Способ получения топливных брикетов

 

Изобретение относится к производству топливных брикетов для промышленных и коммунально-бытовых нужд и может быть использовано в торфяной и деревообрабатьтающей промышленности . Цель - повьшение теплотворной способности, уменьшение водопоглощения и увеличение прочности брикетов. Измельченные до 0,1-0,5 мм древесные отходы нагревают до 90-100 С в течение 3-8 мин и смешивают с 4-25 мас.% торфяной пыли. Смесь прессуют под давлением 40-70 МПа в матрице, нагретой до 180-210°С. 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН,.Я0 „1458 (51) 4 С 10 Ь 5/44

6 . 1;01 У И1 13

И! .1. ": . .ь

Е> - >:1С) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н A BTOPCHOINV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3644787/31-26 (22) 22.09.83 (46) 15.02.89. Бюл. Р 6 (71) Калининский политехнический институт (72) А.Н.Морозов, В М.Наумович, А.С.Жирнов, Х,Э.Васар, К.В.Риипинен и В.Д.Мисюль (53) 662.62(088.8) (56) Патент Великобритании

Р 1197965, кл. С 3 N, 1967, Патент США Р 4229183, кл. С 10 L 5/44, 1980.

Изобретение относится к производству топливных брикетов для промьппленных и коммунально-бытовых нужд и может быть использовано в торфяной и деревообрабатывающей промышленности.

Цель изобретения — повышение теплотворной способности, уменьшение водопоглощения и увеличение прочности брикетов.

Древесные отходы торфяных месторождений существенно отличаются по своим физико-химическим свойствам от обычной древесины. Содержание основных компонентов в древесных отходах торфяных месторождений следующее, мас.% целлюлоза 10,2-38,1; лигнин 26,5-33,0; смолы 15-50; гемицеллюлоза 0,6-9,6; гуминовые кислоты

0,5-9,9; вода связанная — остальное. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВНЫХ БРИ КЕТОВ (57) Изобретение относится к производству топливных брикетов для промышленных и коммунально-бытовых нужд и может быть использовано в торфяной и деревообрабатывающей промышленности. Цель — повьппение теплотворной способности, уменьшение водопоглощения и увеличение прочности брикетов.

Измельченные до 0,1-0,5 мм древесные о отходы нагревают до 90-100 С в течение 3-8мин и смешивают с 4-25 мас.% торфяной пыли. Смесь прессуют под давлением 40-70 МПа в матрице, нагретой до 180-210 С. 5 табл.

Физические параметры: плотность 0,380,42 г/см ; пористость 60-72%.

Пример 1. Берут древесные отходы торфяного месторождения и измельчают их в ножево-молотковой дробилке до крупности 5 мм. Полученные о частицы нагревают до 100 С в течение

8 мин. Нагретые древесные частицы ©Р (96 мас.%) перемешивают с 4 мас.% ® 3 торфянои пыли Взятои из сушильного отделения торфобрикетного завода. Перемешивание осуществляют в лопастном смесителе в течение 1-3 мин. Полученную смесь загружают в матрицу, нагретую до 210 С, и прессуют при давлении 70 МПа со скоростью 1 м/с с выдержкой 0,5 с на 1 мм толщины брикета. Сформованный брикет извлекают из матрицы и через 2 ч подвергают физико-механическим испытаниям.

377 ти и увеличению водопоглотительной способности. Использование частиц древесных отходов торфяного производства менее 0,1 мм является экономически нецелесообразным, а свыше 5 мм не дает положительного результата из-за недостаточного количества смолы, выделяющейся на по10 верхности частиц при нагревании, кроме того, повышается усилие прессования и снижается (в силу остаточных упругих деформаций) плотность, а следовательно, и прочность брикета. При нагревании измельченных древесных отходов до 90-110 С (темпера-. тура смоловыделения) в течение 38 мин смола переходит в вязкотекучее состояние, выделяется на поверхность

20 частиц и образует пленку, которая связывает частицы и образует прочную структуру брикета с высокой теплотворной способностью.

Температура нагрева матрицы при прессовании топливной смеси 180210 С и давлении 40-70 МПа обусловливает получение прочных брикетов с наименьшим водопоглощением.

По предлагаемому способу получа30 ют брикеты с прочностью в 1,5-2 раза выше, с водопоглощением в 2-3 раза меньше и теплотворной способностью в среднем на 60% выше, чем по известному способу. з

1458 рочность брикета 65-70 кг/см, воопоглощение 5Х, теплотворная способность 4600-5000 ккал/кг, крошимость

57..

Пример 2. Берут древесные отходы измельчают до крупности

Э о

0,1 мм, нагревают до 90 С в течение

3 мин и перемешивают с торфяной пылью в количестве 257. мас.,Полученную смесь загружают в матрицу, нагретую до 180 С, и прессуют при давлении

40 MIa co. скоростью 0 5 м/с с вы" держкой 0,3 с на 1 мм толщины бри-! кета.

Остальные параметры процесса аналогичны приведенными в примере 1.

2 . Прочность брикета 68-76 кг/см, водо поглощение 2-47, тенлотворная способ" ность 4500-5200 кквал/г.„ крошимость, 4,37.

Пример 3. Берут древесные

;отходы измельченные до крупности

Э о 3 мм, нагревают их до 95 С в течение 5,5 мин и смешивают. с 14 мас.7. .торфяной пыли, Полученную смесь загружают в матрицу, нагретую до

195 С, и прессуют со скоростью 0,4 м

1 с при давлении 55 ИПа с выдержкой

5,4 с на 1 мм толщины брикета. Остальные параметры способа аналогичны приведенным в примере 1.

Прочность брикета 82,5-94 кг/см водопоглощение 27, теплотворная спосооность 5000-5350 ккал/r, крошимость 3,67.

Формула и з обре т е н и я

В табл. 1 представлены характеристики брикетов по предлагаемому способу (примеры 1-3) в сравнении с известным способом, в табл. 2-5 " характеристики брикетов в зависимости от содержания торфяной пыли в топливной смеси, крупности древесных частиц, температуры и времени нагрева древесных частиц и температуры нагрева матрицы соответственно в пределах режимов предлагаемого способа и при отклонении от них.

Из приведенных в табл. 1-5 данных следует, что применение в смеси торфяной пыли менее 4 мас.% и более

25 мас. приводит к падению прочносСпособ получения топливных брикетов, включающий измельчение и смешивание древесных отходов с торфом, 40 нагрев и последующее прессование смеси под давлением, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения теплотворной способности, уменьшения водопоглощения и увеличения прочности брикетов, перед смешением измельченные до 0,1-5,0 мм древесные отходы торфяного производо ства нагревают до 90-100 C в течение

3-8 мин и смешивают с Ь-25 мас,% тор50 фяной пыли, прессуют смесь при давлении 40-70 ИПа в матрице, нагретой до 180-210 С.

1458377"

Таблица 1

Показатели

Известный способ

60-69

65-75

82,5-94,0 42-50

7-12

Крошимость, Е

3,6 8

4,3

5,0

Таблица 2

Содержание торфяной пыли в смеси, мас.7.

2 4 10 15 20 25 30

50,8 51,4 56,1 58,7 46,4 40,4 32,8

4,1 4,0 3,7 3,8 6,3 8,2 10,1

4870 5030 5220 5320 5340 5280 5210

5,7 5,5 5,6 6,2 6,4 6,7 6,8

Крошимость, Х

П р и м е ч а н и е. Древесные частицы использовались без классификации по фракциям и без предварительного нагрева.

Та блица 3

Показатели качества

025 01 05 I 3 5 7 и

Прочность, кг/см 55, 4

Водопоглощение, Ж 7,2

Прочность, MIIa

Бодопоглощение, Х

Теплотворная способность, ккал/кг

Показатели качества

Прочность,. кг/см

Водопоглощение, X

Теплотворная способность, ккал/кг

Пример

4500-5200 4400-5100 5000-5350 3000-3500

Крупность древесмюх частиц, мм

58,3 66,6 71,1 72,6 64,5 47,4

5,1 4,0 4,5 4,8 8,1 9,8

1458377

Продолжение табл.3

Показа еда качества

Теплотворная способность, ккал/кг 5330 5335 5335 5340 5315 5310 5310

Крошимость, X 5„7 5,3 5,5 5,6 5,9 7,1 7,8

П р и м е ч а н и е. Содержание торфяной пыли 15 X.

Таблица 4

Температура, С

Т T

110 120 3

80 90 100

74,5 81,1 93,9 90,1 83,3 77,7 94,0 76,4

4,5 3,7 2,8 2,0 3,1 3,8 2,1 4,0

Теплотворная способность, ккал/кг

5330 5335 5340 5330 5330 5335 5340 5330

5,0 3,6 3,7 4,3 3,6 3,7 4,1

Крошимость, X

П р и м е ч а н и е. Содержание торфяной пыли 15 X крупность древесных частиц 1 мм.

Таблица 5

180 200 210 220

Прочность кг/см

93,6 94 0 93,9 90,0

Водопоглощение, X

2,8 2,1 2,3 3,1

Теплотворная способность, ккал/кг

5330 5330 5340 5210

3,6 3,6 3,6 3,8

Крошимость, Ж

П р и м е ч а н и е. Содержание торфяной пыли 15Х крупность древесных частиц 1 мм, о температура нагрева частиц 1)0 С, время нагрева частиц 5 мин.

Пок аз а т ели качества (Прочность, кг/см

Водопоглощение, Я

Показатели качес тва !

Время, мин

5 8