Способ получения топливных брикетов

Изобретение описывает способ получения топливных брикетов, включающий смешение углеродсодержащих материалов, отходов деревообработки и продуктов пылеулавливания процессов сланцепереработки, их формование, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют угольные шламы, которые предварительно обогащают на короткоконусном гидроциклоне с получением удельно легкого и удельно тяжелого продукта, затем удельно легкий продукт обогащают на концентрационном столе с получением удельно легкого и удельно тяжелого продукта, после чего удельно тяжелый продукт короткоконусного гидроциклона и удельно тяжелый продукт концентрационного стола отправляют в отвал, а удельно легкий продукт концентрационного стола смешивают с отходами деревообработки и продуктами пылеулавливания процессов сланцепереработки с образованием шихты влажностью от 6 до 9% и направляют на формование брикетов. Технический результат заключается в повышении калорийности получаемых топливных брикетов и упрощении технологического процесса. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к получению топливных брикетов из различных углерод содержащих. Брикеты могут использоваться для бытовых целей. Одновременно производится утилизация практически невостребованных в настоящее время материалов и, соответственно, решается экологическая проблема.

Известен способ изготовления топливных брикетов из биомассы (патент РФ №2484125, опубл. 10.06.2013 г.), включающий термическую обработку биомассы при температуре 200-500°С без доступа воздуха, подготовку связующего вещества, получаемого растворением декстрина в пиролизном конденсате в соотношении 1:(5÷20), смешивание связующего с измельченным до 2 мм углеродистым остатком, формирование из полученной смеси топливного брикета и его сушку при комнатной температуре в течение 2-5 суток.

Недостатки способа в необходимости применять термическую обработку биомассы без доступа воздуха, стадиального процесса подготовки многокомпонентного связующего вещества.

Известен способ получения топливных брикетов (патент РФ №2529205, опубл. 27.09.2014 г.), в котором смешивается измельченное твердое топливо со связующим, производится брикетирование смеси под давлением, в качестве измельченного твердого топлива используют коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, а в качестве связующего используют фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли. Пресс-форму предварительно нагревают до температуры 40-50°С, а брикетирование смеси под давлением производят ступенчато, для чего сначала устанавливают нагрузку 5-6 атм, с выдержкой 3-5 мин и далее до 15 атм. с выдержкой при максимальной нагрузке 3-5 мин.

Основные недостатки способа в необходимости измельчения твердого топлива, необходимости нагревания пресс-формы, ступенчатости процесса брикетирования шихты.

Известен способ получения топливных брикетов (патент РФ №2486232, опубл. 27.06.2013 г.), включающий смешение углеродного наполнителя с измельченным углем, добавление связующего вещества и брикетирование смеси под давлением, при этом осуществляют сухое смешение углеродного наполнителя, представляющего собой отходы производства алюминия, анодной массы и электродов в количестве 25,01-85,00 мас. % с измельченным бурым углем до получения 100% сухой массы с последующим добавлением к сухой массе связующего вещества. В качестве связующего используется битум или поливиниловый спирт в количестве 2-10 мас. % сверх 100% сухой массы. В случае применения в качестве связующего поливинилового спирта, в состав полученной смеси вводятся гидрофобные добавки в количестве 1-5 мас. % сверх 100% полученной смеси.

Основные недостатки способа в использовании многокомпонентного связующего, необходимости измельчения бурого угля, необходимости введения гидрофобных добавок.

Известен способ получения топливных брикетов (патент РФ №2554516, опубл. 27.06.2015 г.), включающий смешивание измельченного твердого топлива с фенольно-щелочной смолой в количестве 1,7-1,8% от массы коксовой мелочи и эфирным отвердителем в количестве 22-28% от массы смолы, прессование полученной смеси и формование топливных брикетов, при этом коксовую мелочь с размерами частиц 0,6-3 мм и влажностью до 3% с фенольно-щелочной смолой и эфирным отвердителем смешивают в вихревом смесителе, а прессование полученной смеси производят методом жесткой шнековой экструзии при давлении 7-8 мПа, затем формуют брус, который после ломают на мерные куски длиной 100-150 мм.

Основные недостатки способа являются необходимость измельчения твердого топлива, использование двухкомпонентного связующего, связующего, высокая скорость его твердения связующего, необходимость выделения коксовой мелочи с размерами частиц 0,6-3 мм.

Известен способ получения топливных брикетов (патент №2601743, опубл. 10.11.2016), принятый за прототип, в котором производится смешение углеродсодержащих материалов и их формование, при этом смешивают отходы деревообработки, продукты пылеулавливания процессов деревообработки и сланцепереработки.

Основной недостаток способа в недостаточно высокой калорийности брикета из-за использования относительно низкокалорийных компонентов шихты, которые практически невозможно обогатить.

Техническим результатом изобретения является повышение калорийности топливных брикетов, упрощение технологического процесса получения брикетов.

Технический результат достигается тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют угольные шламы, которые предварительно обогащают на короткоконусном гидроциклоне с получением удельно легкого и удельно тяжелого продукта, затем удельно легкий продукт обогащают на концентрационном столе с получением удельно легкого и удельно тяжелого продукта, после чего удельно тяжелый продукт короткоконусного гидроциклона и удельно тяжелый продукт концентрационного стола отправляют в отвал, а удельно легкий продукт концентрационного стола смешивают с отходами деревообработки и продуктами пылеулавливания процессов сланцепереработки с образованием шихты влажностью от 6 до 9%, и направляют на формование брикетов

Способ получения топливных поясняется следующей фигурой:

фиг. 1 - технологическая схема получения топливных брикетов.

Способ осуществляется следующим образом. Угольные шламы поступают на обогащение в коротконусном гидроциклоне (фиг. 1). В этом циклоне не используется тяжелая суспензия, что существенно упрощает процесс обогащения. Удельно тяжелый продукт, содержащий преимущественно не горючие компоненты (зола) выводится из дальнейшей переработки и транспортируется в отвал. Удельно легкий продукт поступает на обогащение на концентрационном стол, где разделяется на удельно тяжелый продукт, который, как и удельно тяжелый продукт коротконусного гидроциклона транспортируется в отвал.

Удельно легкий продукт концентрационного стола смешивается с отходами деревообработки и продуктами пылеулавливания процессов сланцепереработки. При этом удельно легкий продукт концентрационного стола поступает на смешение в таком количестве, чтобы влажность трехкомпонентной шихты (удельно легкий продукт концентрационного стола, отходы деревообработки и продукты пылеулавливания процессов сланцепереработки), используемой для формования брикетов была в пределах 6 - 9%. Затем шихта поступает на формование (прессование). Давление прессования подбирается экспериментально в зависимости от содержания смешиваемых компонентов и их свойств. Полученные в ходе формования сырые брикеты высушиваются.

При содержании воды в шихте брикета меньше 6% сеть капилляров между частицами шихты' начинает все в большей степени заполняется воздухом, количество жидкостных мостиков уменьшается, величина капиллярного давления понижается, что ведет к существенному уменьшению прочности брикетов. С увеличением влажности сверх 9% происходит утолщение водных пленок, сопровождающееся отдалением друг от друга твердых частиц с советующим снижением молекулярных сил. Капиллярная вода по мере роста влажности переходит в канатное состояние и впоследствии заполняет всю пору. При этом происходит уменьшение, а затем и полное исчезновение стягивающих капиллярных менисков, что вызывает постепенное падение капиллярных сил и снижение прочности брикетов. Кроме того, чрезмерно влажные брикеты становятся непрочными, сильно деформируется после формования и их весьма сложно перемещать.

Способ поясняется следующим примером. В качестве компонентов шихты брикетов использовались отходы деревообработки, продукты пылеулавливания продуктов сланцепереработки ОАО «Завод Сланцы» и угольные шламы каменных углей Тугнуйского месторождения.

Технологический процесс осуществлялся следующим образом: угольные шламы обогащались на короткоконусном гидроциклоне диаметром 150 мм. Удельно тяжелый продукт гидроциклона являлся отвальными хвостами. Удельно легкий обогащался на концентрационном столе 51КЦ ОАО «НПК «Механобртехника». Удельно тяжелый продукт стола являлся отвальными хвостами. Удельно легкий продукт стола смешивался с отходами деревообработки и продуктами пылеулавливания сланцепереработки в течение 5-10 минут в смесителе. Далее, полученная шихта загружалась в формующий аппарат, где происходило формование брикета. Полученные сырые брикеты сушились.

При содержании воды в шихте брикета меньше 6% сеть капилляров между частицами шихты начинает все в большей степени заполняется воздухом, количество жидкостных мостиков уменьшается, величина капиллярного давления понижается, что ведет к существенному уменьшению прочности брикетов. С увеличением влажности сверх 9% происходит утолщение водных пленок, сопровождающееся отдалением друг от друга твердых частиц с советующим снижением молекулярных сил. Капиллярная вода по мере роста влажности переходит в канатное состояние и впоследствии. заполняет всю пору. При этом происходит уменьшение, а затем и полное исчезновение стягивающих капиллярных менисков, что вызывает постепенное падение капиллярных сил и снижение прочности брикетов. Кроме того, чрезмерно влажные брикеты становятся непрочными, сильно деформируется после формования и их весьма сложно перемещать.

Для испытаний, изготавливались брикеты диаметром 25 мм, длиной 30 - 40 мм. Механическая прочность брикетов определялась как количество падений с высоты 1,5 м, которые выдерживали брикеты без заметных разрушений. Прочность брикетов получалась достаточной для их транспортировки. Результаты испытаний приведены в таблице 1. Результаты испытаний брикетов приведены в таблице 1. Таблица 1 - результаты испытаний брикетов

Заявляемый способ позволяет получить топливные брикеты, пригодные, например, для использования в бытовых целях. Одновременно происходит утилизация таких маловостребованных в настоящее время материалов, как продукты дерево- и сланцепереработки, а также угольных шламов, что одновременно частично решает и экологические проблемы.

Способ получения топливных брикетов, включающий смешение углеродсодержащих материалов, отходов деревообработки и продуктов пылеулавливания процессов сланцепереработки, их формование, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют угольные шламы, которые предварительно обогащают на короткоконусном гидроциклоне с получением удельно легкого и удельно тяжелого продукта, затем удельно легкий продукт обогащают на концентрационном столе с получением удельно легкого и удельно тяжелого продукта, после чего удельно тяжелый продукт короткоконусного гидроциклона и удельно тяжелый продукт концентрационного стола отправляют в отвал, а удельно легкий продукт концентрационного стола смешивают с отходами деревообработки и продуктами пылеулавливания процессов сланцепереработки с образованием шихты влажностью от 6 до 9% и направляют на формование брикетов.



 

Похожие патенты:

Изобретение раскрывает способ сухого помола нефтекокса, включающий добавление добавок к нефтекоксу и сухой помол нефтекокса вместе с указанными добавками, характеризующийся тем, что в качестве указанных добавок используют комбинацию по меньшей мере одной органической добавки, выбранной из группы, состоящей из алканоламинов, таких как трипропаноламин, полиолов, таких как диэтиленгликоль, полиамидов, сложных полиэфиров, простых полиэфиров, поликарбоксилатных сложных эфиров, поликарбоксилатных простых эфиров, полиоксиалкиленалкилкарбоната натрия, солей аминов, солей полиолов и их комбинаций, и по меньшей мере одной неорганической добавки, выбранной из группы, состоящей из известняка, доломитового известняка, золы-уноса, шлака, глины, латерита, боксита, железной руды, песчаника и их комбинаций, причем добавки добавляют в нефтекокс в количестве от 0,51 до 10% масс.
Изобретение раскрывает способ получения бездымного бытового топлива, включающий смешение исходных компонентов – углеродсодержащего материала, связующего, минеральной добавки и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформированного брикет, при этом в качестве углеродсодержащего материала используют мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, с исходным гранулометрическим составом 0-15 мм, в качестве связующего используют муку злаковых культур или крахмал, в качестве минеральной добавки используют глину, алевролит или бентонит, где исходные компоненты берут в следующем соотношении, мас.%: углеродсодержащий материал не менее 50; связующее 3,5–20,0; минеральная добавка 1,0-10,0; вода – остальное.

Изобретение описывает способ брикетирования углеродных восстановителей, преимущественно буроугольного или каменного полукокса (кокса), включающий смешение связующих материалов с полукоксом (коксом), прессование и сушку брикетов, отличающийся тем, что в качестве связующих материалов используют комбинированное связующее, содержащее высокотемпературный и низкотемпературный компоненты, причем сначала смешивают углеродный восстановитель с высокотемпературным компонентом, затем добавляют низкотемпературный компонент, при этом в качестве высокотемпературного компонента используют кубовые продукты переработки нефти в виде смолы пиролиза или каталитического газойля в количестве 25-30 масс.
Изобретение раскрывает способ получения кускового топлива путем смешения исходных компонентов – углеродсодержащего материала, зернистого наполнителя и связующего, формования полученной смеси и сушки, при этом в качестве углеродсодержащего материала используют осадок фильтр-прессов углеобогатительной фабрики, получаемый в результате обогащения угля марок Д, ДГ, Г, с исходным гранулометрическим составом 0-100 мкм, в качестве связующего - смесь муки и смолы пиролизной тяжелой в соотношении 1:1, при этом исходные компоненты берут в следующем количестве, масс.

Изобретение раскрывает способ брикетирования мелких классов кокса, включающий смешивание мелких фракций кокса со связующим веществом, прессование брикетов, отличающийся тем, что коксовую шихту, приготовленную из коксовой мелочи класса 0-10 мм типичной для коксового производства влажностью смешивают с коксовой пылью фракции 0-1 мм в соотношении от 2,5/1 до 4,5/1 по массе, со связующим веществом, подвергают прессованию давлением до 35 МПа и отверждению в естественных условиях, преимущественно при 20°С, в течение 24 часов, в качестве связующего вещества используют смесь сухой золы уноса (отходы тепловых станций угольной генерации) и кристаллического каустика в соотношении от 3/2 до 4/1 по массе, доля которой в брикетной шихте составляет 7-10% по массе, при этом смесь золы уноса, каустика и влаги коксовой мелочи выполняет функцию образования алюмосиликатного клея, оказывающего цементирующее действие для созревания прочности.
Изобретение раскрывает способ получения металлургического брикета, который заключается в смешении исходных компонентов – углеродсодержащего материала, представляющего собой мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, двухкомпонентного связующего, содержащего смолу и крахмал в соотношении от (0,5-2):1, воды с температурой от 1 до 99°С, при этом исходные компоненты смешивают в следующем соотношении, мас.%: углеродсодержащий материал – не менее 50; двухкомпонентное связующее – 8–20; вода – остальное.

Изобретение раскрывает углекоксовый топливный брикет, включающий концентрат из угольной и коксовой пыли, и связующее, при этом в качестве кокса используют нефтяной кокс, а в качестве связующего используют смесь тяжелой смолы пиролиза нефти и гудрона при следующем их соотношении в связующем, мас.

Изобретение относится к способу изготовления брикета, содержащего углеродные носители. Углеродные носители со связующим подвергают смешиванию при добавке водяного пара, и прессуют в брикеты.
Изобретение описывает способ получения металлургического брикета, включающий смешение исходных компонентов – углеродсодержащего материала, связующего и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформованного брикета, при этом в качестве связующего используют двухкомпонентное связующее, содержащее смолу и муку в соотношении от 0,5:1 до 2:1, где исходные компоненты берут в следующем соотношении, мас.
Изобретение раскрывает способ изготовления зажигательных и основных топливных брикетов из высокоэнергетических углеродсодержащих веществ для сжигания, включающий операции подготовки углеродсодержащих веществ по крупности методом дробления, механоактивации углеродсодержащих веществ методом измельчения в центробежном измельчителе-механоактиваторе, формования подготовленных углеродсодержащих веществ в шнековом экструдере-механоактиваторе, сжигания полученных брикетов, характеризующийся тем, что механоактивация высокоэнергетических углеродсодержащих веществ происходит на стадии подготовки и формования брикетов, а сжигание изготовленных из высокоэнергетических углеродсодержащих веществ зажигательных (растопочных) и основных топливных брикетов происходит совместно в слое топочных устройств, при этом в качестве связующей добавки при изготовлении растопочных и основных брикетов используется водный раствор жидкого стекла.

Изобретение описывает способ брикетирования углеродных восстановителей, преимущественно буроугольного или каменного полукокса (кокса), включающий смешение связующих материалов с полукоксом (коксом), прессование и сушку брикетов, отличающийся тем, что в качестве связующих материалов используют комбинированное связующее, содержащее высокотемпературный и низкотемпературный компоненты, причем сначала смешивают углеродный восстановитель с высокотемпературным компонентом, затем добавляют низкотемпературный компонент, при этом в качестве высокотемпературного компонента используют кубовые продукты переработки нефти в виде смолы пиролиза или каталитического газойля в количестве 25-30 масс.

Изобретение раскрывает способ брикетирования мелких классов кокса, включающий смешивание мелких фракций кокса со связующим веществом, прессование брикетов, отличающийся тем, что коксовую шихту, приготовленную из коксовой мелочи класса 0-10 мм типичной для коксового производства влажностью смешивают с коксовой пылью фракции 0-1 мм в соотношении от 2,5/1 до 4,5/1 по массе, со связующим веществом, подвергают прессованию давлением до 35 МПа и отверждению в естественных условиях, преимущественно при 20°С, в течение 24 часов, в качестве связующего вещества используют смесь сухой золы уноса (отходы тепловых станций угольной генерации) и кристаллического каустика в соотношении от 3/2 до 4/1 по массе, доля которой в брикетной шихте составляет 7-10% по массе, при этом смесь золы уноса, каустика и влаги коксовой мелочи выполняет функцию образования алюмосиликатного клея, оказывающего цементирующее действие для созревания прочности.

Изобретение раскрывает способ брикетирования угля, включающий сушку дымовыми газами, дробление, нагрев угля, прессование и охлаждение полученных брикетов, характеризующийся тем, что сушку угля ведут в три этапа, на первом этапе исходное сырье сушат в вихревом потоке до влажности 5-23%, на втором этапе сушку совмещают с процессом дробления исходного сырья до 1 мм, на третьем - сушку до влажности 1,5-5% совмещают с транспортировкой по трубопроводу, выполненному в виде змеевика, с одновременным нагревом до 170-370°С, затем выполняют брикетирование в вальцовом прессе под давлением 19-25 МПа в течение 5-7 с с подачей перегретого пара температурой 105-130°С в подпрессовщик, охлаждение брикетов осуществляют распылением мелкодисперсной воды сверху брикетов и нагнетанием воздуха снизу, при одновременном заборе воздуха на горение в тепло-дымогенератор.
Изобретение раскрывает способ получения металлургического брикета, который заключается в смешении исходных компонентов – углеродсодержащего материала, представляющего собой мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, двухкомпонентного связующего, содержащего смолу и крахмал в соотношении от (0,5-2):1, воды с температурой от 1 до 99°С, при этом исходные компоненты смешивают в следующем соотношении, мас.%: углеродсодержащий материал – не менее 50; двухкомпонентное связующее – 8–20; вода – остальное.

Изобретение раскрывает способ изготовления модифицированного угля с использованием низкосортного угля в качестве исходного материала, включающий: обезвоживание низкосортного угля с получением обезвоженного угля; добавление воды в обезвоженный уголь для предотвращения любого пылеобразования с получением водосодержащего угля; агломерацию водосодержащего угля с получением агломерированного угля; медленное окисление агломерированного угля с получением окисленного угля; дробление окисленного угля с получением дробленного угля; и повторное добавление воды в дробленный уголь для предотвращения любого пылеобразования, при этом на стадии добавления воды в обезвоженный уголь добавляемое количество воды регулируется так, чтобы содержание воды в водосодержащем угле составляло от 6 мас.% или более до 16 мас.% или менее, и при этом на стадии повторного добавления воды в дробленый уголь добавляемое количество воды регулируется так, чтобы содержание воды в дробленом угле составляло от 10 мас.% или более до 16 мас.% или менее.

Изобретение раскрывает комплекс оборудования для производства топливных и кормовых брикетов и гранул, включающий измельчитель, сушилку, бункер-дозатор, смеситель, формовочное устройство, охладитель брикетов, устройство подачи жидких компонентов, при этом он снабжен измельчителем рулонов, тюков соломы и древесного сырья, дробилкой резки соломы и измельченного древесного сырья, соединенной пневмотрубопроводом с вентилятором и циклоном со смесителем, который соединен транспортером с бункером-охладителем или норией с охладительной колонкой гранул, а формовочное устройство выполнено в виде брикетировщика-гранулятора.

Изобретение раскрывает состав для получения топливного брикета, содержащий мелкозернистый углеродсодержащий материал минерального происхождения, в качестве связующего мелассу и известьсодержащий компонент, характеризующийся тем, что в качестве известьсодержащего компонента использован фильтрационный осадок свеклосахарного производства при следующем соотношении компонентов, масс.

Изобретение описывает способ изготовления прессованных изделий, содержащих частицы угля, в котором частицы угля смешивают с содержащей воду системой связующего, и получаемую при этом смесь перерабатывают путем прессования для получения прессованных изделий, характеризующийся тем, что перед смешиванием с системой связующего, содержащей воду, частичное количество частиц угля подвергают стадии пропитки, на которой частицы пропитывают веществом, при этом указанное вещество вводят в виде жидкости или при помощи жидкости для пропитывания, где указанное вещество выбирают из группы, включающей не растворимые в воде и/или водоотталкивающие вещества, водную суспензию коллоидов твердого материала, причем твердый материал имеет водоотталкивающие свойства и нижняя граница количества указанного вещества, добавляемого на стадии пропитки, составляет 0,3 вес.% по отношению к весу частиц угля материала, подлежащего переработке в прессованные изделия.

Изобретение относится к обработке угля и его подготовке к коксованию. Способ получения отдельных уплотненных элементов для коксования включает операции прессования и уплотнения угля при помощи соответствующего прессового устройства в один или более угольных уплотненных элементов.

Изобретение относится к способу получения пеллет и брикетов на основе торфа, включающему механохимическую обработку водоторфяной дисперсии, используемой в качестве связующего, при этом механохимическую обработку водоторфяной дисперсии осуществляют механическим и/или ультразвуковым воздействием при повышенной температуре в присутствии химических реагентов.

Изобретение раскрывает способ сухого помола нефтекокса, включающий добавление добавок к нефтекоксу и сухой помол нефтекокса вместе с указанными добавками, характеризующийся тем, что в качестве указанных добавок используют комбинацию по меньшей мере одной органической добавки, выбранной из группы, состоящей из алканоламинов, таких как трипропаноламин, полиолов, таких как диэтиленгликоль, полиамидов, сложных полиэфиров, простых полиэфиров, поликарбоксилатных сложных эфиров, поликарбоксилатных простых эфиров, полиоксиалкиленалкилкарбоната натрия, солей аминов, солей полиолов и их комбинаций, и по меньшей мере одной неорганической добавки, выбранной из группы, состоящей из известняка, доломитового известняка, золы-уноса, шлака, глины, латерита, боксита, железной руды, песчаника и их комбинаций, причем добавки добавляют в нефтекокс в количестве от 0,51 до 10% масс.
Наверх