Способ активации минеральных примесей твердых топлив

 

Изобретение относится к энергетической промышленности, а именно к процессам сжигания твердых топлив на тепловых электростанциях, и может быть использовано для получения зол, обладающих активными вяжущими свойствами, в особенности золы от сжигания каменных и некоторых бурых углей и антрацита. Цель изобретения - получение золошлаковой смеси, обладающей вяжущими свойствами, а также сокращение содержания остаточного углерода в составе золы и шлака. Способ заключается в том, что в твердое топливо перед сжиганием вводят натриевые соли одно - и двухосновных карбоновых кислот из побочного продукта получения циклогексанона и циклогексанола в количестве 13-30% /в расчете на сухое вещество/ следующего состава мас.% /в пересчете на адипиновую кислоту/: муравьиной

уксусной 0,2-0,4

пропионовой 0,4-0,5

масляной 0,2-0,9

валериановой 0,8-1,0

капроновой 0,2-0,4

каприловой 0,2-0,3

адипиновой 11,0-18,0

глутаровой 1,5-4,0

янтарной 1,3-2.0

щавелевой 1,8-2,0

1-масло 2,0-5,0

циклогексанон следы

циклогексанол 0,4-0,8

N*аОН свободная 0,6-1,2

вода остальное. Количество несгоревшего углерода 0,7-2%. Прочность зольного вяжущего 1-1,9 МПа. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 04 В 7/06 г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

g; (gIqã.р.

ПАТсЛ;:

Б Б ;,, Q, К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4132568/31-33 (22) 10 ° 07.86 (46) 07.05.89. Бюл. ¹ 17 (71) Кузбасский политехнический институт (72) И.А.Ощепков (53) 666.943 (088.8) (56) Ермаков А. И потечет по трубам уголь. — газета "Кузбас", Орган Кемеровского обкома КПСС и Областного

Совета народных депутатов, 21.03.86.

Мелентьев В.А. и др. Гидрозолоудаление и золоотвалы. — Л.: Энергия, 1968, с.107-115. (54) СПОСОБ АКТИВАЦИИ МИНЕРАЛЬНЫХ

ПРИМЕСЕЙ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ (57) Изобретение относится к энергетической промышленности, а именно к процессам сжигания твердых топлив на тепловых электростанциях, и может быть использовано для получения зол, обладающих активными вяжущими свойствами, в особенности золы от сжигания каменных и некоторых бурых углей и

Изобретение относится к энергетической промышленности, а именно к процессам сжигания твердых топлив на тепловых электростанциях, и может быть использовано для получения зол, обладающих активными вяжущими свойствами, и, в особенности, золы от сжигания каменных и некоторых бу.— рых углей и антрацита.

Цель изобретения — получение золошлаковой смеси, обладающей вяжущими свойствами, а также сокращение .со„„SU„„1477708 А1 антрацита. Цель изобретения — получение золошлаковой смеси, обладающей вяжущими свойствами, а также сокращение залержания остаточного углерода в составе эолы и шлака. Способ заключается в том, что в твердое топливо перед сжиганием вводят натриевые соли одно- и двухосновных карбоновых кислот из побочного продукта получения циклогексанона и цик- 0 логексанола в количестве 13-30% (в расчете на сухое вещество) следующего состава, мас.% (в пересчете на . адипиновую кислоту): муравьиной, уксусной 0,2-0,4; пропионовой 0,4-0,5, масляной 0,2 — 0,9; валериановой 0,8- Я

1,0 капроновой 0,2-0,4; каприловой

0,2-0,3; адипиновой 11,0-18,0; глутаровой 1,5-4,0; янтарной 1,3-2,0; щавелевой 1,8-2,0; У-масло 2,0-5,0 циклогексанон следы; циклогексанол

0,4-0,8, NaOH свободная 0,6-1,2, вода остальное. Количество несгоревшего углерода 0,7-2%. Прочность зольного вяжущего 1 — 1,9 1"Па. 1 табл. держания остаточного углерода в составе золы и шлака, Активация горения топлива натриевыми солями одно- и двухосновных карбоновых кислот достигается за счет поверхностно-активных свойств этих солей. Эти вещества интенсифицируют процесс горения (окисления) органической массы углей, еще и потому, что, по данным дифференциальнотермического анализа термический распад указанных натриевых солей карМуравьиная и уксусная 0,32

Пропионовая 0,43

Масляная 0 56

Валериановая 0,85

Капроновая 0,25

Каприлов ая 0,21

Натриевые соли двухосновных кар1О боновых кислот, мас, :

Адипиновая 17,11

Глутаровая 3,17

Янтарная 1,75

Щавелевая 1,84 а также

У-Масло 4,12

Циклогексанон Следы

Циклогексанол 0,67

Na0H свободная 1,02

Bop,à 67, 70

Берут навески угля по 1 г. Проводят 3 серии опытов: в 1-й серии на .

1 r угля наносят 0,474 г водного раствора натриевых солей одно- и двухосновных карбоновых кислот, во

2-й серии на 1 r угля наносят

0,930 и в 3-й — 1,38 г.

После такой обработки из угольной пробы удаляют влагу, внесенную

30 с водным раствором натриевых солей органических кислот при 105-110 С.

После сушки навески проб в сериях составляют, г:

1-я серия 1,1531

2-я серия 1,3000

3-я серия 1,4457

Таким образом, в опытах 1-й серии,топливо содержит 23,30 мас. натриевых солей одно- и двухосновных

40 карбоновых кислот (в расчете на сухое вещество).

После сжигания определяют количество остатка. Он составляет в се35 риях опыта, r:

45 1-я серия О, 211

2-я серия 0,227

3-я серия О, 248

После прокаливания остатков, образовавшихся после сжигания, определяют количество остатка, г:

1-я серия 0,191

2-я серия 0,216

3-я серия 0,241

Если учесть, что содержание а 0 в водном растворе натриевых солей одно- и двухосновных карбоновых кислот составляет 5,48 мас., то в зависимости от количества введенного раствора солей в остатках от сжиПример (по предлагаемому спо- 50 собу) . Навески угля, предварительно обработанные BQITFIbIM раствором натриевых солей одно- и двухосновных карбоновых кислот — побочным продуктом жидкофазного окисления циклогексана для синтеза канролактама из бензола, следующего состава.

Натриевые соли одноосновных карбоновых кислот, мас. : з 1477708 боновых кислот начинается при 320 С.

В конечном итоге, содержание несгоревшего углерода в предлагаемом способе существенно уменьшается. 0 содержании несгоревшего углерода судят по п,п.п, золы.

Для испытаний применяют каменный уголь маРки OC — отощенно-спекающийся.

Состав оксидов в эоле следующий, мас. .:

СаО + МгО 12,1

Ма 0 + К О 2,4

sin2 57,6

A1-q Os 19,9

Fe O, 2,6

Бо 5,4

Для обработки угля применяют водный раствор натриевых солей одно- и двухосновных карбоновых кислот.

Натриевые соли одноосновных карбоновых кислот в пересчете на адипиновую имеют следующий состав, мас. :

Муравьиная и уксусная 0,2-0,4

Пропионовая 0,4-0,5

Масляная 0,2 — 0,9

Валериановая 0,8-1,0

Капроновая 0,2-0,4

Каприловая 0,2 — 0,3

Натриевые соли двухосновных карбоновых кислот в пересчете на адипиновую имеют следующий состав, мас. .:

Адипиновая 11,0-18,0

Глутаровая 1,5-4,0

Янтарная 1,3-2,0

Щавелевая 1,8-?,О а также

У-Масло 2, 0-5,0

Циклогексанон Следы

Циклогексанол 0,4-0,8

Na0H 0,6 — 1,?

Вода 63,5 — 79,4

Осуществляют сжигание угля необработанного и обработанного водным раствором одно- и двухосновных карбоновых кислот, который содержит различное количество щелочного металла— натрия в расчете на Na 0. гания и прокаливания доля Na<0 в сериях опыта составляет, г:

1-я серия О, 026

2-я серия 0,051

3-я серия 0,076

Анализ состава золы после сжига14 ния и золы после прокаливания зольного остатка приведен в таблице.

Нарабатывают образцы золы в количествах,достаточных для получения на ее основе искусственного камня (бетона). Готовят кубики 5v5 см. Количество золы и заполнителя (песка) для получения бесцементного бетона при соотношении золы и песка 1:2 следующее, кг на 1 м бетона:

Зола 650

Песок (заполнитель) 1300

Воду и в смесь вводят до достижения осадка конуса смеси 3 см. .Прочность бетона при сжатии через

14 сут нормального твердения составляет, МПа:

1-я серия 1,0

2-я серия 1,3

3-я серия 1,9

Известный Зольный камень не способ образуется

При суммарном содержании в золе

Na О и К О менее 5,0 мас. ухудшаются прочностные показатели бетона, т,е. прочность составляет менее

0,3 МПа при 4,0 мас. . Наличие в золе суммы Na О + К О более 10 мас. нецелесообразно с точки зрения получения тепловой энергии при сжигании угля — заметно снижается производительность теплоагрегатов. Поэтому оптимальное коли ество вводимых в уголь натриевых солей одно- и двухосновных карбоновых кислот будет в пределах 15-45% (сухое вещество добавки на сухой уголь), что соот— ветствует увеличению содержания 1 а О в золе на 2,6-7,6 мас. по сравнению с содержанием суммы Ба О + К О по известному способу.

Натриевые соли одно в и двухосновных карбоновых кислот активируют процесс горения угля. Содержание несгоревшего углерода в золе после сжигания обработанного угля уменьшается с увеличением количества карбоновых кислот, вводимых в соста

Формула из обретения

25 Способ активации минеральных примесей твердых топлив путем введения в них добавок-интенсификаторов, отличающийся тем, что, с целью получения золошлаковой смеси, 30 обладающей вяжущими свойствами, а также сокращения содержания остаточного углерода в составе золы и шлака, в твердое топливо перед сжиганием вводят натриевые соли одно- и двухосновных карбоновых кислот из побочного продукта получения циклогексанона и циклогексанола в количестве

13-20 . (в расчете на сухое вещество) следующего состава, мас, (в пересче40 те на адипиновую кислоту)

Муравьиной, Уксусной 0,2-0,4

Пропионовой 0,4-0,5

Масляной 0,2-0,9

Валериановой 0,8-1,0

Капроновой 0,2-0,4

Каприловой 0,2-0,3

Адипиновой 11,0-18, 0

Глутаровой l,5-4,0

Янтарной 1,3 — 2,0

Щавелевой 1,8-2,0,а также

У-Масло 2,0-5,0

Циклогексанон Следы

Циклогексанол 0,4-0,8

Na0H свободная 0,6-1,2

Вода Остальное

50

77708 6 угля, и составляет 2,0-0,7 мас., что на 48,7 и 82,1 мас, меньше того количества углерода, которое оста5 ется в золе от сжигания угля по известному способу (3, 9 масс.).

Интенсификация процесса горения угля в присутствии натриевых солей одно- и двухосновных карбоновых кис.

1р лот обуславливается тем, что они хорошо адсорбируются поверхностью частиц угля, улучшая условия передачи тепла от наружной поверхности к центру угольной частицы, их разложе15 ние начинается при 200 С, т.е. существенно ниже температуры начала разложения органической массы угля (необработанного) примерно на 5С С.

Это приводит к увеличеш о полноты

20 сгорания угля и существенному снижению в золе остаточного углерода, 1477708

Состав золы (остатка) после сжигания, масс,X на сухое вещество, в серии

Компоненты

Состав зольного остатка после прокаливания,мас.7 на сухое вещество, в серии

1 2 3 1 2 3

3,9

0,7 0

2,0

Составитель О.Моторина

Техред А.Кравчук

Корректор И.Эрдейи

Редактор Н.Яцола

Заказ 2312/23 Тираж 592 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

CaO + MgO

Ма О + К О

SiOz

А120 3

Ре оз

su

Несгоревший углерод

11,6

4,9

54,9

18,9

2,5

5,2

11,3 11, 1 11,8

7,4 9,9 5,0

54,4 52,9 56,0

18,6 18 3 19,3

2,5 2,4 2,6

5,1 4,9 5,3

11,5

7,5

54,5

18,8

2,5

5,2

11,2

10,0

53 0

18,4

2,4

5,0