Способ получения бездымного бытового топлива

Изобретение раскрывает способ получения бездымного бытового топлива, включающий смешение исходных компонентов – углеродсодержащего материала, связующего, минеральной добавки и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформированного брикет, при этом в качестве углеродсодержащего материала используют мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, с исходным гранулометрическим составом 0-15 мм, в качестве связующего используют муку злаковых культур или крахмал, в качестве минеральной добавки используют глину, алевролит или бентонит, где исходные компоненты берут в следующем соотношении, мас.%: углеродсодержащий материал не менее 50; связующее 3,5–20,0; минеральная добавка 1,0-10,0; вода – остальное. Технический результат заключается в получении брикетов, обладающих низким содержанием летучих компонентов, высокой теплотой сгорания, а также длительным периодом сгорания в топочном устройстве. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.

 

Изобретение относится к области технологии подготовки и производства брикета из углеродистого материала, применяемого в качестве бездымного топлива для бытовых и промышленных печей, а также котлов для индивидуального отопления жилых зданий.

Известен способ получения брикета, применяемого в качестве бездымного топлива для бытовых целей, включающий смешение углеродсодержащего материала в количестве не менее 50,0% мас., связующего, представляющего собой смесь смолы и муки в соотношении от 0,5:1 до 2:1, в количестве 8,0–40,0% мас. и воды – остальное, с последующим прессованием полученной смеси и сушкой при температуре 150°С (Патент RU 2638260, опубл. 15.12.2017)

Недостатком известного способа является достаточно высокий выход летучих веществ, которые при сжигании данного топлива образуют значительное количество вредных выбросов в атмосферу.

Известен топливный брикет, предназначенный для использования в бытовых условиях для автономного, экологически чистого и экономичного обогрева помещений и приготовления пищи в мангалах, грилях и шашлычницах, содержащий 35-91% мас. измельченного древесного угля, 3–45% мас. связующего, в качестве которого используют крахмал, или муку пшеничную, или декстрин, и воду – остальное (Патент RU 2187542, опубл. 2002).

К недостаткам известного брикета следует отнести высокую пожароопасность за счет присутствия в брикете опилок, которые легко воспламеняются.

Ближайшим техническим решением к заявленному способу является способ получения брикетного топлива, заключающийся в совместном измельчении углеродсодержащего материала - буроугольного среднетемпературного кокса исходного гранулометрического состава и 1-10% масс. минерального связующего - алевролита подугольного до размера частиц не более 5 мм, добавлении к полученному составу 1-10% масс. гидрофобизатора - мазута марки M100 и 1-30% масс. воды с последующим перемешиванием с добавлением 1-30% масс. упрочняющего модификатора - 3%-го водного раствора поливинилового спирта (ПВС) или водного раствора 10%-ного мучного клейстера. Полученную массу прессуют под давлением 20-200 МПа и полученные брикеты сушат при 100-250оС (Патент RU 2473672, опублик. 2013).

Техническая проблема описанного способа – высокий выход летучих веществ, которые при сжигании данного топлива образуют значительное количество вредных выбросов в атмосферу.

Технической задачей настоящего изобретения является получение бездымного бытового топлива, обладающего пониженным содержанием летучих веществ, высокой теплотой сгорания, а также увеличенным периодом сгорания в топочном устройстве, что повышает эффективность полезного использования тепла.

Указанная техническая задача решается описываемым способом получения бездымного бытового топлива, заключающимся в смешении исходных компонентов – углеродсодержащего материала, представляющего собой мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, с исходным гранулометрическим составом 0–15 мм, связующего, в качестве которого используют муку злаковых культур или крахмал, минеральной добавки, в качестве которой используют глину, алевролит или бентонит, и воды, прессовании полученной смеси и сушки, при этом исходные компоненты берут в следующем количестве, % мас.:

углеродсодержащий материал – не менее 50,0;

связующее – 3,5 – 20,0;

минеральная добавка – 1,0 - 10,0;

вода – остальное.

Предпочтительно воду используют с температурой от 1 до 99°С.

Использование в качестве минеральной добавки глины, алевролита или бентонита, обладающих функцией аккумулировать тепло, обеспечивает полученному брикету более длительный период сгорания в топочном устройстве.

Сушку полученных брикетов предпочтительно осуществляют при температуре 80-160°С.

Технический результат при использовании изобретения заключается в получении брикетов, обладающих низким содержанием летучих, высокой теплотой сгорания, а также длительным периодом сгорания в топочном устройстве.

Приготовление брикетной смеси производят следующим образом.

Мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, с исходным гранулометрическим составом 0–15 мм, загружают в планетарный смеситель периодического действия, затем последовательно добавляют связующее, минеральную добавку и воду. При добавлении каждого из перечисленных компонентов смесь перемешивают до гомогенного состояния. По получении результирующей однородной композиции смесь выгружают из смесителя и подают в валковый пресс с максимальным усилием сведения валков 150 тс. Сформированный брикет высушивают в ленточной сушилке при температуре 80-160°С до влаги (Wtr) менее 5 %. Высушенный брикет охлаждают при температуре окружающего воздуха.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Для изготовления брикета используют следующие компоненты: 65,0% мас. мелочи коксовой МК-1 крупностью не более 3 мм в качестве углеродсодержащего материала, 4,0% мас. глины в качестве минеральной добавки, 4,0% мас. муки (пшеничной 1, 2 с., ржаной, ячменной) в качестве связующего, 27,0% мас. воды технической с температурой 80оС.

Брикет получают следующим образом. В планетарный смеситель периодического действия последовательно добавляют мелочь коксовую МК-1, глину, муку и воду. При добавлении каждого из перечисленных компонентов смесь доводят до гомогенного состояния. Полученную брикетную смесь подают в валковый пресс с максимальным усилием сведения валков 150 тс. Сформированный брикет подвергают термической сушке в сушильном шкафу при температуре 150°С до влаги (Wtr) не более 5 %. Высушенный кусок охлаждают при температуре окружающего воздуха.

Полученный брикет имеет характерный размер 50 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 90 %, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 81,8 %, влагу 5 %, зольность 9,1 %, выход летучих на сухую беззольную массу 10,0 %, теплоту сгорания 6100 ккал/кг.

Брикет, сжигаемый в топочном пространстве печи с принудительной подачей воздуха 5 м3/ч, горел в течение 10 ч.

Пример 2. Брикет изготавливают в соответствии с примером 1, но в качестве минеральной добавки используют 8% алевролита, а в качестве связующего - 10,0% мас. крахмала (кукурузного, картофельного, бурового, экструзионного, тапиоки) и

30,0% мас. воды технической с температурой не менее 80 °С.

Полученный брикет имеет характерный размер 50 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 95 %, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 91,2 %, влагу 5 %, зольность 9,9 %, выход летучих на сухую беззольную массу 9,3%, теплоту сгорания 6050 ккал/кг.

Брикет, сжигаемый в топочном пространстве печи с принудительной подачей воздуха 5 м3/ч, горел в течение 12 ч.

Пример 3. Брикет изготавливают в соответствии с примером 1, но в качестве минеральной добавки используют 3% бентонита, а в качестве связующего - 5,0% мас. крахмала (кукурузного, картофельного, бурового, экструзионного, тапиоки) и 27,0% мас. воды технической с температурой не менее 50°С.

Полученный брикет имеет характерный размер 50 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 90 %, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 85,4 %, влагу 5 %, зольность 7,2 %, выход летучих на сухую беззольную массу 9,9%, теплоту сгорания 6150 ккал/кг.

Брикет, сжигаемый в топочном пространстве печи с принудительной подачей воздуха 5 м3/ч, горел в течение 8,5 ч.

1. Способ получения бездымного бытового топлива, включающий смешение исходных компонентов – углеродсодержащего материала, связующего, минеральной добавки и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформированного брикета, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, с исходным гранулометрическим составом 0-15 мм, в качестве связующего используют муку злаковых культур или крахмал, в качестве минеральной добавки используют глину, алевролит или бентонит, при этом исходные компоненты берут в следующем количестве, мас.%:

углеродсодержащий материал не менее 50
связующее 3,5–20,0
минеральная добавка 1,0-10,0
вода остальное

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку осуществляют при температуре 80-160°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение описывает способ брикетирования углеродных восстановителей, преимущественно буроугольного или каменного полукокса (кокса), включающий смешение связующих материалов с полукоксом (коксом), прессование и сушку брикетов, отличающийся тем, что в качестве связующих материалов используют комбинированное связующее, содержащее высокотемпературный и низкотемпературный компоненты, причем сначала смешивают углеродный восстановитель с высокотемпературным компонентом, затем добавляют низкотемпературный компонент, при этом в качестве высокотемпературного компонента используют кубовые продукты переработки нефти в виде смолы пиролиза или каталитического газойля в количестве 25-30 масс.
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.

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 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 описывает композиционное топливо на основе твердого углеродного остатка пиролиза автошин, включающее твердый остаток пиролиза автошин, предварительно обогащенный методом масляной агломерации, при этом в качестве реагента обогащения содержит топочный мазут М-100 в количестве 4,0-6,0% к массе твердого остатка пиролиза автошин, в качестве связующего - вторичный полимер (полиэтилен) в количестве 7,0-10% к массе обогащенного концентрата при следующем соотношении компонентов, % мас.: обогащенный концентрат - 90-93, полиэтилен - 7,0-10.
Изобретение раскрывает способ изготовления зажигательных и основных топливных брикетов из высокоэнергетических углеродсодержащих веществ для сжигания, включающий операции подготовки углеродсодержащих веществ по крупности методом дробления, механоактивации углеродсодержащих веществ методом измельчения в центробежном измельчителе-механоактиваторе, формования подготовленных углеродсодержащих веществ в шнековом экструдере-механоактиваторе, сжигания полученных брикетов, характеризующийся тем, что механоактивация высокоэнергетических углеродсодержащих веществ происходит на стадии подготовки и формования брикетов, а сжигание изготовленных из высокоэнергетических углеродсодержащих веществ зажигательных (растопочных) и основных топливных брикетов происходит совместно в слое топочных устройств, при этом в качестве связующей добавки при изготовлении растопочных и основных брикетов используется водный раствор жидкого стекла.

Изобретение описывает топливный брикет на основе углеродного остатка пиролиза автошин, включающий твердый остаток пиролиза автошин, предварительно обогащенный методом масляной агломерации, при этом в качестве реагента обогащения используется отработанное машинное масло в количестве 4,0-6,0% к массе воды, используемой для обогащения, а в качестве связующего - карбамид в количестве 8,0-10% к массе обогащенного концентрата при следующем соотношении компонентов, мас.%: углеродные гранулы 90-92 карбамид 8,0-10 Техническим результатом является получение формованного топлива с низкой зольностью и сернистостью, приготовленного из концентрата твердого углеродного остатка пиролиза автошин, что позволит более полно утилизировать отработанные автошины и улучшить экологическую обстановку в регионах.

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 оксидно-топливных брикетов, включающему приготовление смеси для брикетирования, содержащей мелочь угля, колошниковую пыль и/или железную окалину, известь, производное сульфокислоты или мелассу, уплотнение смеси в виброформах и сушку брикетов, отличающийся тем, что на стадии приготовления смеси для брикетирования берут, мас.%: мелочь угля - 45-64, колошниковую пыль и/или железную окалину - 5-10, известь - 5-6, производное сульфокислоты или мелассу - 5-6, добавляют шлак ферромарганцевого производства и/или мелочь марганцевой руды, содержащую оксиды марганца, мас.% - 30-60, для повышения содержания марганца в получаемом чугуне; поваренную соль, мас.% - 20-30, а после просушивания полученных брикетов их помещают в воду для полного растворения соли и повторяют процесс просушки для образования в брикете пор.
Изобретение относится к способу получения оксидно-топливных брикетов, который включает приготовление смеси для брикетирования в составе, мас.%: мелочь угля - 45-64, колошниковая пыль, железная окалина - 25-50, известь - 5-6, производное сульфокислоты или меласса - 5-6, уплотнение смеси в виброформах и сушку брикетов, отличается тем, что на стадии приготовления смеси для брикетирования в нее добавляют, мас.%: поваренную соль - 20-30, а после просушивания полученных брикетов их помещают в воду для растворения соли и повторяют процесс просушки.
Изобретение относится к технологии брикетирования горючих компонентов - угольных шламов, мелких классов угля, коксовой пыли. .
Изобретение относится к области технологии подготовки и производства брикетов, применяемых в качестве восстановителя для металлургических процессов, а также в качестве бездымного топлива для бытовых и промышленных печей.

Изобретение относится к твердым топливным брикетам, которые могут быть использованы в качестве добавки к шихте в доменном производстве чугуна, в конвертерном и мартеновском процессах.

Изобретение описывает способ брикетирования углеродных восстановителей, преимущественно буроугольного или каменного полукокса (кокса), включающий смешение связующих материалов с полукоксом (коксом), прессование и сушку брикетов, отличающийся тем, что в качестве связующих материалов используют комбинированное связующее, содержащее высокотемпературный и низкотемпературный компоненты, причем сначала смешивают углеродный восстановитель с высокотемпературным компонентом, затем добавляют низкотемпературный компонент, при этом в качестве высокотемпературного компонента используют кубовые продукты переработки нефти в виде смолы пиролиза или каталитического газойля в количестве 25-30 масс.

Изобретение раскрывает способ получения бездымного бытового топлива, включающий смешение исходных компонентов – углеродсодержащего материала, связующего, минеральной добавки и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформированного брикет, при этом в качестве углеродсодержащего материала используют мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, с исходным гранулометрическим составом 0-15 мм, в качестве связующего используют муку злаковых культур или крахмал, в качестве минеральной добавки используют глину, алевролит или бентонит, где исходные компоненты берут в следующем соотношении, мас.: углеродсодержащий материал не менее 50; связующее 3,5–20,0; минеральная добавка 1,0-10,0; вода – остальное. Технический результат заключается в получении брикетов, обладающих низким содержанием летучих компонентов, высокой теплотой сгорания, а также длительным периодом сгорания в топочном устройстве. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.

Наверх