Сапропелесодержащее связующее для брикетирования бурого угля

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для брикетирования мелкодисперсных фракций бурого угля. Заявлена связующая композиция для брикетирования мелких фракций бурого угля, содержащая гудрон и высушенный и измельченный озерный сапропель при следующем соотношении компонентов, мас.%: гудрон - 60, сапропель - 40. Технический результат - снижение энергоемкости и упрощение цикла изготовления связующего, обеспечение требуемого комплекса технических свойств буроугольных брикетов, 1 табл.

 

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для брикетирования мелкодисперсных фракций бурого угля и повышения эффективности его использования.

Известно использование комплексного асфальто-гудронового связующего (А.Г.Дюканов, Н.И.Ковалева, Ю.В.Бессчастных и др. Новое связующее для технологии частичного брикетирования угольной шихты. / Кокс и химия. - 1990. - №9. - с.2-3.) [1], получаемого компаундированием компонентов. Это связующее приготавливают смешиванием асфальто-экстрактной смеси, образующейся при фенольной очистке масел от смол и асфальтенов, с нефтяным гудроном - остаточным продуктом перегонки нефти кислым гудроном, образующимся при кислотной очистке парафинов. Смешение производится в течение 5-30 минут в суперкавитационном смесителе непосредственно в трубопроводе. В поток асфальто-экстрактной смеси, нагретой до 150-200°С, дозировочным насосом подается кислый и нефтяной гудроны в соответствии с рецептурой.

Недостатком указанного способа является сложность и высокая энергоемкость технологического процесса производства связующего.

Известно использование в качестве связующего для брикетирования углей хлопкового гудрона (Ш.Ж.Курманкулов, Ж.Т.Текенов Брикетируемость бурых углей Кыргызстана с хлопковым гудроном. / Химия твердого топлива. - М.: №6, 1992, стр.87-90 - прототип) [2].

Однако его использование не позволяет получать прочные брикеты, соответствующие требованиям действующих нормативно-технических документов [3].

Целью изобретения является снижение энергоемкости и упрощение технологического цикла изготовления связующего, использование достаточно дешевых и доступных местных сырьевых материалов для его производства, которые позволят при существенном снижении себестоимости брикета обеспечить технические, теплотворные и др. свойства на уровне соответствующем стандартизованным требованиям.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве связующего предлагается использовать нефтяной гудрон, полученный после отгона бензиновых и дизельных дистиллятов, содержащий масла, нефтяные смолы, твердые асфальтообразные вещества (асфальтены, карбены, карбоиды), смолистые вещества кислотного характера и т.д. Для ускорения процессов окисления и улучшения адгезионной способности системы «уголь-связующее» предлагается ввести в гудрон в качестве структурно-активной добавки диспергированный сухой озерный сапропель, который, благодаря своим высоким адсорбционным, каталитическим свойствам и структуре, способен сорбировать часть низкомолекулярных масел и ускорять процесс окисления гудрона до битуминозного состояния при последующей термической обработке.

Сапропель - продукт физико-механических и химико-биологических преобразований в естественных условиях остатков населяющих озеро растительных и животных организмов, а также неорганических компонентов биогенного происхождения [4]. Коллоидная структура сапропеля обеспечивает ему после удаления свободной воды свойства природного сорбента. Органическая составляющая сапропеля (примерно 75%) определяет такие важные свойства, как биологическая активность, биохимическая устойчивость, клеящая способность [5, 6], кроме этого выступает в качестве катализатора процессов окисления тяжелых смол на границе уголь - связующее, что позволяет получить конечный продукт - брикет с требуемыми физико-механическими свойствами.

Модифицирующая добавка - сапропель предварительно высушивается при 110°С для удаления части остаточной воды (влагосодержание в пределах 8-10%) и измельчается. Гудрон, находящийся при комнатной температуре в твердом состоянии, разогревается до температуры 80°С, при которой он переходит в вязко-текучее состояние и смешивается с высушенным сапропелем при температуре 100°С. Смешение с углем и брикетирование осуществляется по известным технологиям.

Анализ основных технических характеристик брикетов (табл.1), изготовленных с использованием модифицированного гудрона (составы 2, 3, 4) показал, что прочность при сжатии увеличивается в 2,5-3 раза по сравнению с прототипом. Увеличение содержания количества сапропеля в композиции до 60 мас.% значительно снижает адгезионные свойства связующего - образцы не брикетируются, снижение доли сапропеля в композиции менее 30 мас.% уменьшает прочность при сжатии брикетов, увеличивает выход летучих веществ, дымность, содержание серы и слипаемость. Поэтому оптимальный состав связующего составляет 60 мас.% гудрона и 40 мас.% сапропеля, обеспечивающий требуемый комплекс технических свойств буроугольных брикетов.

Таблица 1

Основные технические характеристики буроугольных брикетов
Состав связующего, мас.%σсж, МПаАd, %Vdaf, %Sdt, %Дымность, %Qdaf, ккал/кг
1Гудрон - 40 Сапропель - 60Образцы не брикетируются
2Гудрон - 50 Сапропель - 5013,9020,7053,400,591187020
3Гудрон - 60 Сапропель - 4012,3018,4049,000,531106840
4Гудрон - 66 Сапропель - 3415,2019,2053,200,611157040
5Гудрон - 70 Сапропель - 3011,7018,2464,300,671247080
*7,80*25*65*4,20*90*7100*
* - показатели ГОСТ 7299-84
Условные обозначения:
σсж - предел прочности при сжатии, МПа;
Аd - зольность на сухое состояние топлива, %;
Vdaf - выход летучих веществ, %;
Qdafs - высшая теплота сгорания на сухое беззольное состояние топлива, ккал/кг.

Технико-экономическая эффективность

Использование предлагаемого связующего позволит увеличить прочность при сжатии изготовляемых брикетов в 2,5-3 раза по сравнению с прототипом, а также снизить себестоимость производства буроугольных брикетов за счет использования более дешевых ингредиентов - гудрона и мелкодисперсного сапропеля.

Источники информации

1. Дюканов А.Г., Ковалева Н.И, Бессчастных Ю.В. и др. Новое связующее для технологии частичного брикетирования угольной шихты. / Кокс и химия. М.: - 1990. - №9. - с.2-3.

2. Курманкулов Ш.Ж., Текенов Ж.Т. Брикетируемость бурых углей Кыргызстана с хлопковым гудроном / Химия твердого топлива. - М.: 1992. - №6, стр.87-90 - прототип.

3. ГОСТ 7299-84. Брикеты из бурых углей правобережной Украины для коммунально-бытовых нужд.

4. Кирейчева Л.В., Хохлова О.Б. Сапропели: состав, свойства, применение. - М.: 1998. - 124 с.

5. Мярикянов М.И., Степанов Г.Н., Егорова М.С. Сапропели озер Большая Чабыда, Краденое и пути их использования в сельском хозяйстве. - Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1991. - 88 с.

6. Методические указания по использованию сапропелей озер Центральной Якутии в сельском хозяйстве. - Якутск: ЯФСО РАН, 1985. - 24 с.

Связующая композиция для брикетирования мелких фракций бурого угля на основе гудрона, отличающаяся тем, что она содержит высушенный и измельченный озерный сапропель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гудрон 60,

Сапропель 40



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области применения ферроценсодержащих каталитически-активных пластификаторов в высокомодульных твердотопливных композициях различного назначения, обладающих повышенной эксплуатационной стабильностью и широко регулируемым диапазоном скорости горения.

Изобретение относится к производству композитного коммунально-бытового топлива на основе отходов торфа и может быть использовано в горной отрасли, малой энергетике, жилищно-коммунальном хозяйстве, металлургии, железнодорожном транспорте и охране окружающей среды.

Изобретение относится к способам производства коммунально-бытового топлива, а именно к производству топлива для слоевого сжигания из низкокалорийных высоковлажных углей.

Изобретение относится к технологии получения твердого углеродсодержащего топлива, в частности к составам для брикетирования топлива, и может быть использовано в быту и в промышленности.

Изобретение относится к технологии твердого углеродсодержащего топлива и может быть использовано при производстве бытовых топливных брикетов. .

Изобретение относится к способу получения топливного брикета из угольных и древесных отходов, предназначенных для каминов, походных печек, самоваров, угольных утюгов, для приготовления пищи, обогрева жилых и хозяйственных помещений, особенно в районах, не имеющих природных топлив (дров, каменного угля, торфа и т.д.), для отопления железнодорожных вагонов, бытовок для рабочих и военнослужащих, для использования в промышленности при выплавке высокочистых металлов и в кузнечном производстве.
Изобретение относится к получению технологического топлива для использования в шахтной и обжиговых процессах. .
Изобретение относится к технологии производства брикетированного топлива и может быть использовано для коммунально-бытовых нужд, в металлургической и химической промышленности.
Изобретение относится к области получения композиций, которые входят в состав битумов, используемых при строительстве дорог любых категорий, для обустройства дорожных покрытий, для выполнения ямочного ремонта, получения холодного асфальта и для других видов дорожно-ремонтных и строительных работ.
Изобретение относится к вяжущим для дорожного покрытия и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве, а также в строительстве кровель, гидроизоляций и герметичных швов.
Изобретение относится к виброшумопоглощающим материалам, изготавливаемым на основе битумных композиций и предназначенным для применения в автомобилестроении. .
Изобретение относится к материалам, применяемым для изоляции труб и трубных систем, и может быть использовано при строительстве и ремонте трубопроводов различного назначения, в том числе подземных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов и газопроводов в летний и зимний периоды времени.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности строительных дорожных материалов, содержащих органическое связующее, и может быть использовано при приготовлении асфальтобетонных смесей, применяемых для устройства покрытий автомобильных дорог I-IV категорий в I-IV климатических зонах, а также аэродромных покрытый и полов в служебных помещениях.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности строительных дорожных материалов, содержащих органическое связующее, и может быть использовано при приготовлении асфальтобетонных смесей, применяемых для устройства покрытий автомобильных дорог I-IV категорий в I-IV климатических зонах, а также аэродромных покрытый и полов в служебных помещениях.
Изобретение относится к полимерной отрасли химической промышленности, в частности к композициям, используемым для изоляции стыков, примыканий, швов, приклейки рулонных полимерных материалов - кровельных и/или гидроизоляционных и гидроизоляции фундаментов и трубопроводов.
Изобретение относится к материалам защиты труб и трубных систем от коррозии, в частности, защиты от подземной и атмосферной коррозии наружной поверхности стальных магистральных трубопроводов, транспортирующих природный газ, нефть и нефтепродукты.
Изобретение относится к модифицирующей добавке к битумам, включающей смесь синтетического товарного каучука и целевых компонентов. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для защиты различных строительных сооружений и конструкций преимущественно в качестве кровельного и гидроизоляционного материала.
Изобретение относится к получению битумно-резиновых композиций из битума и крошки вулканизированной резины из отработанных автомобильных шин и может быть использовано в дорожном строительстве в качестве вяжущего для асфальтобетонных смесей, в промышленном и гражданском строительстве для кровельных, гидроизоляционных работ, для производства мастик и клеев

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для брикетирования мелкодисперсных фракций бурого угля

Наверх