RU2149890C1 - Способ получения топливных брикетов - Google Patents
Способ получения топливных брикетов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2149890C1 RU2149890C1 RU99104630A RU99104630A RU2149890C1 RU 2149890 C1 RU2149890 C1 RU 2149890C1 RU 99104630 A RU99104630 A RU 99104630A RU 99104630 A RU99104630 A RU 99104630A RU 2149890 C1 RU2149890 C1 RU 2149890C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- briquettes
- binder
- lignosulfonate
- coal
- raw material
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения твердого углеродного топлива, в частности к получению топливных брикетов для использования в качестве бытового топлива и в промышленных котельных. Описывается способ получения топливных брикетов, включающий сушку углеродсодержащего сырья, смешение его со связующим, в состав которого входит лигносульфат, с последующим прессованием, отличающийся тем, что прессование осуществляют при давлении 50-55 МПа, а последующую термообработку брикетов осуществляют при 320-340°С в течение 15-20 мин, при этом используют связующее в количестве не более 5-7 мас. % от массы исходного сырья, которое включает смесь лигносульфоната с мелассой, взятые в отношении 1:1. Применение позволяет получить брикеты с хорошими показателями по таким свойствам, как зольность и теплотворная способность, содержание серы, что позволяет рекомендовать продукцию, полученную на основе предложенного способа, в качестве топлива для небольших котельных и бытовых печей. Предложенный способ более экономичен с точки зрения энергозатрат, так как не включает такие энергоемкие операции, как обработка острым паром или разогрев вязкого связующего. 2 табл.
Description
Изобретение относится к технологии получения твердого углеродного топлива, в частности к получению топливных брикетов для использования в качестве бытового топлива и в промышленных котельных.
В настоящее время потребность в бытовом и промышленном топливе в полной мере не удовлетворяется. Что до угля, то это объясняется тем, что в нем содержится до 70% "мелочи", повышенное содержание которой приводит к существенному снижению КПД тепловых установок. Кроме того, при длительном хранении особенно бурых углей образуется большое количество мелочи. Это снижает ресурсы сортового топлива и заставляет употреблять угли с повышенным содержанием мелочи. Транспортировка таких углей приводит к значительным потерям и т.п.
Одним из наиболее эффективных способов превращения угольной мелочи в сортовое топливо является брикетирование. Это термомеханический процесс переработки мелких сыпучих материалов в брикеты, то есть в куски геометрически правильной, однообразной формы и массы. В этом случае угли облагораживаются по крупности, влажности и теплоте сгорания.
Сырье для брикетирования - в основном молодые бурые угли, каменноугольная и антрацитовая мелочь. Известно, что бурые угли брикетируют при высоком давлении прессования без связующих материалов, каменные - при низком и среднем - с различными связующими с последующей термообработкой брикетов. [Елишевич А.Т. Брикетирование угля со связующим. - М.: "Недра", 1972. - 216 с. ; Брикетирование углей и углеродистых материалов. - М.: "Недра", 1973. - 156 с.; Крохин В.Н. Брикетирование углей. - М.: "Недра", 1984. - 224 с.; Горная энциклопедия. т.4 - М.: Изд-во СЭ, 1989. - С.476, 285 - 287.
Технология брикетирования каменноугольной и антрацитовой мелочи предусматривает почти аналогичную последовательность операций, но перед прессованием мелочь смешивают со связующим в жидком или твердом состоянии, а шихту (уголь+связующее) прессуют при низких или средних давлениях (различные вальцевые прессы). Связующие - это нефтебитумы, каменноугольные смолы и пеки, концентраты сульфит-спиртовой барды (ССБ) и др. Однако у большинства из них есть существенные недостатки: невысокая термостойкость брикетов (нефтебитумы), низкая водоустойчивость, повышенное содержание серы (концентраты сульфит-спиртовой барды), канцерогенность, т.е. выделение вредных веществ при нагревании (каменноугольный пек и смола) и др.
Известен способ брикетирования угля, включающий сушку угля, смешение его со связующим, подачу полученной шихты в прессовальную камеру и прессование [Описание к авторскому свидетельству СССР N 1452841, М.кл. С 10 L 5/16, от 23.07.85]. При этом часть угля смешивают со связующим на основе нефтебитума, а другую со связующим на основе сульфидно-дрожжевой бражки.
При использовании предлагаемого способа получают брикеты с пониженным содержанием влаги, повышенной прочностью. Кроме того, способ характеризуется сравнительно высокими энергетическими затратами, связанными в основном с использованием битума. Однако брикеты, изготовленные по такой технологии, характеризует, как отмечено выше, невысокая термостойкость и низкая влагоустойчивость.
Наиболее близким к заявляемому решению по назначению технической сущности и достигаемому результату при использовании является способ получения угольных брикетов, включающий сушку угля, смешение угля со связующим, в состав которого входит лигносульфонат, с последующим прессованием [Описание к авторскому свидетельству СССР N 1798366, М.кл. С 10 L 5/16, от 26.08.90]. При этом уголь разделяют на мелкую и крупную фракции, мелкую фракцию смешивают с лигносульфонатом, гранулируют, смешивают с предварительно подсушенной крупной фракцией и нефтебитумом. Приготовленную таким образом шихту прессуют при давлении 25+/-5 МПа.
В результате применения описанного выше способа были получены брикеты, плотность которых составляла 1,28 г/см3, влажность - 4,0%, зольность - 16%, теплотворная способность - 7400 ккал/кг.
Однако полученные на основе описанной выше технологии брикеты имеют сравнительно низкую влагостойкость, термостойкость и выделяют вредные вещества при сгорании. Кроме того, использование нефтебитума связано со значительными энергозатратами, так как технология его применения предусматривает разогрев и обработку острым паром.
Поэтому целью предлагаемого технического решения является разработка способа получения брикетов, которые обладали бы более высокой прочностью и влагостойкостью, а также снижение энергозатрат на производство брикетов.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения угольных брикетов, включающем сушку углесодержащего сырья, смешение его со связующим, в состав которого входит лигносульфонат, с последующим прессованием, согласно изобретению, прессование осуществляют при давлении 50 - 55 МПа, а последующую термообработку брикетов - при 320 - 340oC в течение 15 - 20 мин, при этом используют связующее, которое составляет не более 5 - 7 мас.% от массы исходного сырья и включает лигносульфонат и мелассу, взятые в отношении 1: 1.
Использование связующего, в состав которого входят лигносульфонат и меласса при указанном соотношении компонентов, позволяет выбрать оптимальные режимы прессования и термообработки, обеспечивающие наилучшие показатели качества: прочность и водостойкость. При более низких температурах спекания, меньшем времени и давлении, а также при ином соотношении содержания лигносульфоната и мелассы прочность брикетов существенно снижается из-за недостаточной адсорбции связующего с материалом брикета и низкой степени полимеризации комплексного связующего. Увеличение давления выше 55 МПа практически не сказывается на прочности брикетов. В то же время повышение температуры выше 340oC и увеличение продолжительности термообработки приводит к снижению прочности каркаса брикета из-за термического разрушения полимеризованных составляющих связующего. Повышение содержания связующего нецелесообразно, так как приводит к удорожанию конечного продукта.
Как видно из изложения сущности заявляемого решения, оно отличается от прототипа и, следовательно, является новым.
Решение также обладает изобретательским уровнем. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа получения угольных брикетов, в котором вследствие прессования при давлении 50 - 55 МПа и последующей термообработки брикетов при 320 - 340oC в течение 15 - 20 мин, при этом используют связующее, которое составляет не более 5-7% от массы исходного сырья и которое включает лигносульфонат и мелассу, взятые в отношении 1:1, обеспечивается адсорбция связующего вещества брикетируемым материалом и образование на поверхности частиц тонкой пленки связующего, термополимеризация смеси лигносульфонатного комплекса и сахаров, содержащихся в мелассе, и образование достаточно прочного и водонепроницаемого углеродного скелета, и за счет этого получают брикеты с высокой прочностью и водостойкостью.
Известно использование в качестве связующего лигносульфоната [Описание к авторскому свидетельству СССР N 1798366, М.кл. С 10 L 5/16, от 26.07.90 (прототип)] . Однако в этом случае его содержание в массе угля оказывается достаточно высоким. При отсутствии последующей термообработки такие брикеты не обладают необходимой прочностью и влагостойкостью.
Известно также использование мелассы в качестве комплексного связующего, приготовленного из отходов сахарного производства [Описание к авторскому свидетельству N 1778160, М.кл. С 10 L 5/16, от 22.01.90]. При этом отходы сахарной промышленности предварительно преобразуют в гидромассу, смешивают с угольной мелочью и перемешивают при температуре окружающей среды до получения тестообразной массы. Из нее формуют брикеты любой формы и размеров, которые сушат на воздухе в течение 1-2 месяцев или в сушилке при температуре 130 - 150oC. При формовании брикетов или не применяют давление или используют низкое давление 0,3 - 0,05 МПа. При таких условиях невозможно получить достаточно прочные, влагоустойчивые брикеты, пригодные к длительному хранению и транспортировке на значительные расстояния.
Предлагаемый способ принципиально отличается от известных тем, что используемые компоненты связующего обеспечивают, с одной стороны, снижение зольности, а с другой стороны, в результате термообработки - полимеризацию связующего и как результат высокую прочность и влагостойкость.
Предлагаемое техническое решение может быть использовано в крупнотоннажном производстве топливных брикетов из углесодержащего сырья.
Предлагаемый способ иллюстрируют следующие примеры его осуществления.
Пример 1. Угольный шлам предварительно сушат до влажности 10-12%. Шихту для топливного брикета составляют из угольного шлама, к которому добавляют 5 - 7 мас.% связующего. Прессование ведут при давлении 50 МПа, термообработку полученных брикетов - при температуре 320oC в течение 15 мин. Угольный шлам имеет зольность не более 44,5%. Породная часть шлама обычно содержит до 70% глинистых частиц крупностью менее 0,25 мм. Крупность шлама в целом не более 1 мм. В таблице 1 приведены результаты экспериментального исследования влияния содержания лигносульфоната и мелассы на прочность и влагостойкость брикетов.
В результате применения описанного выше способа были получены брикеты, плотность которых составляет 1,25-1,28 г/см3, влажность - менее 2%, зольность - 30-45%, теплотворная способность - 4500 ккал/кг, содержание серы и других примесей не более 2%.
Пример 2. Антрацитовое сырье предварительно сушат до влажности 10-12%. Шихту для топливного брикета составляют из антрацита без породных включений, к которому добавлено 5 - 7 мас.% связующего. Прессование ведут при давлении 55 МПа, термообработку - при температуре 340oC в течение 20 мин. Антрацит имеет зольность не более 5,1%, крупность менее 3 мм.
В таблице 2 приведены результаты экспериментального исследования влияния содержания лигносульфоната и мелассы на прочность и влагостойкость брикетов.
В результате применения описанного выше способа были получены брикеты, плотность которых составляла 1,25 - 1,28 г/см3, влажность - менее 2%, зольность - 5%, теплотворная способность - 8500 ккал/кг, содержание серы и других примесей до 2 %.
Как видно из изложения примеров осуществления предлагаемого способа, его применение позволяет получить брикеты, которые обладают более высокой прочностью на сжатие и влагостойкостью. Кроме того, они обладают удовлетворительными свойствами по таким показателям, как зольность и теплотворная способность, содержание серы, что позволяет рекомендовать продукцию, полученную на основе предложенного способа, в качестве топлива для небольших котельных и бытовых печей. Предложенный способ более экономичен с точки зрения энергозатрат, так как не включает такие энергоемкие операции, как обработка острым паром или разогрев вязкого связующего.
Claims (1)
- Способ получения топливных брикетов, включающий сушку углеродсодержащего сырья, смешение его со связующим, в состав которого входит лигносульфонат, с последующим прессованием, отличающийся тем, что прессование осуществляют при давлении 50 - 55 МПа, а последующую термообработку брикетов осуществляют при 320 - 340oC в течение 15 - 20 мин, при этом используют связующее в количестве не более 5 - 7 мас.% от массы исходного сырья, которое включает смесь лигносульфоната с мелассой, взятые в соотношении 1:1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99104630A RU2149890C1 (ru) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | Способ получения топливных брикетов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99104630A RU2149890C1 (ru) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | Способ получения топливных брикетов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2149890C1 true RU2149890C1 (ru) | 2000-05-27 |
Family
ID=20216825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99104630A RU2149890C1 (ru) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | Способ получения топливных брикетов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2149890C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2782062C1 (ru) * | 2021-11-12 | 2022-10-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Двухкомпонентное органическое топливо на основе угля и жидких углеводородов |
-
1999
- 1999-03-03 RU RU99104630A patent/RU2149890C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2782062C1 (ru) * | 2021-11-12 | 2022-10-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Двухкомпонентное органическое топливо на основе угля и жидких углеводородов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang et al. | Co-hydrothermal carbonization of food waste-woody biomass blend towards biofuel pellets production | |
US8753410B2 (en) | Method for producing fuel briquettes from high moisture fine coal or blends of high moisture fine coal and biomass | |
CA1072739A (en) | Formcoke process and apparatus | |
KR101539224B1 (ko) | 바이오메스 고형연료의 제조방법 | |
KR20080100479A (ko) | 환경적으로 좋은 재생 또는 재활용 환원제를 사용한 철의 제조 | |
Olugbade et al. | Binderless briquetting technology for lignite briquettes: A review | |
Ryu et al. | Pelletised fuel production from coal tailings and spent mushroom compost—Part I: Identification of pelletisation parameters | |
Ifa | Production of bio-briquette from biochar derived from pyrolysis of cashew nut waste | |
CN101508928B (zh) | 一种垃圾制煤的方法 | |
Xakimov et al. | Relevance of the choice of binders for coal briquettes | |
KR101142398B1 (ko) | 석탄계 분탄을 이용한 성형탄 제조방법 | |
KR100768591B1 (ko) | 유기성 슬러지를 주성분으로 함유하고 유연탄과 유사한물성을 갖는 고형연료 및 그 제조방법 | |
KR101042619B1 (ko) | 음식물쓰레기를 이용한 압축성형 숯연료 제조방법 | |
Ivanov et al. | Manufacture of briquetted and granulated fuels from lignite with biobinders and heated die | |
CN109384228B (zh) | 一种脱硫脱硝活性炭及其制备方法 | |
RU2149890C1 (ru) | Способ получения топливных брикетов | |
KR101033860B1 (ko) | 펠렛 형태의 고체연료 및 그의 제조방법 | |
RU2666738C1 (ru) | Способ получения кускового топлива | |
KR102465515B1 (ko) | 커피박과 반탄화된 왕겨를 재자원화하는 고효율 친환경 고형연료 및 그의 제조방법 | |
KR101726978B1 (ko) | 농업폐기물을 이용한 친환경 고체연료, 이의 제조방법 및 제조시스템 | |
KR100319803B1 (ko) | 오니탄의 조성물 및 그의 제조방법 | |
RU2147029C1 (ru) | Топливный брикет и способ его получения | |
RU2078794C1 (ru) | Способ получения угольных брикетов | |
CN1456644A (zh) | 无粘结剂的洁净型煤冷压成型方法 | |
RU2707297C2 (ru) | Топливный брикет и способ его получения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080304 |