Способ получения угольно-смоляных гранул для активного угля

 

Использование: для получения гранулированных угольно-смоляных композиций, используемых в производстве активных углей. Сущность изобретения: в способе, включающем смещение углеродсодержащего сырья с древесносмоляным связующим и последующую грануляцию смеси, предварительно проводят оценку реакционной способности древесно-смоляного связующего и углеродсодержащего сырья по времени отверждения в интервале 1-5 ч при комнатных условиях, берут смесь в массовом соотношении 1:1 после предварительной выдержки ее при t= 90^oС в течение получаса, если в указанном интервале времени смесь не отверждается, повышают реакционную способность связующего, если отверждается меньше, чем за час, снижают реакционную способность углеродсодержащего сырья, при этом реакционную способность связующего повышают путем его окисления воздухом при t=110-125^oС, а реакционную способность углеродсодержащего сырья снижают путем выдерживания его на воздухе в тонком слое при комнатной температуре. 2 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к способу получения гранулированных угольно-смоляных композиций (УСК) и может быть использовано в производстве гранулированных активных углей.

Известен способ получения угольно-смоляных гранул путем смешения пылевидного угля с древесно-смоляным связующим и последующим экструзионным прессованием УСК в гранулы [1] Недостаток этого способа в том, что он не обеспечивает стабильности процесса. Часто наблюдается плохое формование, производительность пресса снижается вплоть до забивания фильер и вынужденной остановки пресса.

Для устранения этого недостатка и с целью интенсификации процесса формования УСК предложен способ, взятый за прототип [2] Согласно этому способу интенсивность процесса прессования УСК зависит от реакционной способности древесно-смоляного связующего, которая определяется как отношение его условной вязкости после термообработки при 120-140^оС к условной исходной вязкости. Это отношение должно быть равным 2-4.

Недостаток этого способа в том, что он пригоден только для случаев, когда для приготовления УСК используется постоянное углеродсодержащее сырье с постоянной реакционной способностью. Реакционная способность зависит от состава сырья и условий приготовления и хранения пылевидного углеродного материала.

По способу-прототипу высокая реакционная способность углеродсодержащего сырья может привести к очень прочным сформованным шнурам, которые не распадаются при механическом воздействии. Возрастает расход энергии на продавливание УСК и при использовании углеродсодержащего сырья с малой реакционной способностью.

Цель предлагаемого изобретения снизить расход энергии на продавливание смеси и получение сформованных шнуров оптимальной прочности, обеспечивающей распад их на гранулы в процессе получения активного угля.

Эта цель достигается тем, что для формования используют УСК определенной реакционной способности, которую предложено оценивать по времени отверждения.

Для получения реакционной способности УСК требуемого уровня по предлагаемому способу подвергают дополнительной обработке воздухом или древесно-смоляное связующее, или угольную пыль.

Если время отверждения УСК больше регламентированного, повышают реакционную способность древесно-смоляного связующего путем окисления воздухом при 110-125^оС.

Если время отверждения УСК меньше регламентированного, то снижают реакционную способность угля путем стабилизации его на воздухе.

П р и м е р 1. Для получения гранулированного активного угля используют угольную пыль, состоящую из каменного угля и полукокса в соотношении 7:3, и древесносмоляное связующее.

Указанные компоненты смешивают в соотношении 1:1 (по массе) и смесь помещают в стакан из нержавеющей стали. Стакан со смесью помещают в термостат при 90^оС в течение 30 мин. После этого стакан со смесью охлаждают при комнатной температуре в течение 30 мин и начинают с помощью прибора Вика и хронометра замер времени отверждения смеси. В течение рабочего дня смесь не отверждается. Так как время отверждения более 5 ч, древесно-смоляное связующее подвергают окислению.

1 кг древесно-смоляного связующего помещают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой и барботером для подвода воздуха. Содержимое колбы нагревают до 125^оС и поддерживают эту температуру, подавая в колбу воздух из расчета 1 л/(г˙ч) в течение 30 мин. Получают 1 кг связующего с повышенной реакционной способностью. Время отверждения с угольной пылью 3 ч.

Смешивают угольную пыль и окисленное связующее в соотношении 7:3 и полученную УСК испытывают на гранулируемость по методике, заключающейся в моделировании условий процесса гранулирования УСК на лабораторном шнековом грануляторе с замером мощности, затрачиваемой на продавливание УСК (Вт) и экструзию (г/мин).

Мощность на продавливание смеси составила 147 Вт (на исходном связующем 234 Вт), производительность гранулятора 117 г/мин (124 г/мин).

П р и м е р 2. Угольную пыль, состоящую из каменного угля и полукокса в соотношении 7: 3, смешивают с равным количеством (по массе) древесно-смоляного связующего.

Полученную смесь испытывают, как в примере 1, на реакционную способность. Время отверждения 10 мин. Так как время отверждения УСК менее 1 ч угольную пыль стабилизируют. Для этого уровень рассыпают слоем толщиной 2 мм на противень и выдерживают на воздухе при комнатной температуре 10 мин. Время отверждения со связующим 4 ч.

Смешивают стабилизированную угольную пыль и древесносмоляное связующее в соотношении 7: 3 и полученную УСК испытывают на гранулируемость, как в примере 1. Мощность на продавливание 128 Вт (на исходной угольной пыли 185 Вт), производительность гранулятора 112 г/мин (116 г/мин).

Способ позволяет на 15-20% снизить расход энергии при гранулировании УСК, значительно сократить простои оборудования, исключить потери сырья и повысить качество активного угля.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГОЛЬНО-СМОЛЯНЫХ ГРАНУЛ ДЛЯ АКТИВНОГО УГЛЯ, включающий смешение углеродсодержащего сырья с древесносмоляным связующим и последующую грануляцию смеси, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода энергии на продавливание смеси и получения сформованных шнуров оптимальной прочности, предварительно проводят оценку реакционной способности древесносмоляного связующего и углеродсодержащего сырья по времени отверждения в интервале 1 - 5 ч при комнатных условиях, берут смесь в массовом соотношении 1 : 1 после предварительного выдерживания ее при 90^oС в течение 1/2 ч, если в указанном интервале времени смесь не отверждается, то повышают реакционную способность связующего, если отверждается меньше чем за 1 ч, то снижают реакционную способность углеродсодержащего сырья.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реакционную способность связующего повышают путем его окисления воздухом при 110 - 125^oС.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реакционную способность углеродсодержащего сырья снижают путем выдерживания его на воздухе в тонком слое при комнатной температуре.