Способ получения кускового топлива

Изобретение раскрывает способ получения кускового топлива путем смешения исходных компонентов – углеродсодержащего материала, зернистого наполнителя и связующего, формования полученной смеси и сушки, при этом в качестве углеродсодержащего материала используют осадок фильтр-прессов углеобогатительной фабрики, получаемый в результате обогащения угля марок Д, ДГ, Г, с исходным гранулометрическим составом 0-100 мкм, в качестве связующего - смесь муки и смолы пиролизной тяжелой в соотношении 1:1, при этом исходные компоненты берут в следующем количестве, масс. %: осадок фильтр-прессов углеобогатительной фабрики - 49,0-79,0, зернистый углеродный наполнитель - 19,0-49,0, связующее - не более 5. Технический результат заключается в получении кускового топлива, которое обладает повышенной прочностью и теплотой сгорания. 1 з.п. ф-лы, 4 пр.

 

Изобретение относится к области технологии подготовки и производства энергетического топлива из мелких углеродистых материалов для бытовых и промышленных печей.

Известен способ получения топливного брикета, включающий смешение измельченных твердых топлив со связующим на основе отходов нефтеперерабатывающего производства - нефтешлама и/или отработанного машинного масла, брикетирование смеси и последующую сушку брикета. Дополнительно в связующее вводят компоненты, выбранные из группы, включающей, % мас., в расчете на брикетируемую смесь: лигносульфонат или мелассу - 2-7% и/или обезвоженный активный ил - 3-8% и/или глину - 3-10% и/или парафин или парафиновый гач - 1-6% при следующем соотношении компонентов в брикете, мас. %: связующее - 10-23, измельченные твердые топлива, выбранные из группы: древесные опилки, торф, обезвоженный птичий помет, обезвоженный навоз, коксовая или угольная мелочь, угольный шлам, лигнин или их смеси - до 100.

Брикетирование ведут при давлении 1-30 МПа, сушку брикета - при температуре менее 300°С. Компоненты связующего перед смешиванием нагревают до 60-80°С или перемешивают с подогревом до 60-80°С. Твердое топливо предварительно смешивают с половиной нефтешлама или обработанного машинного масла и затем добавляют остальные компоненты связующего (RU 2130047, опубл. 1999).

Однако брикеты, полученные с использованием описанного известного способа, обладают недостаточной прочностью из-за включения в сырье, например, опилок, навоза, птичьего помета, а включение в состав связующего глины может неблагоприятным образом изменять состав минеральной части брикета.

Известен также способ получения брикетного топлива, включающий смешение углеродсодержащего сырья со связующим - смолой низкотемпературного полукоксования, полученной при температуре до 650°, прессование смеси и последующее отверждение брикетов в окислительной атмосфере при 150-300°С. (RU 2375414, опубл. 2009).

Однако брикеты, полученные описанным способом, обладают недостаточной прочностью.

Ближайшим техническим решением к заявленному способу является способ получения брикетного топлива, заключающийся в совместном измельчении углеродсодержащего материала и минерального связующего до размера частиц не более 5 мм, добавлении к полученному составу гидрофобизирующего модификатора и воды с последующим перемешиванием с добавлением упрочняющего модификатора.

Полученную массу прессуют в брикеты под давлением 20-200 МПа и полученные брикеты сушат при 100-250°С.

В качестве компонентов используют углеродсодержащий материал буроугольный среднетемпературный кокс исходного гранулометрического состава, минеральное связующее - алевролит подугольный, упрочняющий модификатор - 3%-й водный раствор поливинилового спирта (ПВС) или водный раствор 10%-ного мучного клейстера, гидрофобизирующий модификатор - мазут марки M100, воду, при следующем содержании компонентов, мас. %: минеральное связующее 1-10; упрочняющий модификатор 1-30; гидрофобизирующий модификатор 1-10; вода 1-30; углеродсодержащий материал - остальное. (RU 2473672, опубл. 2013).

Брикеты, полученные описанным способом, обладают недостаточной прочностью.

Технической задачей настоящего изобретения является получение кускового топлива, обладающего повышенной прочностью, обеспечивающей возможность многократного выполнения погрузо-разгрузочных операций, и теплотой сгорания, сопоставимой с рядовым углем той же марки, что исходное сырье, на основе низкокалорийного побочного продукта обогащения угля - осадка фильтр-прессов.

Указанная техническая задача решается описываемым способом получения кускового топлива, заключающимся в смешении исходных компонентов углеродсодержащего материала и зернистого наполнителя со связующим, формовании полученной смеси и сушке, при этом в качестве углеродсодержащего материала используют осадок фильтр-прессов углеобогатительных фабрик, в качестве зернистого наполнителя - отсев рядового угля или угольного концентрата, либо карбонизат бурого или каменного угля с крупностью 0-15 мм, а в качестве связующего предпочтительно используют органические вещества, в частности, муку различных типов и марок, КМЦ, битумы, смолы и др. и их смеси, при этом исходные компоненты берут в следующем количестве, масс. %:

осадок фильтр-прессов углеобогатительных фабрик - 49,0-79,0

зернистый наполнитель - 19,0-49,0

связующее - не более 5.

В качестве связующего предпочтительно используют органические вещества, в частности, муку различных типов и марок, КМЦ, битумы, смолы и др. и их смеси.

Сущность заявленного способа заключается в следующем.

Для получения куска (брикета) в качестве основного углеродсодержащего материала используют осадок фильтр-прессов обогатительной фабрики, получаемый в результате обогащения угля марок Д, ДГ, Г, с исходным гранулометрическим составом 0-100 мкм и теплотой сгорания 2000-3500 ккал/кг.

В качестве зернистого наполнителя используют отсев или концентрат того же угля, либо карбонизат бурого или каменного угля крупностью не более 15 мм с теплотой сгорания не менее 4000 ккал/кг в количестве 19,0-49,0% масс.

В качестве связующего используют органическое связующее, например, муку различных типов и марок, КМЦ, битумы, смолы и др. и их смеси в количестве не более 5% масс.

В планетарный смеситель периодического действия последовательно добавляют осадок фильтр-прессов, зернистый наполнитель и связующее. При добавлении каждого из перечисленных компонентов смесь доводят до гомогенного состояния. По получении однородной композиции смесь выгружают из смесителя и подают в экструдер либо валковый пресс. Сформированный кусок подвергают термической сушке в сушильном шкафу при температуре не менее 105°С до влаги (Wtr) не более 5%. Высушенный кусок охлаждают при температуре окружающего воздуха.

Полученный технический результат заключается в получении кускового топлива для бытовых и промышленных печей, обладающего повышенными прочностью и теплотой сгорания.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Для изготовления кускового топлива используют следующие компоненты: 69,0% масс, осадка фильтр-прессов с теплотой сгорания 3450 ккал/кг, зольностью 30,5% и влажностью 25%, 29,0% масс. отсева угольного концентрата марки Д крупностью не более 10 мм, 1,0% масс. муки (пшеничной 1, 2 с., ржаной, ячменной) и 1,0% масс. смолы пиролиза тяжелой в качестве связующего.

Кусковое топливо получают следующим образом. В планетарный смеситель периодического действия последовательно добавляют осадок фильтр-прессов, концентрат каменного угля, муку и смолу. При добавлении каждого из перечисленных компонентов смесь доводят до гомогенного состояния. По получении результирующей однородной композиции ее выгружают из смесителя и подают в экструдер с диаметром шнека 140 мм, выходным сечением фильеры 9,42 см2 и максимальной мощностью электропривода 7,5 кВт. Сформированный кусок подвергают термической сушке в сушильном шкафу при температуре 150°С до влаги (Wtr) не более 5%. Высушенный кусок охлаждают при температуре окружающего воздуха.

Полученное кусковое топливо имеет характерный размер 50 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 97%, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 78%, влагу 5%, зольность 28,1%, выход летучих на сухую беззольную массу 46%, теплоту сгорания 4400 ккал/кг.

Пример 2.

Для изготовления кускового топлива используют следующие компоненты: 49,0% масс. осадка фильтр-прессов с теплотой сгорания 2300 ккал/кг, зольностью 31% и влажностью 35%, 49,0% мас. отсева рядового угля марки ДГ крупностью не более 3 мм, 2,0% мас. муки (пшеничной 1, 2 с., ржаной, ячменной) и 2,0% мас. смолы пиролиза тяжелой в качестве связующего.

Кусковое топливо получают следующим образом. В планетарный смеситель периодического действия последовательно добавляют осадок фильтр-прессов, отсев каменного угля, муку и смолу. При добавлении каждого из перечисленных компонентов, кроме первого, смесь доводят до гомогенного состояния. По получении результирующей однородной композиции ее выгружают из смесителя и подают в валковый брикетировочный пресс A-RP-LT. Брикеты подвергают термической сушке в сушильном шкафу при температуре 150°С до влаги (Wtr) не более 5%. Высушенный брикет охлаждают при температуре окружающего воздуха.

Полученный брикет имеет характерный размер 35-40 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 98,5%, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 95,4%, влагу 5%, зольность 33,40%, выход летучих на сухую беззольную массу 38,90%, теплоту сгорания 4580 ккал/кг.

Пример 3.

Для изготовления кускового топлива используют следующие компоненты: 79,0% мас. осадка фильтр-прессов с теплотой сгорания 2100 ккал/кг, зольностью 49% и влажностью 35%, 19,0% мас. мелочи коксовой МК-1 крупностью не более 3 мм, 1,0% мас. муки (пшеничной 1, 2 с., ржаной, ячменной) и 1,0% мас. смолы пиролиза тяжелой в качестве связующего.

Кусковое топливо получают следующим образом. В планетарный смеситель периодического действия последовательно добавляют осадок фильтр-прессов, МК-1, муку и смолу. При добавлении каждого из перечисленных компонентов, кроме первого, смесь доводят до гомогенного состояния. По получении результирующей однородной композиции ее выгружают из смесителя и подают в валковый брикетировочный пресс A-RP-LT. Брикеты подвергают термической сушке в сушильном шкафу при температуре 150°С до влаги (Wtr) не более 5%. Высушенный брикет охлаждают при температуре окружающего воздуха.

Полученный брикет имеет характерный размер 35-40 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 95,7%, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 89,3%, влагу 5%, зольность 42,1%, выход летучих на сухую беззольную массу 40,30%, теплоту сгорания 4420 ккал/кг.

Пример 4.

Для изготовления кускового топлива используют следующие компоненты: 72,5% мас. осадка фильтр-прессов с теплотой сгорания 2700 ккал/кг, зольностью 47% и влажностью 25%, 22,5% мас. карбонизата каменного угля марки Г крупностью не более 15 мм, 2,5% мас. муки (пшеничной 1, 2 с., ржаной, ячменной) и 2,5% мас. смолы пиролиза тяжелой в качестве связующего.

Кусковое топливо получают следующим образом. В планетарный смеситель периодического действия последовательно добавляют осадок фильтр-прессов, карбонизат каменного угля, муку и смолу. При добавлении каждого из перечисленных компонентов смесь доводят до гомогенного состояния. По получении результирующей однородной композиции ее выгружают из смесителя и подают в экструдер с диаметром шнека 140 мм, выходным сечением фильеры 9,42 см2 и максимальной мощностью электропривода 7,5 кВт. Сформированный кусок подвергают термической сушке в сушильном шкафу при температуре 150°С до влаги (Wtr) не более 5%. Высушенный кусок охлаждают при температуре окружающего воздуха.

Полученное кусковое топливо имеет характерный размер 50 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 96,8%, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 83,5%, влагу 5%, зольность 39,8%, выход летучих на сухую беззольную массу 39,5%, теплоту сгорания 4660 ккал/кг.

Таким образом, способ по изобретению позволяет получить кусковое топливо для бытовых и промышленных печей, обладающее прочностью и теплотой сгорания, сопоставимыми с рядовым углем той же марки, что исходный осадок фильтр-прессов.

1. Способ получения кускового топлива путем смешения исходных компонентов – углеродсодержащего материала, зернистого наполнителя и связующего, формования полученной смеси и сушки, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют осадок фильтр-прессов углеобогатительной фабрики, получаемый в результате обогащения угля марок Д, ДГ, Г, с исходным гранулометрическим составом 0-100 мкм, в качестве связующего - смесь муки и смолы пиролизной тяжелой в соотношении 1:1, при этом исходные компоненты берут в следующем количестве, масс. %:

осадок фильтр-прессов углеобогатительной фабрики 49,0-79,0
зернистый наполнитель 19,0-49,0
связующее не более 5

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве зернистого наполнителя используют отсев рядового угля или угольного концентрата либо карбонизат бурого или каменного угля с крупностью 0-15 мм.



 

Похожие патенты:
Изобретение раскрывает способ получения металлургического брикета, который заключается в смешении исходных компонентов – углеродсодержащего материала, представляющего собой мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, двухкомпонентного связующего, содержащего смолу и крахмал в соотношении от (0,5-2):1, воды с температурой от 1 до 99°С, при этом исходные компоненты смешивают в следующем соотношении, мас.%: углеродсодержащий материал – не менее 50; двухкомпонентное связующее – 8–20; вода – остальное.

Изобретение раскрывает углекоксовый топливный брикет, включающий концентрат из угольной и коксовой пыли, и связующее, при этом в качестве кокса используют нефтяной кокс, а в качестве связующего используют смесь тяжелой смолы пиролиза нефти и гудрона при следующем их соотношении в связующем, мас.

Изобретение относится к технологии производства формованного твердого топлива на основе обезвоженных илов очистных сооружений осадков городских сточных вод (ОСВ) и может быть использовано для коммунально-бытовых нужд, а также в промышленности в котлах твердотопливных котельных, при этом частично решается проблема снижения загрязнения окружающей среды отходами.
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 получения формованных изделий, в частности брикетов, из смеси с размером зерна от мелкого до среднего с применением связующего. .

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в различных отраслях промышленности. .
Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к получению связующего для брикетирования бурых углей. .
Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к получению связующего для брикетирования бурых углей. .
Изобретение относится к способу подготовки к коксованию шихты, включающему приготовление связующего смешением каменноугольной смолы высокотемпературного коксования угольных шихт коксования, сырого антрацена и термообработанной буроугольной смолы скоростного пиролиза бурых углей, обработку шихты связующим в количестве 3-10 мас.% для частичного брикетирования шихты и введение в частично брикетированную шихту термообработанных гуминовых кислот, выделенных из бурых углей в количестве 2-4% от массы коксуемых углей шихты и связующего.

Изобретение раскрывает способ брикетирования мелких классов кокса, включающий смешивание мелких фракций кокса со связующим веществом, прессование брикетов, отличающийся тем, что коксовую шихту, приготовленную из коксовой мелочи класса 0-10 мм типичной для коксового производства влажностью смешивают с коксовой пылью фракции 0-1 мм в соотношении от 2,5/1 до 4,5/1 по массе, со связующим веществом, подвергают прессованию давлением до 35 МПа и отверждению в естественных условиях, преимущественно при 20°С, в течение 24 часов, в качестве связующего вещества используют смесь сухой золы уноса (отходы тепловых станций угольной генерации) и кристаллического каустика в соотношении от 3/2 до 4/1 по массе, доля которой в брикетной шихте составляет 7-10% по массе, при этом смесь золы уноса, каустика и влаги коксовой мелочи выполняет функцию образования алюмосиликатного клея, оказывающего цементирующее действие для созревания прочности.
Изобретение раскрывает способ получения металлургического брикета, который заключается в смешении исходных компонентов – углеродсодержащего материала, представляющего собой мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, двухкомпонентного связующего, содержащего смолу и крахмал в соотношении от (0,5-2):1, воды с температурой от 1 до 99°С, при этом исходные компоненты смешивают в следующем соотношении, мас.%: углеродсодержащий материал – не менее 50; двухкомпонентное связующее – 8–20; вода – остальное.

Изобретение раскрывает углекоксовый топливный брикет, включающий концентрат из угольной и коксовой пыли, и связующее, при этом в качестве кокса используют нефтяной кокс, а в качестве связующего используют смесь тяжелой смолы пиролиза нефти и гудрона при следующем их соотношении в связующем, мас.

Изобретение относится к способу изготовления брикета, содержащего углеродные носители. Углеродные носители со связующим подвергают смешиванию при добавке водяного пара, и прессуют в брикеты.
Изобретение описывает способ получения металлургического брикета, включающий смешение исходных компонентов – углеродсодержащего материала, связующего и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформованного брикета, при этом в качестве связующего используют двухкомпонентное связующее, содержащее смолу и муку в соотношении от 0,5:1 до 2:1, где исходные компоненты берут в следующем соотношении, мас.

Изобретение раскрывает способ получения топливных гранул, включающий дозирование и смешивание активного ила, образующегося на станциях биологической очистки сточных вод, с обезвоживающей добавкой, обезвоживание полученной смеси и последующее формование смеси, при этом используют активный ил с содержанием воды 97-99% масс., в качестве обезвоживающей добавки используют шлам химводоочистки тепловой электрической станции (ТЭС) влажностью не более 3%, дозирование и смешение активного ила с шламом химводоочистки ТЭС осуществляют в соотношении (7-10):(1-2)% масс., полученную смесь обезвоживают в две стадии, при этом на первой стадии осуществляют центрифугирование в течение 1-3 минут до получения смеси влажностью 69-74%, а на второй стадии - осуществляют сушку на ленточной сушилке при температуре 105-115°С в течение 20-40 минут до получения смеси влажностью 40-45%, далее обезвоженную смесь формуют путем гранулирования и затем гранулы покрывают органической добавкой, при этом топливные гранулы содержат, % масс.: активный ил - 65-75, шлам химводоочистки ТЭС - 6-10, органическая добавка - остальное.

Изобретение описывает способ получения топливных угольных брикетов, включающий в себя технологические стадии: отсев угольной шихты от крупной фракции; ее смешение со связующим; брикетирование; сушку и затаривание полученных брикетов, отличающийся тем, что в качестве связующего используется комплексное связующее, содержащее водный раствор полиэлектролита на основе ПАА с повышенной молекулярной массой (более 15 млн а.е.м.), неионогенное водорастворимое ПАВ - пропиленгликоль и гуминовый препарат «Биогум».

Изобретение описывает способ получения угольных топливных брикетов из окисленного угля, включающий в себя отсев угольной шихты от крупной мелочи, ее смешение со связующим – водным раствором полиакриламида с примесью поверхностно-активного вещества пропиленгликоля и гуминового препарата «Биогум», брикетирование, сушку и затаривание полученных брикетов.

Изобретение описывает топливный брикет, который включает коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, связующее фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли и при этом дополнительно содержит угольную пыль с размерами частиц менее 1 мм, причем смесь угольной и коксовой пыли предварительно обогащают методом масляной агломерации, брикет имеет следующее соотношение компонентов, мас.

Изобретение описывает способ изготовления прессованных изделий, содержащих частицы угля, в котором частицы угля смешивают с содержащей воду системой связующего, и получаемую при этом смесь перерабатывают путем прессования для получения прессованных изделий, характеризующийся тем, что перед смешиванием с системой связующего, содержащей воду, частичное количество частиц угля подвергают стадии пропитки, на которой частицы пропитывают веществом, при этом указанное вещество вводят в виде жидкости или при помощи жидкости для пропитывания, где указанное вещество выбирают из группы, включающей не растворимые в воде и/или водоотталкивающие вещества, водную суспензию коллоидов твердого материала, причем твердый материал имеет водоотталкивающие свойства и нижняя граница количества указанного вещества, добавляемого на стадии пропитки, составляет 0,3 вес.% по отношению к весу частиц угля материала, подлежащего переработке в прессованные изделия.

Изобретение раскрывает способ брикетирования мелких классов кокса, включающий смешивание мелких фракций кокса со связующим веществом, прессование брикетов, отличающийся тем, что коксовую шихту, приготовленную из коксовой мелочи класса 0-10 мм типичной для коксового производства влажностью смешивают с коксовой пылью фракции 0-1 мм в соотношении от 2,5/1 до 4,5/1 по массе, со связующим веществом, подвергают прессованию давлением до 35 МПа и отверждению в естественных условиях, преимущественно при 20°С, в течение 24 часов, в качестве связующего вещества используют смесь сухой золы уноса (отходы тепловых станций угольной генерации) и кристаллического каустика в соотношении от 3/2 до 4/1 по массе, доля которой в брикетной шихте составляет 7-10% по массе, при этом смесь золы уноса, каустика и влаги коксовой мелочи выполняет функцию образования алюмосиликатного клея, оказывающего цементирующее действие для созревания прочности.

Изобретение раскрывает способ получения кускового топлива путем смешения исходных компонентов – углеродсодержащего материала, зернистого наполнителя и связующего, формования полученной смеси и сушки, при этом в качестве углеродсодержащего материала используют осадок фильтр-прессов углеобогатительной фабрики, получаемый в результате обогащения угля марок Д, ДГ, Г, с исходным гранулометрическим составом 0-100 мкм, в качестве связующего - смесь муки и смолы пиролизной тяжелой в соотношении 1:1, при этом исходные компоненты берут в следующем количестве, масс. : осадок фильтр-прессов углеобогатительной фабрики - 49,0-79,0, зернистый углеродный наполнитель - 19,0-49,0, связующее - не более 5. Технический результат заключается в получении кускового топлива, которое обладает повышенной прочностью и теплотой сгорания. 1 з.п. ф-лы, 4 пр.

Наверх