Способ определения оптимальной температуры получения окисленного угля

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 260980 (21) 2989941/23-26 (Я) М. Кп.з с присоединением заявки Ио(23) Приоритет—

В ог а 2О/2О

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,1282,Бюллетень N» 46 (ф3) УДК 661 18З.

° 2 (088. 8) Дата опубликования описания 15.1282 (72) Авторы изобретения

В.И. Елчина, И.A. Яворский и В.Е. Матвеев с

Институт физико-химических основ переработки минерального сырья Сибирского отделений

АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕННОГО УГЛЯ

Изобретение относится к получению окисленных углей с кислыми поверхностными свойствами, в частности к способу определения оптимальной температуры их получения, и может быть использовано при производстве сорбентов, ионо-обменников и катализаторов на основе окисленных углей.

Известен способ определения оптимальной темПературы получения окисленного угля, заключающийся в нагревании углеродсодержащего материала при различных температурах (200600 С) в атмосфере воздуха с последующим определением степени окисления — количества кислорода, содержащегося в кислых поверхностных соеди нениях, и температура, при которой степень окисления максимальна, принимают эа оптимальную (г) .

Недостатком способа является необходимость получения окисленного угля в широком интервале температур с последующим определением степени окисления угля.

Цель изобретения - снижение продолжительности процесса определения оптимальной температуры получения окисленного угля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения оптимальной температуры получения окисленного угля одновременно с нагреванием углеродсодержащего материала при различных температурах в атмосфере воздуха осуществляют его взвешивание для определения убыли его веса иа единицу веса в единицу времени (скорость обгара), строят график зависимости скорости обгара от температуры и температуру, при которой скорость обгара составляет

1 ° 10 о- 5.10 о г/r с, принимают эа оптимальную.

° .5

При скорости обгара меньше 1 10 и больше 5 10 r/r с независимо от углеродсодержащего материала степень окисления резко уменьшается, т.е. получается малоокисленный уголь.

Пример 1. 8 качестве углеродсодержащего материала использован полукокс из бурого угля,-кото25 рый получен путем термического воз- действия на бурый уголь Назаровского месторождения Канско-Ачинского бассейна без доступа воздуха до температуры 700 С и имеет следующий технический состав, вес.Ъ: летучие

980809

10,5; зола 13,0; влажность 2%. Размер зерен полукокса 0,08 мм, Берут четыре навески по 0,5 г, поочередно помещают их в чашечку с сетчатым дном термовесов (переоборудованные аналитические весы АДВ200) и в электрической печи разъем= ного типа мощностью 1,5 кВт с регулятором температуры (J1ATP-9) в потоке воздуха осуществляют окисление при 190, 250, 300 и 470 С до 10 обгара 30%. При этом для каждой тем пературы производят расчет скорости обгара не менее трех раз через

5-7 мин. Строят график зависимости скорости обгара навески от температуры, по которому для скорости обгара 1 " 10 -5 ° 10 г/rr с определяют искомую температуру. Для данного случая она составляет 270 С.

Экспериментальная проверка графически определенной скорости обгара буроугольного полукокса при

270ОC показывает величину 2 10 r/ã"ñ, подтверждая правильность определения оптимальной температуры получения окисленного угля из полукокса.

Характеристика полученного угля дана в табл. 1.

Пример 2. В качестве углеродсодержащего материала использован полукокс из длиннопламенного угля, который получен иэ длиннопламенного угля Журнинского месторождения

Кузбасса без доступа воздуха до

670 С. Его технический состав следующий, вес.Ъ: летучие 7; зола 10;

35 влажность 1,5; размер зерен 0,18мм.

Таблица 1 тепень окисения, Ъ

Степень Температура Скорость обгара обгара, окисления, r/r. c .Ъ ос

Исходный материал

Полукокс из бурого угля

7 ° 10

1,7 ° 10

9 ° 10

1 ° 10

2,0 ° 10

4 ° 10

8,1 10

5,3

190

То же

6,9

230

30..

7,4

250

30

7,45

260

7,5

270

3,7

300

2,9

350

2,0

470

6,3-10

5,4 10

3,3

240

5,7

280

То же

Полукокс из длиннопламенного угля

По методике, описанной в примере 1, определены скорости обгара полукокса при 240,280,400 и 450 С.

Графически найдено, что скорости обгара 2 10 r/r с соответствуют

340 С. Экспериментальная проверка скорости обгара при 340 С подтвердила оптимальность этой температуры для получения окисленного угля иэ данного полукокса. Характеристика угля дана в табл. 1.

Пример 3. В качестве углеродсодержащего материала использован антрацит иэ Донбасса. Его технический состав следующий, вес.Ъ: летучие 7„ эола 4; влажность 1,5.

Размер зерен 0,12 мм.

По методике, описанной в примере

1, определены скорости обгара полукокса при 300, 350, 450, 480 и 700 С. !

;рафически найдено, что при 410 С корость обгара составляет 2r10 г/r с, Экспериментальная проверка скорости обгара антрацита подтверждает укаэанную скорость обгара при 410 С..

В табл. 2 приведены сравнительные данные по продолжительности определения оптимальной температуры получения окисленного угля предложенным и известным способом.

Таким образом. как видно иэ табл. 2, предложенный способ позволяет значительно (в 17 раз) снизить продолжительность определения оптимальной температуры получения окисленного угля, что и определяет его зкономическую эффективность.

980809

2 3 4

2,О 10

1о б

1,5 10 4

10-4

0-4

З10

340. зо

7,9

370 зо

7,85

400 зо

5,6

450 зо

4,О

500 зо

4,1

600 зо

2,6

7,8 ° 10

Антрацит

То же зоо

З,1

8 10

10 б

5.10-5

350 зо

5,0

410

7,8 зо

6,7

450 зо

10-4

480 зо

5,6

1,5 10

7ОО

1,2 зо

Таблица 2

КоличестНаименование операции во определений, шт.

3 6 = 18

3 ° 6 = 18

Взятие навески

8 6 = 48

120К6 720

8 б р 48

20 б е120

480 б = 2880

Нет

Нет

В процессе проведения окисления

3068 (51 ч) 186 (3 ч) Всего:

Разогрев печи до заданной температуры

Окисление образца

Определение степени окисления угля

Расчет скорости обгара и построение графика зависимости скорости обгара от температуры

Продолжение .табл. 1

980809

Формула изобретения

Составитель Н. Строганова

Техред М.Тепер Корректор Н. Буряк

Редактор И. Митровка

Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9541/9

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ определения оптимальной температуры получения окисленного угля, включающий нагревание углеродсодержащего материала при различных температурах в атмосфере воздуха, отличающийся .тем, что, с целью снижения продолжительности процесса, одновременно с на.— греванием углеродсодержащего материала осуществляют его взвешивание для определения убыли его веса на единицу веса в единицу времени (скорости обгара), строят график зависимости скорости обгара от температуры и температуру, при которой скорость обгара составляет 1" 1(Г

-5 ° 10 r/ã с принимают эа оптималь5 ную.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Дубинин М. и др. Элементарный

10 состав и сорбционные свойства окисленных углей из сахара. "Физическая химия", 1938, т. 12, вып. 4, с. 380396 (прототип).