Состав брикетированного топлива

 

Изобретение относится к составу брикетированного топлива, может быть использовано в угольной, топливной, металлургической, коксохимической промьшшенности и в быту для брикетирования угольной мелочи и позволяет повысить механическую прочность и снизить водопоглощение брикетов. Состав брикетированного тошшва содержит , мас.%: угольная мелочь 75-85j отход производства диацетата 15-25, дополнительно отход производства оргацетата вязкостью 80-100 П содержит , мас.%: ацетилцеллкхпоза 23,0- 27,5; диоксид титана 0,5-0,7; диоксид кремния и нерастворенная целлюлоза 0,40-0,55; вода 0,47-3,00; ацетон остальное. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. Q «б (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я) 4 С 10 L 5/14 ce(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Eggs

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ п ! (21) 4100060/29-26 (22) 29.07.86 (46) 30.04.88. Бюл. - 16 (71) Литовский научно-исследовательский институт строительства и архитектуры (72) Б.Ю.Вектарис, А.К.Гармуте и Г.Э.Акялис (53) 662.66(088.8) (56) Патент ClilA М 4326856, кл. С 01 L 5/14, 1982.

Заявка Великобритании 9 1585684, кл. С 10 L 5/00, 1981.

Заявка франции 9 2514024, кл. С 10 L 5/00, 1983.

„„SU„„1392087 А 1 (54) СОСТАВ БРИКЕТИРОВАННОГО ТОПЛИВА (57) Изобретение относится к составу брикетированного топлива, может быть использовано в угольной, топливной, металлургической, коксохимической промышленности и в быту для брикетирования угольной мелочи и позволяет повысить механическую прочность и снизить водопоглощение брикетов. Состав брикетированного топлива содержит, мас.X: угольная мелочь 75-,85 отход производства диацетата 15-25, дополнительно отход производства оргацетата вязкостью 80-100 П содержит, мас.7.: ацетилцеллюлоза 23,027,5; диоксид титана 0,5-0,7; диоксид кремния и нерастворенная целлюлоза 0,40-0,55; вода 0,47-3,00; ацетон остальное. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1392037

Изобретение относится к составу брикетированного топлива и может быть использовано в угольной, топливной, металлургической, коксохимической промышленности и в быту для брикетирования угольной мелочи.

Цель изобретения — повышение механической прочности и снижение водопоглощения брикетов.

Пример. Для изготовления бри.кетированного топлива используют

1, угольную мелочь и отход производства диацетата, характеристики и состав которых представлены в табл. 1 °

Отход производства диацетата получается на заводах искусственного ацетатного волокна в процессе фильтрации диацетилцеллклозы и снимается механическим способом очистки засоренных фильтров от густеющей массы, которая начинает самопроизвольно конденсироваться, при этом ее вязкость увеличивается.

Образующийся отход представляет собой жидкую сметанаподобную массу вязкостью 80-100 П, плотностью в естественном жидком состоянии около

800 кг/м, а в затвердевшем виде после испарения ацетона и образования мелких пор, снижается до 300 кг/и °

Ацетилцеллюлоза представляет собой основное активное соединение, обла,дающее высокой связующей и адгезионной способностью. Ацетон — ее растворитель, необходим для поддержания требуемой вязкости всей массы данного отхода, т.е. для обеспечения высокой технологичности в период изготовления топливных брикетов. Примеси диоксида титана и кремния, а также остатки нерастворенной целлюлозы являются инертными наполнителями. Недостаток в отходе ацетилцеллюлозы ослабляет вяжущие и адгезионные свойства этого отхода, избыток сильно увеличивает вязкость и затрудняет технологию переработки этого отхода для получения брикетов.

Отход обладает ценными свойствами: водоуетойчив, биологически инертен (не гниет, не разлагается микроорганизмами), диэлектрик (не пропускает электрического тока)„ коррозионностоек, обладает высокой вяжущей способностью и хорошими адгезионными свойствами, при затвердевании образует прочный каркас структуры, Он является быстротвердеющим веществом:

Д5

50,загорания испаряющегося ацетона), в ускоренное время — за 0,5 ч. Можно

55 ° также ограничиться высушиванием в естественных условиях при комнатной температуре; 4 ч от начала формования.

1О t5

30 начало полимеризации через 10-15 мин, конец через 3-4 ч. Этот отход пригоден для использования в свежеполученном виде. Для предупреждения его преждевременного высыхания, испарения ацетона не допускается его хранение в открытом виде. Его необходимо помещать (транспортировать, хранить) в плотно закрытой таре (бидоны, герметичные ящики), причем хранение в такой таре до начала использования не более 2 недель, иначе происходит загустевание, отход становится нетехнологичным и требует дополнительного разведения ацетоном.

При затвердевании данного отхода протекают процессы полимеризации и поликонденсации, в результате которых испаряется растворитель — ацетон с примесями воды, а остальные составляющие образуют твердый монолит с пористой структурой. Полимеризация происходит самопроизвольно, без введения инициаторов и катализаторов твердения.

В табл. 2 представлены составы брикетированного топлива для предлагаемых пределов содержания компонентов (пример 1-3) и при выходе за эти пределы (пример 4-5), а также характеристики брикетированного топлива.

Компоненты топливной смеси перемешивают в электромеханической мешалке емкостью 100 л со скоростью перемешивания 50 об./мин. Время перемешивания 3-5 мий, при комнатной температуре.

Брикетирование осуществляют посредством экструзии с использованием шнекового экструдера типа ленточного пресса. Массу выдавливают при удель" ном давлении 20 кг/см в виде ленты, которую разрезают на куски; размеры брикетов 12х6х6 см. Сушка естественная, при комнатной температуре. Время

3-5 сут необходимо для достижения окончательного затвердевания и максимальной прочности. Сушку также можно проводить в сушилке — при температуре, не превышающей 60 С (во избежание

3 13920

В табл. 3 представлены сравнительные данные характеристик предлагаемо" го состава топлива и известных составов. Методики их определения следущие: теплота сгорания — согласно

ГОСТ 147-74, прочность — ГОСТ 2128975, водопоглощение — ГОСТ 21290-75, плотность — ГОСТ 2160-82, пористость—

ГОСТ 26450.1-85, выход летучих—

ГОСТ 6382-80, зольность — ГОСТ

11022-75.

Оптимальными составами обладают примеры 1 — 3 (табл. 2). Брикеты на их основе обладают достаточно высокой 15 теплотворной способностью, хорошей пористостью и высокой механической прочностью, нехрупкие. Кроме того, они являются наиболее водостойкими, 1 на что указывает небольшое водопогло 20 щение (1,5-2,37). Уменьшение количества связующего в составе по примеру 4 до 137 хотя и сохраняет высокое значение теплоты горения, однако прочность брикетов падает, водопогло-25 щение из-за недостатка связующего увеличено. Поэтому ценность таких брикетов нельзя считать высокой.

Чрезмерное же увеличение связующего (до 287) в составе по примеру 5 вызывает резкое падение теплотворной способности, причем прочность по сравнению с предыдущим примером возросла весьма незначительно (4, 3 МПа), водопоглощение IIo сравнению с оптимальными составами повышено из-за наличия

35 крупных пор и повышенной пористости, которая обусловлена избыточным содержанием связующего, испарение растворителя (ацетона) в. котором вызываеч 40 рбразование крупнопористой структуры брикетов.

Преимущества предлагаемого состава над известными вытекают из анализа данных табл. 3. Это выражается в эко- 45 номии материалов-добавок и материала связующего и в достижении повышенного качества брикетов.

Количество ацетатного вещества в связующем предлагаемого состава явля50 ется наиболее экономичным, поскольку в несколько раз ниже, чем в прототипе (вместо 18% нитроцеллюлозы твердого вида, 1007-ной, используется не более 6,877 твердой ацетилцеллюлозы).

Упрощается технология изготовления брикетов: отпадают процессы карбонизации и необходимость высокой температуры, даже нагрева массы при формо0,40-0,55

0,47-3,00

Остальное

87 4 вании. Это обеспечивает экономию энергозатрат.

Качество полученных по предлагаемому решению брикетов находится на более высоком уровне. Отмечается повышенная теплотворная способность брикетов. Плотность брикетов по предлагаемому решению выше; также повышена прочность на сжатие и понижено их водопоглощение.. Это объясняется равномерным распределением связующего по всей массе брикетированного топлива. Полученные из предлагаемого состава водостойкие брикеты могут быть использованы в условиях влажного и переменно-влажного климата там, где требуется повышенная водостойкость топлива, также при механизированной многотоннажной отгрузке, где требуется высокая сопротивляемость разрушению и измельчению и высокая механическая прочность брикетов является необходимой. Изобретение позволяет рационально использовать отходы угледобычи, изготовляя брикеты непосредственно в местах образования больших количеств угольной мелочи.

Такие брикеты можно использовать как в производственных целях на предприятиях топливной; металлургической, химической промышленности, так и в быту для отапливания сельскохозяйственных и жилых помещений.

Формула изобретения

1. Состав брикетированного топлива, включающий угольную мелочь и раствор целлюлозосодержащего связующего, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности и снижения водопоглощения брикетов, в качестве раствора целлюлозосодержащего связующего он .содержит отход производства диацетата при следующем соотношении, мас.7:

Угольная мелочь 75-85

Отход производства диацетата 15-25

2. Состав поп. 1, отлич а ю шийся тем, что отход производства диацетата вязкостью 80100 П содержит, мас.7:

Ацетилцеллюлоза 23,0-27,5

Диоксид титана 0,5-0, 7

Доиксид кремния и нерастворенная целлюлоза .

Вода

Ацетон

1392087

ТаЬлкда1

Откол проаэзодстеа дкедвтета а ивлоев сса„

7 090 .8070 254 711 05Э 050 247 080 90 (2Э,Î- (70,1 (0,5- (0,40 (0,47 (80

27,5) 72,8) 0,7) 0,55) 5 00) 100) Й р а и е е а а ы е. В скобками. укаеены пределы содеркенпк конпокеетов.

Таблица2

Состав брикетированного Характеристики брикетированного топлива топлива

Пример

ПлотПроч- Водопоность, глощение, МПа %

Угольная мелочь

Отход диаце- ТеплоПористость, %

Зольтата ность

% творность, г/ Cì3 ная

% кг способкг ность, ккал/

/кг

85 83,5 15 16,5 6200 1,15 30

10 5,9

2,3

20 22 6120 1, 12 33

2 80 78

10,1 6,6

1 5

3 75 72,8 25 27,2 6060 1,03 35

1,8

4 87 85,6 13 14,4 6230 1,20 29

5,4

28 30,5 5900 0,95 38

5 72 69 5

2,7

Дпкако»

Фдедлем» аый (йуэ»

Ьасскпй) нарам

"й" кодукокс 82,0 5,2 11,Э 1, > 10

Теап тао пей со0 нос еъзс

Фа% ккел

10,4 5,1

11 4,2

9 4,3

1392087

Таблица3

ВодопоЗольПлот- ПорисТеплоПримеры. составов

Способ ность

Ж глощение, 7

TOCTb °

7. ность, г/см ность, ккал/к

Предлагаемый

1 857. угля + 157 отхода диацетата

10 5,9 2,3

6200 1, 15 30

807. угля + 207 отхода диацетата

10,1 б,б 1,5

6120 1, !2 33

757 угля + 257 отхода диацетата 6060 1,03 35!

0,4 5,1 1,8

707. угля + 307. жирные кислоты

11 - 1,4 51

5500 0,68 40

557 угля + 457. мелассы, соломы, глины

981733

4080 0,62 47

8 2 2 4 7

6100 0,98 36

Составитель Т.Ильинская

Техред М.Ходанич, Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 1866/29 Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и-открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Известный

797 угля + 187 нитроцеллюлозы + 2,47

КС10 + О, 67