Способ получения углеродсодержащих топливных брикетов

 

Применение: производство топливных брикетов для промышленных и коммунально-бытовых нужд. Сущность изобретения: 10-30 мас.% дисперсных отходов электроугольного производства с содержанием 90-95 мас.% углерода смешивают с 70- 90 мас.% дисперсных отходов электроугольного производства, содержащих 7-9 мас.% технического парафина, с нагревом до 70-90°С и затем прессуют в брикеты под давлением 20-100 МПа в матрице, что обеспечивает снижение затрат на процесс. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<.> MJ. 1773934А 1 (51)5 С 10 L 5/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Наиболее близким техническим решением является способ получения углеродсодержащих топливных брикетов, включающий смешение измельченного угля с 10-30 мас.% золы с размером частиц менее . 0,2 мм с нагревом смеси до 70-90 С и последующее прессование при давлении 75100 МПа. В соответствии с данным способом углеродсодержащие отходы основного производства могут быть утилизированы лишь в объеме до 30 мас.% по отношению к основному брикетируемому (21) 4879023.04 (22) 30.10.90 (46) 07.11.92. Бюл. N. 41 (71) Государственный проектный институт по комплексному использованию торфа в народном хозяйстве (72) И,Б.Барсуков, С.Л.Дубовиков, Г,M.Èçвеков и Л.С.Лебедев (56) Авторское свидетельство СССР

bh 1458377, кл. С 10 1 5/44, 1983.

Патент США bL 4309190, кл. С 10 1 5/48 (44-16R), 1982.

Изобретение относится к технологии получения топливных брикетов из углеродсодержащих промышленных отходов.

В электроугольном производстве при производстве электродов угольных элементных в соответствии с ТУ 16-757011-84 (ИЛ ЕА 757.351.015ТУ) образуются углеродсодержащие отходы двух видов: углеродсодержащие отходы с содержанием 90-95 мас. углерода и углеродсодержащие отходы с содержанием в них, наряду с углеродом, 7-9 мас.% технического парафина.

Данные отходы дальнейшего применения в базовом производстве не находят и вывозятся на свалку.

Известен способ получения топливных брикетов на основе смеси древесных отходов с торфом, включающий измельчение до

0,11-5,0 мм древесных отходов торфяного производства, их нагрев до 90-100 С в течение 3-8 мин, смешивание с 4-25 мас. торфяной пыли и последующее прессование (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ТОПЛИВНЫХ БРИКЕТОВ (57) Применение: производство топливных брикетов для промышленных и коммунально-бытовых нужд. Сущность изобретения:

10-30 мас.% дисперсных отходов электроугольного производства с содержанием

90-95 мас.% углерода смешивают с 7090 мас.% дисперсных отходов электроугольного производства, содержащих

7-9 мас. технического парафина, с нагревом до 70-90 С и затем прессуют в брикеты под давлением 20-100 МПа в матрице, что обеспечивает снижение затрат на процесс.

1 з.п. ф-лы, 3 табл. при давлении 40-70 МПа в матрице, нагретой до 180-210 С, Однако существенные энергетические затраты, связанные с предварительной разделкой древесных отходов (выкорчеванных из торфяной залежи пней), на отрезки мерной длины и их последующим измельчением, дополнительные транспортные расходы на доставку с полей добычи торфа к месту производства брикетов, ведут к повышению затрат на процесс.

1773934 материалу, что повышает затраты на процесс.

Целью изобретения является снижение затрат на процесс производства топливных брикетов при одновременном увеличении их теплотворной способности, Указанная цель достигается тем, что в способе получения топливных брикетов иэ углеродсодержащих материалов и углеродсодержащих отходов основного производства, включающем их смешение между собой с нагревом до 70-90 С и последующее прессование смеси в матрице под давлением 20-100 МПа, в качестве углеродсодер>кащих материалов используют отхоцы электроугольного производства при следующем соотношении компонентов смеси, M8C.%, Углеродсодержащие отходы с содержанием

90-95 мас,% углерода 10-30

Углеродсодержащие отходы с содержанием

?-9 мас.% технического парафина 70-90

Использование в качестве дисперсных углеродсодер>кащих материалов смеси отходов электроугольного производства с содержанием 90-95 мас.% углерода и отходов электроугольного производства, содержащих 7-9 мас.% технического парафина, при следующем соотношении в смеси, мас.%: отходы электроугольного производства с содер>канием 90-95 мас.% углерода 10-30 и отходы электроугольного производства с содержаниер 7-9 мас.% технического парафина 70-90, а также прессование смеси отходов электроугольного производства под давлением ?0-100 МПа, позволяет сократить затраты,на производство топливных брикетов, При этом обеспечивается получение высококалорийного бытового топлива с нормативными показателями прочности и водопоглощения.

Для проведения опытов были отобраны; отходы электроугольного гроизводства с содер>канием 90-95 мас,% углерода, образующиеся на стадии механической обработки электродов в результате резки с охлам<дающей жидкостью при последующем отжатии жидкости в пресс-фильтре; отходы злектроугольного производства с содержанием 7-9 мас.% технического парафина, получаемые в результате абразивной обработки (шлифования) пропитанных парафином электродов, с осаждением отходов в фильтрах.

Отходы представляют собой углеродистый мелкодисперсный порошок размером частиц до 0,1 мм, влажностью 1-5%, зольно30 компоненты перемешивают и одновремен45 но нагрева|от до 90 С, Нагретую смесь прессуют в матоице при давлении 100 МПа.

5

15 стью 5-10%, насыпной плотностью 300

500 кг/м, удельной теплотой сгорания

7500-8000 ккал/кг.

Пример 1. Иэ двух расходных бункеров посредством дозаторов подают в попастной смеситель соответственно 30 мас.% отходов электроугольного производства с содержанием 90-95 мас,% углерода и

70 мас,% отходов электроугольного производства с содерх<анием 7-9 мас.% технического парафина. Поступившие в смеситель компоненты перемешивают и одновременно нагреваютдо 70 С, Нагретую смесь прессчют в матрице при давлении 30 МПа.

Сформованные, брикеты подают на охлв дительные лотки и после остывания подвер. гают физико-механическим испытаниям

Показатели качества брикетов, полученные в результате испытаний, приведены в табл, 1.

Пример 2. Иэ двух расходных бункеров посредством дозаторов подают в лопастной смеситель соответственно 20 мас.",. отходов электроугольного производства с содержанием 90-95 мас.% углерода и 80 мас,% отходов электроугольного производства с содер>канием 7-9 мас.% технического парафина. Поступившие в смеситель компоненты перемешивают и одновременно нагревают до 80"С. Нагретую смесь прессуют в матрице при давлении б5 МПа. Сформованные брикеты после охлам<дения подвергают физико- леханическим испытаниям, результаты которых приведены в табл, 1.

П р и л е р 3, Из двух расходных бункеров посредством дозаторов подают в лопастной смеситель соответственно 10 мас.% отходов электроугольного производства с содержанием 90-95 мас.% углерода и

90 мас.% отходов электроугольного производства с содерм<анием 7-9 мас.% технического парафина. Поступившие в смеситель

Сформованные брикеты после охлаждения подвергают физико-механическим испытаниям, результаты которых приведены в табл. 1.

В табл. 2 приведены качественные покаэатели брикетов, полученных при различных соотношениях компонентов смеси, Из приведенных в табл. 2 данных следует, что использование в смеси с отходами с содержанием 90-95 мас.% углерода менее

70 мас.% и более 90 мас.% отходов с дополнительным содержанием 7-9 мас.% технического парафина приводит к падению

1773934

Таблица 1 прочности, увеличению водопоглощения и крошимости.

В табл. 3 приведены данные о прочности брикетов в зависимости от различных температур нагрева смеси. При этом принят диапазон давлений, развиваемых вальцевыми и штемпельными прессами. При температуре нагрева компонентов смеси менее

70 С происходит снижение прочности брикетов, так как она не обеспечивает проникновение парафина I между углеродистыми порошкообразными частицами, плавление которого наступает при температуре более

60 С. При температуре же нагрева более

90 С происходит интенсивное испарение парафина из смеси, частичное ее выдавливание из матричного канала, что приводит к снижению доли парафина в брикетах и, как следствие, их прочности.

Применение изобретения позволяет испольэовать отходы электроугольного производства, обладающие высокой калорийностью и практическим отсутствием золы и влаги, для получения топливных брикетов, отвечающих нормативным потребительским свойствам, при этом теплотворная способность полученных брикетов выше, в сравнении с известными способами получения брикетов с использованием отходов ос новного производства.

Кроме того, утилизация отходов электроугольного производства обеспечивает экологическую чистоту производства, исключает затраты на ликвидацию отходов (права на вывоз, транспортные расходы).

Полученные по предложенному способу топливные брикеты имеют теплотворную

5 способность 31,6-32,2 МДж.

Формула изобретения

1 ° Способ получения углеродсодержащих топливных брикетов, включающий смешение дисперсных углеродсодержащих

10 материалов с нагревом до 70-90 С и последующее прессование смеси под давлением до100МПа в матрице, отл ича ю щийся тем, что, с целью снижения затрат íà процесс. в качестве дисперсных углеродсодер15 жащих материалов используют смесь отходов электроугольного производства с содержанием 90-95 мас.7 углерода и отходов электроугольного производства, содержащих 7-9 мас.$ технического парафина, 20 при следующем соотношении компонентов в смеси, мас. Д:

Отходы электроугольного производства с содержанием 90-95 мас. углеро25 да 10-30

Отходы злектроугольного производства, содержащих

7-9 мас. / технического парафина 70-90

30 2, Способ по п1, отл ича ю щи йся тем, что прессование смеси отходов электроугольного производства осуществляют под давлением 20-100 МПа.

1773934

Таблица 2

Таблица 3

Температура нагрева .Давление прессовасмеси, С ния, МПа

Прочность брикета и и сжатии, МПа

Примечание

100

14,9

36,4

48,8

Не обеспечивается проникновение парафина между частицами смеси, т.к. его Т плавления > 60 С

70

90. t00

Составитель Т.Ильинская

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор E.Ïàïï

Редактор

Заказ 3907 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. улггород, тл.Гагарина. 101

Примечание: Давление прессования 50 МПа.

Температура нагрева смеси 70 С.

100

19,6

50,4

62,3

26,4

76,5

88,1

34,3

81,1

93,6

26,8

68,7

79,3

При Т>90 С проис-ходит интенсивное испарение парафина из смеси и частичное его выдавливание из матичного канала