Способ получения брикетов

 

Сущность изобретения: твердое топливо измельчают, нагревают и прессуют при нагреве. Полученные брикеты нагревают до 1000°С. Отводят со стадии термообработка брикетов образующиеся газы. Брикеты охлаждают . Отделяют от охлажденных брикетов коксобрикетную мелочь с размером частиц 1-20 мм. Образуют слой коксобрикетной мелочи. Газы со стали термообработки пропускают через слой коксобрикетной мелочи при 1100-1200°С. 1 з.п,ф-лы. 4 табл. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕTCKPIX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э С 10 1 5/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4942781/04 (22) 30.04,91 (46) 30.06.93. Бюл. М 24 (71) Восточный научно-исследовательский углехимический институт (72) В.К,Кондратов, П.Я.Нефедов, В.Я.Кошкаров, В.П.Каргопольцев и З,К.Хангай (56) Патент США М 4097245, кл. С 10 1 5/08, 1978, Заявка ФРГ N. 3610840, кл. С 10L5/08, 1987, Авторское свидетельство СССР

М 30673, кл. С 10 1 5/08, 1931.

Изобретение относится к области переработки углеродистых материалов и может быть использовано в коксохимической промышленности для повышения эффективности процессов термической переработки углей, связующих и др, и уменьшения количества вредных выбросов в окружающую среду.

Целью изобретения является уменьшение количества вредных выбросов в атмосферу и упрощение процесса, Это достигается тем, что в способе получения брикетов, включающем измельчение твердого материала, нагрев его и прессование при нагреве с получением брикетов, термическую обработку брикетов путем нагрева до 1000 С, отвод со стадии термической обработки образующихся газов и последующую их обработку, охлаждение брикетов, после охлаждения от брикетов отделяют коксобрикетную мелочь с размером частиц 1-20 мм, образуют слой из коксобрикетной мелочи и обработку газов. образую Ы 1824426 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРИКЕТОВ (57) Сущность изобретения: твердое топливо измельчают, нагревают и прессуют при нагреве. Полученные брикеты нагревают до

1000 С. Отводят со стадии термообработкибрикетов образующиеся газы. Брикеты охлаждают. Отделяют от охлажденных брикетов коксобрикетную мелочь с размером частиц 1-20 мм. Образуют слой коксобрикетной мелочи. Газы со стали термообработки пропускают через слой коксобрикетной мелочи при 1100 — 1200 С. 1 з,п.ф-лы, 4 табл, 4 ил. щихся на стадии термообработки брикетов, осуществляют путем пропускания через слой коксобрикетной мелочи при 11001200 С, Слой коксобрикетной мелочи образуют путем послойной загрузки в зависимости от размеров частиц; 1-й нижний слой 15 — 20 мм, следующие по высоте слои, мм: 10-15, 5-10, 3-5, 2-3 и 1 — 2 соответственно. В опытах по брикетированию испольэовали угольную шихту со связующим. Нагрев на стадии обработки газов при 1100-1200 С проводили электротермическим методом. Пиролиэ продуктов необходимо проводить при температуре не ниже 1100 С.

Были проведены опыты по получению брикетов с различными связующими (лигносульфонатом, нефтекоксом, нефтяными связующими и др.) с пиролизом газов, выделяющихся при нагреве брикетов, пропусканием газов через слой коксобрикетной мелочи при различной температуре с определением состава парогазовых продуктов

1824426 до и после пропускания через слой коксобрикетной мелочи.

На фиг.1-4 представлены зависимости содержания сырого бензола (кривая 1). GMoлы (кривая 2), аммиака (кривая 3), пирогенетической влаги (кривая 4) от температуры пиролиза на коксобрикетах с лигносульфонатом (фракции 1-20 мм). Как видно, повышение температуры пиролиза от 400 до

1100 С приводит к исчезновению в парогазовой смеси сырого бенэола, смолы, аммиака, содержание пирогенетической влаги понижается с 3,33 до 0,40, На фиг.1 — 4 приведены также кривые изменения содержания сырого бензола (кривая 5), смолы (кривая 6), аммиака (кривая 7) и пирогенетической влаги (кривая 8) в газе при пиролизе парогазовой смеси в отсутствие кокса. Как видно, при увеличении температуры от 400 до 1100 С содержание сырого бенэола уменьшается с 0,56 до 0,23, смолы — с 0.9 до 0.2, аммиака — с 0,51 до 0,097, пирогенетической влаги — с 3,7 до 1,6 .

Следовательно, использование брикетов на лигносульфонате позволяет понизить температуру разложения компонентов (сырого бензола, смолы, аммиака и др.) парогазовой смеси. ДанныЕ по коксованию угольных брикетов до температуры 1000 С (состав парогазовой смеси и газа до и после пиролиза при 1100 С) приведены в табл.1—

2. Результаты коксования брикетов при температуре 900 С и состав парогазовой смеси и газа до и после пиролиза при 1200 С на коксах с разным размером частиц представлены в табл,3-4.

Как видно, табл.1, при повышении температуры коксования с 680 до 1000 С уменьшается выход пирогенетической воды, смолы, сырого бенэола. аммиака и увеличивается выход газа. После пиролиза парогазовой смеси в ее составе отсутствует смола, сырой бенэол, аммиак, содержание воды понижается с 3,60-3,84 до 0,20 — 0,46, а количество газа повышается с 14,72-16,40 до 22,40 — 24,30 .

При повышении температуры коксования с 680 до 1000 С в составе газа увеличивается содержание СО и уменьшается количество других компонентов — HzS, СО, Сп;Нп, Н2; СН4 После пиролиэа при 1100 С количество этих компонентов в газе понижается, причем с увеличением температуры коксования степень этого понижения возрастает. Содержание СО в газе после пиролиэа увеличивается.

Пиролиз парогазовой смеси необходимо проводить на фракции коксобрикетной мелочи с размером частиц 1-20 мм. Уменьшение размеров частиц менее 1 мм эначительно повышает сопротивление слоя по отношению к газовому потоку, а увеличение размеров частиц выше 20 мм уменьшает эффективность пиролиэа компонентов (сырого бензола, смолы. аммиака и др.) вследствие снижения величины поверхности контакта.

Загрузку коксобрикетной мелочи в контактный аппарат нужно проводить в зависимости от размеров частиц по высоте слоя снизу вверх соответственно, мм: 15-20, 10—

15. 5-10, 3-5, 1-2.

Это повышает эффективность очистки газов от смолы и др. химических компонентов, уменьшает сопротивление слоя и воэможность проваливания мелких частиц в нижний слой и забивание аппаратуры.

Из табл.3 следует, что с уменьшением размеров частиц коксобрикетной мелочи с

20 10-15 до 1-2 мм степень пиролиза парогазовой смеси при 1200 С повышается (уменьшается выход пирогенетической воды с 0,36 до 0,15 и повышается выход газа с 26,6 до

28,1 ), а в составе газа увеличивается со25 держание СО и уменьшается количество

Н25, СОг, Н, СН4. Однако использование лишь мелких частиц кокса (1 — 2 мм) также значительно повышает сопротивление слоя, а в случае лишь крупных классов кокса (10—

30 15 мм) уменьшается степень пиролиза парогазовой смеси.

Данный способ получения брикетов включает отличительные признаки, не описанные ни в научно-технической, ни в патен35 тной литературе, поэтому отвечает критерию "существенные отличия". Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволяет установить соответствие его критерию "новизна".

40 Пример. Измельченную угольную шихту, имеющую следующий состав и техническую характеристику: разрез имени 50летия Октября Кузнецкого бассейна — угли

2СС вЂ” 75, К2 — 25 ; помол класса 3 — 0 мм, 45 $ — 71.5; содержание, Wq — 9,0; А — 8.5;

Ч вЂ” 20,5, смешивают с лигносульфонатом, имеющим следующую характеристику, 7ь:

٠— 6,59; А — 16,11; Ч вЂ” 49,67 при весовом соотношении 93:7 и брикетируют.

Полученные брикеты коксуют при температуре 900 С, выделяющуюся при коксовании парогазовую смесь, содержащую, в от массы брикетов: влага пирогенетическая—

3.83; смола — 1,93; сырой бенэол — 0,43; аммиак — 0,56; гаэ — 15,31 (выход кокса

77,94 ) пропускают через слой коксобрикетной мелочи с размером частиц 1-20 мм при температуре 1100 С. Парогазовая смесь пиролизуется на слое коксобрикетов и состав ее изменяется. Она содержит, (,:

1824426

Таблица 1

Результаты коксования брикетов и пиролиза парогазовой смеси при 1100 С в слое коксобрикетной мелочи с размером частиц 1 — 20 мм влага пирогенетическая — 0,4; смола — 0; сырой бенэол — 0; аммиак — 0: газ — 23,42.

Гаэ до пиролиза имеет следующий состав, $: H2S — 0.56; CO2 — 4,67; CmHn — 0.9;

СΠ— 15.47; Hz — 57,65; СН4 — 16,11: М и др. .газы — 4.54. После пиролиза при 1100 С получен газ следующего состава, $: Н Я—

0,36; CO2 — 1,9; С Нп — 0,1; CO — 24,40; Hz—

57,40; СН4 — 10,66, N2 и др. газы — 4,18, Гаэ после пиролиза используют для сжигания.

Предлагаемый способ получения брикетов в отличие от прототипа, позволяет уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу (смол, канцерогенных продуктов, 3,4-бенэпирена и др.), упростить процесс получения брикетов за счет ликвидации стадии переработки смол и устранения образования вязкой пасты иэ пыли и смолы, забивающей аппаратуру.

Формула изобретения

1, Способ получения брикетов, включающий иэмельчение твердого материала, нагрев его и прессование при нагреве с получением брикетов, термическую обработки брикетов путем нагрева до 1000 С, отвод со стадии термической обработки обраэую5 щихся газов и последующую их обработку, охлаждение брикетов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения количества вредных выбросов в атмосферу и упрощения процесса, после охлаждения от брике10 тов отделяют коксобрикетную мелочь с размером частиц 1 — 20 мм, образуют слой из коксобрикетной мелочи и обработку газов, образующихся на стадии термообработки брикетов, осуществляют путем пропускания

15 через слой коксобрИкетной мелочи при

1100-1200 С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что слой коксобрикетной мелочи обра20 зуют путем послойной загрузки в зависимости от размера частиц: первый нижний слой

15 — 20 мм, следующие по высоте слои, мм:

10-15, 5-10, 3-5, 2 — 3, 1-2 соответственно.

1824426

Таблица 2

Состав газа до и после пиролиэа при 1100ОС в слое коксобрикетной мелочи с размером частиц 1-20 мм, об. ф, CmHn

HzS

СН4

С0

COg

O +Nz

Н2 лиза о пи

После и и олиэа

Таблица 3

Результаты коксования брикетов при 900 С и пиролиэа парогазовой смеси при 1200 С на коксах с разным размером частиц

Таблица 4

Данные по составу газа до и после пиролиэа при 1200ОС на коксах с разным размером частиц (температура коксования 900 С) Температура коксования, ОС

1000

1000

0,70

0,66

0,56

0.51

0,49

0,45

0,36

0,30

4,56

4,26

4,67

491

1,85

1,72

1.90

2,10

2,36

1,42

0.90

0.52

0,33

0,21

0,10

7,27

8,46

15,47

20,20

17,50

18,10

25,40

30,60

59.11

58,32

57,65

56,05

58,80

58,10

57,40

55,90

22,97

24,52

16,11

13,05

17,20

17,90

10,66

6,80

3,03

2.36

4,64

4,76

3,83

3,52

4,18

4,30

1824426

Продолжение табл.4

1824426

0,2

Т с ц 00 6оо 800 Jdo0

Тю С

Фиг. Ч.

Составитель В.Кондратов

Редактор А,Павловская Техред М.Моргентал Корректор М.Петрова

Заказ 2215 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Произеодг. е" но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

:С

qоо Боо 800, j000

1.иг, 3