Способ получения формованного топлива



Владельцы патента RU 2738709:

Алексеенко Эдуард Владимирович (RU)

Изобретение относится к cпособу получения формованного топлива, который включает измельчение угля до размера частиц менее 2,5 мм, смешивание с измельченной связующей добавкой, прессование при нагреве смеси и давлении 170-200 МПа, характеризующийся тем, что в качестве связующей добавки используют отруби с размером частиц менее 1 мм в количестве 4-20 мас. %, а прессование полученной смеси осуществляют при температуре 110-160°C и давлении от 70-169 МПа до 201-300 МПа. Технический результат: получение формованного топлива, обладающего высокой механической прочностью на истирание и сбрасывание. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области получения формованного твердого топлива (брикетированного, экструдированного или гранулированного), которое может быть использовано для коммунально-бытовых нужд, а также в угольной промышленности.

Известен способ получения водонепроницаемого формованного топлива из смеси частиц биомассы из древесных материалов и частиц каменного, древесного угля или антрацита [RU 167871 U1, МПК C10L 5/44 (2006.01), опубл. 11.01.2002]. Для соединения частиц смеси между собой в смесь добавляют связующее на основе крахмала в массовой доле 1-3%. Массовая доля каменного, древесного угля или антрацита составляет 36-44%. Формованное топливо прессуют в форме цилиндра, параллелепипеда или другой фигуры. Снаружи топливо покрывают оболочкой из парафина, служащей водонепроницаемым слоем.

Однако добавка парафина увеличивает затраты на изготовление формованного топлива и снижает его механическую прочность на сбрасывание и истирание.

Известен способ получения формованного топлива [RU 2268914 С2, МПК (2006.01) C10L 5/12, C10L 5/40, C10L5/44, опубл. 27.01.2006], состоящего из отходов угледобычи в виде отсева угля, древесных опилок и связующего: 28,5-31,5% отсева угля; 47,5-52,5% штыба, и 19-21% древесных опилок. При изготовлении формованного топлива предварительно осуществляют просев исходных материалов. Производят дозировку компонентов, исходя из требуемого соотношения по массе сухого вещества с учетом обеспечения общей влажности и смешивают в течение 10-15 минут. Формовку топлива проводят на формователе любого типа с последующей сушкой при температуре 50-70°C в течение 3 часов и выдержкой при нормальной температуре 20-25°C с интенсивной циркуляцией воздуха.

Недостатками данного изобретения являются высокие затраты на сушку формованного топлива и низкие прочностные характеристики, обусловленные холодным типом прессования.

Известен способ получения формованного топлива [RU 2645218 С1, МПК (2006.01) C10L 5/04, C10L 5/08, C10L 5/44, C10L 5/00, опубл. 19.02.2018], выбранный в качестве прототипа, который включает измельчение угля до фракции 0-2,5 мм, древесины - до 1,25 мм. Уголь перемешивают с древесными отходами в количестве 5-10 мас. %, после чего полученную смесь влажностью 10-12% прессуют при температуре 80-100 С и давлении 170-200 МПа.

Полученное формованное топливо обладает низкими прочностными характеристиками.

Техническим результатом изобретения является получение формованного топлива, обладающего высокой механической прочностью на истирание и сбрасывание.

Предложенный способ получения формованного топлива, также как в прототипе, включает измельчение угля до размера частиц менее 2,5 мм смешивание с измельченной связующей добавкой, прессование при нагреве смеси и давлении 170-200 МПа.

Согласно изобретению в качестве связующей добавки используют отруби с размером частиц менее 1 мм в количестве 4-20 мас. %, а прессование полученной смеси осуществляют при температуре 110-160°C и давлении от 70-169 МПа и до 201-300 МПа.

Диапазон выбора температуры прессования обусловлен следующим: нижний предел температуры, равный 110°C - температура полного удаления влаги согласно ГОСТ Р 52911-2013 «Топливо твердое минеральное. Определение общей влаги»; а верхний предел, равный 160°C - температура начала термического разложения угля [Федосеев С.Д., Чернышев А.Б. Полукоксование и газификация твердого топлива. - М.: Гостоптехиздат, 1960. - С. 18].

Увеличение доли отрубей свыше 20 мас. % нецелесообразно, так как в таком случае повышаются затраты на изготовление формовочного топлива, снижается его теплота сгорания.

Разрушение пеллет и брикетов при их транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах снижает эффективность их использования при сжигании, затрудняет автоматизацию процесса подачи топлива в установки для сжигания. В этой связи согласно ГОСТ Р 57016-2016 «Брикеты каменноугольные для энергетических и коммунально-бытовых нужд. Технические требования» механическая прочность после испытания сбрасыванием должна составлять не менее 85%» [ГОСТ 21289-75. Брикеты угольные. Методы определения механической прочности], а механическая прочность после испытания на истирание должна составлять не менее 80% (метод испытания для брикетов - ГОСТ 21289 «Брикеты угольные. Методы определения механической прочности», для гранул - ГОСТ 34090.1-2017 «Биотопливо твердое. Определение механической прочности пеллет и брикетов. Часть 1. Пеллеты»). Принцип, лежащий в основе методов определения механической прочности пеллет и брикетов, одинаков, но поскольку размеры пеллет и брикетов разные, для определения их прочности необходима разная аппаратура

Полученное предложенным способом формованное топливо в виде гранул обладает высокой механической прочностью после испытания сбрасыванием 99,8-100% и на истирание - 90-97%.

Этот способ позволяет использовать некондиционный уголь и угольную мелочь (шлам, штыб и т.п.), что частично решает проблему загрязнения окружающей среды отходами угледобычи и углеобогащения.

В таблице 1 представлены примеры получения формованного топлива при различных параметрах прессования и его механические характеристики.

Пример 1. В качестве исходного материала использован каменный уголь с Виноградовского разреза (Беловский район, Кузбасс). Уголь измельчили до фракции размером менее 2,5 мм, пшеничные отруби измельчили до размера частиц менее 1 мм. Затем уголь перемешали с 4 мас. % пшеничных отрубей. Полученную смесь спрессовали при температуре НОС и давлении прессования 169 МПа в виде гранул цилиндрической формы диаметром 20 мм и длиной 20 мм.

Изготовленные гранулы испытали на механическую прочность сбрасыванием и истиранием, в результате чего: механическая прочность после испытания сбрасыванием составила 99,8%, после испытания на истирание - 90%. Изготовленное формованное топливо соответствуют требованиям ГОСТ Р 57016-2016.

Другие примеры 2-11 получения формованного топлива при различных параметрах прессования и его механические характеристики представлены в таблице 1.

Способ получения формованного топлива, включающий измельчение угля до размера частиц менее 2,5 мм, смешивание с измельченной связующей добавкой, прессование при нагреве смеси и давлении 170-200 МПа, отличающийся тем, что в качестве связующей добавки используют отруби с размером частиц менее 1 мм в количестве 4-20 мас. %, а прессование полученной смеси осуществляют при температуре 110-160°C и давлении от 70-169 МПа до 201-300 МПа.



 

Похожие патенты:

Изобретение раскрывает древесно-полимерный композит пониженной горючести, характеризующийся тем, что содержит полиэтилен низкого давления, полифосфат аммония, древесную муку, предварительно обработанную антипиреном из ряда: фосфат мочевины, смесь буры с борной кислотой, и антиоксидант Ирганокс 1010 при следующем соотношении компонентов, маc.%: полиэтилен - 25,0-30,0; древесная мука - 45,0-55,0; полифосфат аммония - 16,5-19,5; антипирен - 3,0-5,0 и антиоксидант - 0,5.

Предложен способ получения высококалорийных топливных пеллет из органического сырья с ежегодным возобновлением, включающий тепловую обработку биомассы в реакторе с давлением, повышенным паром и воздухом, в котором давление по завершении обработки сбрасывают.

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.

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 металлургии и может быть использовано для получения металлов и сплавов восстановительной плавкой в электрических рудовосстановительных печах.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2020-05-25 2020-12-15T13:00:46
Наверх