Топливный брикет и способ его получения



Топливный брикет и способ его получения
Топливный брикет и способ его получения

Владельцы патента RU 2707297:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение раскрывает топливный брикет, содержащий горючее, связующее, отвердитель и наполнитель - лузга семян масленичных культур, характеризующийся тем, что горючее содержит обезвоженный нефтешлам, связующее - нефтяной кокс, а отвердитель цемент при следующем соотношении компонентов, мас. %:

горючее 40-45 связующее 25 наполнитель 25 отвердитель 5-10

Также раскрывается способ получения топливных брикетов, характеризующийся тем, что смешение всех компонентов осуществляется без дополнительной обработки при температуре окружающей среды в течение 30-40 минут, а брикетирование ведут в штемпельном прессе при давлении 600-800 кгс/см2. Технический результат: получение топливных брикетов сравнительно высокой механической прочностью и повышенной теплопроводностью, а также снижение энергозатрат в процессе (стадиях) производства. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к технологи получения топливных брикетов, которые могут использоваться на предприятиях металлургической, химической, топливной промышленности, а также в быту для отапливания сельскохозяйственных и жилых помещений.

Известен способ получения топливных брикетов (патент RU N 2130047 МПК C10L 5/02, 5/12, 5/44, опубл. 10.05.1999 г.), который включает смешение измельченных твердых топлив со связующими на основе отходов нефтеперерабатывающего производства - нефтешлама и/или отработанного машинного масла с дополнительными компонентами, выбранными из группы, включающей, % от массы брикетируемой смеси: лигносульфонат или меласса 2-7, и/или обезвоженный активный ил 3-8, и/или глина 3-10, и/или парафин или парафиновый гач 1-6 при следующем содержании компонентов в брикете, мас. %: связующее 10-32 и 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 смеси при 1-30 МПа и сушку брикетов при температуре менее 300°C, при этом компоненты связующего перед смешиванием с твердым топливом перемешивают или нагревают до 60-80°C или перемешивают с подогревом до 60-80°C.

Недостатком данного способа является низкая производительность вследствие многокомпонентности составов, усложняющих их подготовку, дозирование и смешение, при этом увеличиваются энергозатраты за счет, высоких температур при изготовлении брикетов.

Известен способ получения топливных брикетов (патент РФ N 2497935 по кл. C10L 5/00, 5/10, 5/16, 5/40, 5/44, опубл. 10.11.2013 г.). Известный способ включает 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.

Недостатком данного способа приготовления топливных брикетов является их низкая механическая прочность и высокая крошимость, что приводит к их разрушению при транспортно-погрузочных работах и соответственно к увеличению затрат при использовании брикетов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является топливный брикет и способ его получения (патент РФ N 2556226 по кл. C10L 5/00, 5/10, 5/16, 5/40, 5/44, опубл. 10.07.2015 г.) выбранный авторами за прототип, включающий смешение следующих компонентов: горючего связующего - смесь нефтешлама и каменноугольного масла в соотношении 1:(0,6-0,8) 40-50% масс., загустителя - угольная пыль 30-405% масс., наполнителя - лузга семян масленочных культур 2-45% масс., отвердителя - смесь гидрофуза и отхода процесса дезодорации растительных масел в соотношении 1:(0,1-0,5) до 100% масс., брикетирование смеси и сушку брикетов при комнатной температуре, при этом компоненты связующего перед смешиванием перемешивают и нагревают до 80-95°C, а сам процесс смешения осуществляется при температуре 80-95°C.

Недостатком способа приготовления топливных брикетов является сложная технология обработки составляющих, а также высокая энергозатратность, обусловленная высокими температурами при изготовлении брикетов, что увеличивает себестоимость продукции. Недостатком топливных брикетов приготовленных из таких составляющих является невысокая механическая прочность и неравномерность горения, что приводит к увеличению затрат при их использовании.

Технической задачей предлагаемого способа является:

разработка твердого топлива высокого качества, состав которого расширяет сырьевую базу топливных брикетов;

упрощение технологии изготовления топливных брикетов, а также снижение энергозатрат на их производство.

Технический результат - упрощение технологии и снижение энергозатрат при производстве топливных брикетов, а также получение топливных брикетов высокого качества.

Технический результат достигается тем, что топливные брикеты содержат горючее - обезвоженный нефтешлам, связующее - нефтяной кокс, наполнитель - лузга семян масленичных культур, а также в состав дополнительно входит отвердитель - цемент при следующем соотношении компонентов, масс. %:

горючее 40-45
связующее 25
наполнитель 25
отвердитель 5-10

Изготовление топливных брикетов предложенного состава осуществляют при температуре окружающей среды. Процесс изготовления включает дозирование компонентов, смешение их в смесителе с вертикальной мешалкой, брикетирование смеси в штемпельном прессе при давлении 600-800 кгс/см2 и последующую провялку.

Сущность изобретения представлена на фиг. 1.

Отличительными признаками заявленного изобретения является введение в состав топливных брикетов обезвоженный нефтешлам, нефтяной кокс и отвердитель. А сам процесс изготовления осуществляется при температуре окружающей среды без предварительной обработки всех компонентов (за исключением нефтешлама).

Основным горючим компонентом предлагаемого топлива является обезвоженный нефтешлам полученный при центрифугировании (содержание влаги 25-35%). Использование обезвоженного нефтешлама в составе топлива позволяет повысить теплотворность, так как в составе нефтешлама обнаружены производные антрацена, пирена, фенантрена, хенона, флоурена, бензантрацена, основными компонентами, которых являются парафиновые углеводороды состава С9-С38. Полученный спектр аналогичен спектру твердого парафина, что позволяет не только, но и равномерность горения [1].

Использование нефтяного кокса в качестве связующего и лузгу семян масленичных культур в качестве наполнителя позволяет не только повысить теплотворную способность, но и увеличить их механические свойства, так как в процессе брикетирования нефтяного кокса и лузги семян за счет разности размеров и волокнистой структуры создается "каркас", заполненный нефтешламом.

В качестве отвердителя используют цемент, который обеспечивает дополнительную прочность брикетам, повышает влагостойкость, исключает пыление, а также позволяет формировать медленно и равномерно сгорающего слоя, что исключает необходимость частого внесения порции топлива в топку и, практически, устраняет возможность прекращения процесса горения.

Топливные брикеты получаются следующим образом.

Все входящие в состав компоненты одновременно загружают в емкость, снабженной вертикальной мешалкой, и перемешивают при комнатной температуре в течение 30-40 минут до получения однородной смеси. Полученную смесь загружают в штемпельный пресс проходного сечения с матрицей диаметром 42 мм и формируют брикеты при давлении 600-800 кг/см2. Далее отпрессованные брикеты провяливают в течение суток и отправляют в упаковочные ящики и транспортируют к месту их эксплуатации.

Топливные брикеты получаются плотные с шероховатой поверхностью. Полученные по предложенному способу топливные брикеты обладают высокой механической прочностью от 3,6 до 4,2 МПа, высокой теплотой сгорания от 6890 до 7160 ккал/кг. Наиболее влагостойки, на что указывает минимальное водопоглощение (0,001-0,01%), низкое содержание золы до 2%.

Кроме того, предложенное изобретение решает проблемы утилизации отходов нефтеперерабатывающего и производства растительных масел, а также упрощает процесс изготовления топливных брикетов и расширяет их ассортимент.

1. Топливный брикет, содержащий горючее, связующее, отвердитель и наполнитель - лузга семян масленичных культур, отличающийся тем, что горючее содержит обезвоженный нефтешлам, связующее - нефтяной кокс, а отвердитель цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

горючее 40-45
связующее 25
наполнитель 25
отвердитель 5-10

2. Способ получения топливных брикетов по п.1, включающий дозирование горючего компонента - обезвоженный нефтешлам, связующего - нефтяной кокс, наполнителя - лузга семян масленичных культур и отвердителя - цемент, смешение всех компонентов до однородной массы, брикетирование полученной массы и последующую провялку, отличающийся тем, что смешение всех компонентов осуществляется без дополнительной обработки при температуре окружающей среды в течение 30-40 минут, а брикетирование ведут в штемпельном прессе при давлении 600-800 кгс/см2.



 

Похожие патенты:

Изобретение описывает композицию для получения твердого древесного топлива, включающая древесное сырье и связующее на основе камеди, при этом в качестве связующего композиция содержит продукт взаимодействия уксусного ангидрида и ксантановой камеди при массовом соотношении ксантановая камедь:уксусный ангидрид 1:0,25-0,5, при массовом соотношении древесного сырья и связующего 1:0,01-0,02.

Изобретение относится к способу изготовления брикетов из углеродсодержащего исходного сырья из отходов, включающих источники углерода. Способ получения углеродсодержащего исходного сырья из источника углерода, включающего отходы, заключается в том, что способ включает следующие этапы: (i) введение источника биоугля, полученного посредством ожижения с размером частиц меньше 212 мкм в источник отвальной угольной мелочи с размером частиц меньше 212 мкм, чтобы получить биоугольную смесь; (ii) введение катализирующей газификацию добавки, выбираемой из группы, состоящей из источника щелочного металла или источника щелочноземельного металла, в биоугольную смесь; (iii) по выбору, осуществление контакта биоугольной смеси с вяжущим и (iv) уплотнение смеси, полученной на этапе (ii) или (iii), чтобы сформировать один или несколько брикетов углеродсодержащего исходного сырья, причем упомянутые брикеты имеют размер по меньшей мере 5 мм.

Состав для получения формованных топливных изделий, содержащий высокодисперсные компоненты и связующее, отличающийся тем, что высокодисперсные компоненты являются смесью сортированных твердых отходов, содержащей многофракционную по размерам частиц смесь измельченной древесины и лигноцеллюлозных отходов ТКО до 50% масс., и сортированных пластиков - полипропилена вторичного, полиэтилена низкого давления вторичного в количестве 45% масс., а связующее - компатибилизатор, представляющий собой термоэластопласт полиолефинового типа - термоэластопласт Solumer в виде гранулята либо порошкообразный термоэластопласт стирольного типа - ДСТ 30-1-Л в количестве 5% масс.

Изобретение относится к области переработки органического сырья методом гидротермальной карбонизации, в частности древесины, торфа, сланцев, угля, промышленных и бытовых отходов, отходов растениеводства, животноводства, и может найти применение в химической, лесо- и нефтеперерабатывающих отраслях, коммунальном, сельском хозяйстве.

Изобретение относится к способу обработки материала на основе лигнина. Способ включает обработку лигнина, извлеченного из лигноцеллюлозного сырья способом гидротермальной карбонизации при повышенной температуре, в результате чего получают карбонизированный лигнин с повышенным содержанием углерода, и стабилизацию полученного карбонизированного лигнина в инертной атмосфере при температуре проведения стабилизации, которая превышает температуру осуществления способа гидротермальной карбонизации.

Изобретение описывает способ получения твердого материала на основе древесины и материала, полученного из гемицеллюлозы, из древесного сырья, включающий: i) паровую обработку или паровой взрыв древесного сырья с получением тем самым текучего компонента, содержащего гемицеллюлозу, и твердого материала на основе древесины, содержащего обработанный паром древесный материал; при этом указанный способ включает стадии: a) введение древесного сырья в сосуд высокого давления; b) нагревание древесного сырья путем нагнетания пара и поддержания температуры при от 150 до 280° C в течение промежутка времени от 60 до 2400 секунд; c) снижение давления на одной или более стадий и удаление взорванного древесного материала из сосуда; ii) отделение указанного текучего компонента от указанного твердого компонента; iii) обработку по меньшей мере части указанного твердого компонента с получением твердого материала на основе древесины; и iv) обработку указанного жидкого компонента с получением материала, полученного из гемицеллюлозы, включающую отделение текучей фракции по меньшей мере в две стадии: I) первая стадия для удаления суспендированного материала; и II) вторая стадия (нано- или ультрафильтрация) для увеличения концентрация растворенного материала; где после последней фильтрации концентрация растворенного материала в фильтрате составляет выше 10%.

Изобретение описывает промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов, включающий участок подготовки теплоносителя, участок подготовки измельченных древесных отходов, участок сушки древесины, оснащенный устройством для сушки, участок брикетирования, участок низкотемпературного пиролиза, характеризующийся тем, что участок подготовки газообразного теплоносителя выполнен в виде комплексного теплогенератора, снабженного топочной камерой для получения топочных газов, узлом сжигания утилизированных пиролизных газов, а также узлом ввода в генерируемый теплоноситель по крайней мере части парогазовой смеси с низким содержанием кислорода и повышенным содержанием пара, возвращенной с участка сушки; участок подготовки измельченных древесных отходов, расположенный перед участком сушки, включает по меньшей мере один приемный бункер исходного сырья, дробильно-размольное оборудование, по крайней мере один бункер-накопитель, размещенный перед впускным каналом сушильного устройства и снабженный питателем-дозатором; участок сушки древесины оснащен сушильным устройством, работающим в режиме совместной циркуляции во взвешенном состоянии парогазового теплоносителя и измельченной древесины в пределах рабочей зоны, выполненной в виде закольцованного канала, при этом сушильное устройство включает узел ввода частиц древесины, узел ввода теплоносителя с низким содержанием кислорода, узел вывода частиц древесины парогазовым потоком, выполненный с возможностью полного вывода частиц, а также полного или частичного их возврата на дополнительный цикл сушки, причем узел вывода выполнен с возможностью предотвращения проникновения кислорода в рабочую зону сушильного устройства; участок для разделения смешанного потока, выходящего из сушильного устройства, на парогазовую смесь и измельченную древесину выполнен с возможностью рекуперации по меньшей мере части парогазовой смеси в комплексном теплогенераторе участка подготовки газообразного теплоносителя и включает по меньшей мере один циклон и один приемный бункер, размещенные ниже по потоку относительно сушильного устройства, причем трубопровод перед циклоном снабжен устройством для регулирования целевой влажности частиц древесины путем конденсации влаги из парогазового потока; участок разделения также включает дымовую трубу для рассеивания по меньшей мере части отходящих газов сушки, снабженную регулировочными вентилями и/или заслонками, причем их позиционирование обеспечивает такой уровень давления внутри комплекса, который подавляет просачивание кислорода в систему, но при этом позволяет по меньшей мере части отходящих газов выходить из системы; участок брикетирования оснащен по меньшей мере одним прессом предпочтительно экструзионного типа; участок низкотемпературного пиролиза, работающий в термостабилизированном режиме, оснащен по меньшей мере двумя устройствами для получения древесного угля, каждое из которых включает термоизолированный корпус с системой газоходов, причем рабочая зона каждого устройства выполнена в виде закольцованного канала, снабженного газопроницаемым рекуператором, установленным внутри закольцованного канала, жаростойким вентилятором и поворотным шибером, при этом система газоходов выполнена с возможностью транспортировки пиролизных газов в комплексный теплогенератор участка подготовки газообразного теплоносителя, а также участок пиролиза снабжен выемными устройствами для загрузки-выгрузки брикетов.

Изобретение относится к области производства биодизельных топлив на основе возобновляемого органического сырья и может быть использовано для целей транспортной отрасли и в энергетике, а именно к СВЧ-устройствам для получения биодизельного топлива из растительных масел.

Изобретение раскрывает установку для получения биотоплива из березовой коры, включающую буферный запас кусковых фракций березовой коры, секционный реактор прямого нагрева, сборник конденсата, приемник газов, теплогенератор, бункер-накопитель карбонизированной шихты, пресс-гранулятор, камеру охлаждения, участок упаковки продукта, систему межоперационных связей, отличающуюся тем, что установка снабжена участком объемного трехосного прессования технологических брикетов из кусковых фракций березовой коры, дезинтегратором карбонизированной биомассы, сепаратором для отделения частично торрефицированных частиц шихты.
Изобретение раскрывает пеллеты из гидролизного лигнина, выполненные в виде топливных гранул, спрессованных из гидролизного лигнина, полученного методом гидролиза древесных отходов растворами серной кислоты, характеризующиеся тем, что перед переработкой гидролизный лигнин обогащается производными отходами гидролизного производства, а перед прессованием проходит тонкую очистку с сортировкой на фракции с последующим удалением минеральных элементов и уменьшением зольности.

Изобретение описывает композицию для получения твердого древесного топлива, включающая древесное сырье и связующее на основе камеди, при этом в качестве связующего композиция содержит продукт взаимодействия уксусного ангидрида и ксантановой камеди при массовом соотношении ксантановая камедь:уксусный ангидрид 1:0,25-0,5, при массовом соотношении древесного сырья и связующего 1:0,01-0,02.
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.

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 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.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2018-02-05 2019-11-26T07:00:09
Наверх