырых формовок и их последующее коксование.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов из низкосортного топлива для использования в малой энергетике и для коммунально-бытовых нужд при производстве топлива для сжигания.
Изобретение относится к производству формованного топлива, а именно высокоуглеродосодержащих топливных брикетов, которые могут быть использованы для плавки чугуна в вагранках, при получении карбида кальция, карбида кремния, минеральных волокон и других материалов.

Изобретение относится к области производства твердого углеродсодержащего топлива и может быть использовано на предприятиях по производству коммунально-бытового топлива.
Изобретение относится к получению технологического топлива для использования в шахтной и обжиговых процессах. .
Изобретение относится к технологии производства брикетированного топлива и может быть использовано для коммунально-бытовых нужд, в металлургической и химической промышленности.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающему смешивание измельченного твердого топлива с фенольно-щелочной смолой в количестве 1,7-1,8 % от массы коксовой мелочи и эфирным отвердителем в количестве 22-28% от массы смолы, прессование полученной смеси и формование топливных брикетов, при этом коксовую мелочь с размерами частиц 0,6-3 мм и влажностью до 3% с фенольно-щелочной смолой и эфирным отвердителем смешивают в вихревом смесителе, а прессование полученной смеси производят методом жесткой шнековой экструзии при давлении 7-8 мПа, затем формуют брус, который после ломают на мерные куски длиной 100-150 мм.

Изобретение относится к шихте, содержащей каменный уголь и связующие добавки, при этом в каменный уголь входят недогоревшая золошлаковая смесь от сжигания угля в котельных, тепловых электрических станциях, бытовых печах, отходы обогащения угля и в качестве активаторов используют: каменноугольную смолу, смолистые отходы коксохимической и химической промышленности, отработанные машинные масла, в качестве высококалорийной добавки - алюминиевый порошок 1-3% об., а в качестве связующего - известняк 13-18% об.

Изобретение относится к способу получения пеллет и брикетов на основе торфа, включающему механохимическую обработку водоторфяной дисперсии, используемой в качестве связующего, при этом механохимическую обработку водоторфяной дисперсии осуществляют механическим и/или ультразвуковым воздействием при повышенной температуре в присутствии химических реагентов.
Изобретение относится к составу для получения топливного брикета, который содержит термообработанную угольную мелочь и остатки нефтепереработки в качестве связующего вещества, при этом он содержит термообработанную угольную мелочь до влажности не более 4-5%, термообработанный до влажности не более 4-5 % сульфатный гидролизный лигнин, который нейтрализован раствором в соотношении Т:Ж как 1:5 гашеной извести в количестве 1,34 кг на тонну сульфатного гидролизного лигнина и подвергнут механической активации, при следующем соотношении компонентов, масс.%: термообработанная угольная мелочь - 74-75%, сульфатный гидролизный лигнин - 11-15%, остатки нефтепереработки - 15-10%.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающему смешивание измельченного твердого топлива со связующим, брикетирование смеси под давлением, где в качестве измельченного твердого топлива используют коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, а в качестве связующего используют фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли, пресс-форму предварительно нагревают до температуры 40-50ºС, а брикетирование смеси под давлением производят ступенчато, для чего сначала устанавливают нагрузку 5-6 атм, с выдержкой 3-5 мин и далее до 15 атм с выдержкой при максимальной нагрузке 3-5 мин.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающему смешивание измельченного твердого топлива со связующим, брикетирование смеси под давлением, где в качестве измельченного твердого топлива используют коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, а в качестве связующего используют фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли, смесь коксовой пыли и связующего нагревают до 100°C, прессуют ступенчато: сначала устанавливают нагрузку 5-6 атм с выдержкой 3-5 мин и далее до 15 атм с выдержкой при максимальной нагрузке 3-5 мин, готовый топливный брикет прокаливают при температуре 250-300°C без доступа воздуха в течение 10-12 мин.

Изобретение относится к спрессованной основе для применения в энергоустановках совместного сжигания и обогреве дома, содержащей первые частицы, представляющие собой материал биомассы, выбранный из группы, включающей посадочный материал соевых бобов, шалфей, посадочный материал кукурузы и посадочный материал подсолнечника, и вторые частицы, представляющие собой частицы угля, где спрессованная основа, содержащая первые и вторые частицы, а также связующее, которое представляет собой водоросли или воск, является устойчивой к фрагментации.
Изобретение относится к применению брикета экструзионного (БРЭКСы) коксового, полученного методом жесткой вакуумной экструзии, включающего коксовую мелочь, минеральное связующее и, по необходимости, буроугольный полукокс, в качестве восстановителя в металлургических печах.
Изобретение относится к способу получения топливных окатышей, включающий смешивание наполнителя, содержащего отходы обработки древесного сырья, горючего компонента в виде отходов нефтепродуктов и связующего, где в качестве горючего компонента используют также масложировые отходы пищевой промышленности, горючий компонент служит одновременно связующим, в смешиваемую массу добавляют порошкообразный загуститель из горючего материала, при этом вначале производят в течение 1,5-2 минут смешивание загустителя и горючего связующего в соотношении 0,2-1,0:1 для загущения последнего, затем в загущенную массу постепенно вводят наполнитель, составляющий в целом 0,5-1,0:1 к горючему связующему и снова перемешивают в течение 35-40 мин до образования окатышей устойчивой формы, затем снова добавляют загуститель в количестве 10-20% его первоначальной массы для предотвращения слипания окатышей и перемешивают еще 2-4 мин до получения готового продукта в виде округлых окатышей.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающий смешение углеродного наполнителя с измельченным углем, добавление связующего вещества и брикетирование смеси под давлением, при этом осуществляют сухое смешение углеродного наполнителя, представляющего собой отходы производства алюминия, анодной массы и электродов в количестве 25,01-85,00 мас.% с измельченным бурым углем до получения 100% сухой массы с последующим добавлением к сухой массе связующего вещества.

Изобретение относится к способу переработки твердого остатка пиролиза автошин, который включает обогащение твердого топлива методом масляной агломерации, при этом в качестве твердого топлива используют твердый углеродный остаток пиролиза автошин с исходной зольностью 11,40-11,66%, сернистостью 1,2 мас.
Наверх