RU2790146C1 - Method for producing hookah coal from wood biomass - Google Patents

Abstract

FIELD: woodworking waste processing.

SUBSTANCE: invention relates to the field of woodworking waste processing, and in particular to methods for producing solid charcoal from biomass, and can be used for the production of charcoal for hookahs. First, the woody biomass is crushed and sifted, then subjected to thermal decomposition by heating to a temperature of 400-450°C and thermal catalysis by subsequent heating to a temperature of 600°C and holding at the temperature of thermal catalysis, after holding the coal is cooled and crushed to a fraction from 0.5 to 1 .2 mm. The crushed coal is mixed with tapioca by dry mixing, after which water is added to the resulting mixture at a temperature of 80-90°C at a ratio of coal powder, tapioca and water 51:43:6, then the resulting mixture is molded into briquettes and the resulting briquettes are quenched at a temperature of 120- 140°C when heated at a rate not exceeding 7°C/min and kept at this temperature for 60 minutes, followed by cooling to a temperature not exceeding 80°C with the possibility of intensifying the drying process and the chemical process of solidification of the mixture of coal and binders.

EFFECT: invention makes it possible to produce hookah charcoal from woody biomass with a low volatile matter yield and high performance properties.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области переработки отходов деревообработки, а именно к способам получения твердого древесного угля из биомассы и может применяться для производства древесного угля для кальянов, каминов и т.д. [A24F 1/30, C10L 5/02, C10L 5/04, C10L 5/06, C10L 5/10, C10L 5/28, C10L 5/30, C10L 5/44, C10L 11/00, C10L 11/04, C10L 11/06, C10L 5/442].The invention relates to the field of woodworking waste processing, and in particular to methods for producing solid charcoal from biomass and can be used to produce charcoal for hookahs, fireplaces, etc. [A24F 1/30, C10L 5/02, C10L 5/04, C10L 5/06, C10L 5/10, C10L 5/28, C10L 5/30, C10L 5/44, C10L 11/00, C10L 11/04 , C10L 11/06, C10L 5/442].

Из уровня техники известны СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БРИКЕТОВ ДЛЯ БАРБЕКЮ [GB 946358 (A), опубл.: 15.01.1964], включающий сушку углеродсодержащего топлива, например лигнита, карбонизацию высушенного топлива для удаления смолы в газообразной форме и части несмолистых летучих веществ, отделение смолы от газа и его охлаждение, либо рециркуляция охлажденного газа, либо введение холодного чистого инертного газа в контакт с полукоксом для охлаждения полукокса по мере того, как полукокс покидает зону карбонизации, уменьшая полукокс до мелкодисперсного размер частиц, например, по меньшей мере минус 40 меш, смешивание полукокса со связующим веществом, например, предварительно приготовленным крахмалом и водой, карбонизацию топлива осуществляют при температуре от 500 до 550°С за счет регулирования количества охлажденного отходящего газа, при этом полученные брикеты содержат от 3 до 10 мас. % связующего вещества. Known from the prior art is a METHOD FOR MANUFACTURING BRIQUETTES FOR BBQ [GB 946358 (A), publ.: 01/15/1964], including drying carbon-containing fuel, such as lignite, carbonization of the dried fuel to remove resin in gaseous form and part of non-resinous volatile substances, separation of resin from gas and cooling it, either recirculating the cooled gas or contacting a cold, clean inert gas with the char to cool the char as the char leaves the carbonization zone, reducing the char to a fine particle size, e.g., at least minus 40 mesh, mixing char with a binder, for example, pre-cooked starch and water, fuel carbonization is carried out at a temperature of from 500 to 550°C by controlling the amount of cooled exhaust gas, while the resulting briquettes contain from 3 to 10 wt. % binder.

Недостатком аналога является низкие механические свойства получаемого образца и высокий уровень выделяемого едкого дыма.The disadvantage of analogue is the low mechanical properties of the resulting sample and the high level of emitted acrid smoke.

Наиболее близким по технической сущности является СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФОРМОВАННОГО ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ ИЗ БИОМАССЫ БЕЗ ХИМИЧЕСКИХ ДОБАВОК [CN 106635230 (A), опубл.: 10.05.2017], который включает следующие стадии: сырье получают путем дробления и просеивания вещества; сырье направляется во вращающуюся печь для карбонизации при температуре 300-900°С с получением порошка древесного угля из биомассы; древесный уголь из биомассы помещается в контейнер; растворимый крахмал взвешивают и помещают в контейнер, а порошок древесного угля из биомассы и растворимый крахмал однородно смешиваются при перемешивании; кипяток взвешивают и заливают в емкость для равномерного перемешивания; материал засыпается в нагреватель, и путем нагревания получается приготовленный материал; материал в нагревателе заливается в формовочную машину для прессования под давлением 20-400 МПа; материал выдерживается 10-3600 с; наконец, производится сброс давления и получается древесный уголь из биомассы, не содержащий химических добавок.The closest in technical essence is the METHOD FOR PREPARING MOLDED CHARCOAL FROM BIOMASS WITHOUT CHEMICAL ADDITIVES [CN 106635230 (A), publ.: 05/10/2017], which includes the following stages: raw materials are obtained by crushing and sieving the substance; the raw material is sent to a rotary kiln for carbonization at a temperature of 300-900°C to obtain charcoal powder from biomass; biomass charcoal is placed in a container; the soluble starch is weighed and placed in a container, and the biomass charcoal powder and the soluble starch are uniformly mixed with stirring; boiling water is weighed and poured into a container for uniform mixing; the material is poured into the heater, and by heating the prepared material is obtained; the material in the heater is poured into the molding machine for pressing under a pressure of 20-400 MPa; the material is held for 10-3600 s; finally, the pressure is released and biomass charcoal is obtained, which does not contain chemical additives.

Основной технической проблемой прототипа является высокая стоимость технологии, обусловленная температурой карбонизации до 900°С, что нецелесообразно выше 600°С, как по соображениям технологичности, так как нагрев от 600°С и выше приводит к предъявлению повышенных требований к материалу и конструкции пиролизной печи и увеличению трудозатрат и энергоемкости производства, а также коксованию угля, что делает его невозможным к применению в кальянах. Использование крахмала в качестве связующего приводит к высокому выхода летучих веществ и ухудшению прочностных свойств угля. Кроме того, отсутствие в технологической схеме этапа закаливания угля снижает прочностные характеристики угля, что приводит к его расслаиванию при его эксплуатации.The main technical problem of the prototype is the high cost of the technology, due to the carbonization temperature up to 900°C, which is impractical above 600°C, as for reasons of manufacturability, since heating from 600°C and above leads to increased requirements for the material and design of the pyrolysis furnace and an increase in labor costs and energy intensity of production, as well as coal coking, which makes it impossible to use in hookahs. The use of starch as a binder leads to a high yield of volatile substances and a deterioration in the strength properties of coal. In addition, the absence of the stage of coal hardening in the technological scheme reduces the strength characteristics of coal, which leads to its delamination during its operation.

Задача изобретения состоит в устранении недостатков прототипа.The objective of the invention is to eliminate the shortcomings of the prototype.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности производства кальянного угля из древесной биомассы с низким выходом летучих веществ и высокими эксплуатационными свойствами.The technical result of the invention is to enable the production of hookah charcoal from woody biomass with a low yield of volatile substances and high performance properties.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ производства кальянного угля из древесной биомассы, характеризующийся дроблением и просеиванием биомассы, карбонизацией полученного сырья с получением угольного порошка, сухим перемешиванием со связующим веществом и добавлением воды, прессованием в брикеты, отличающийся тем, что подготовленное путем дробления и просеивания древесной биомассы подвергают термическому разложению нагревом до температуры 400-450°С и термическому катализу последующим нагревом до температуры 600°С и выдержкой при температуре термического катализа, после выдержки уголь охлаждают и измельчают до фракции от 0,5 до 1,2 мм, измельченный уголь смешивают с тапиокой сухим смешиванием, после чего в полученную смесь добавляют воду при температуре 80-90°С при соотношении порошка угля, тапиоки и воды 51:43:6, полученную смесь формуют в брикеты, полученные брикеты закаливают при температуре 120-140°С при нагреве со скоростью не выше 7 °C/мин и выдерживают при этой температуре 60 минут с последующим остыванием до температуры не выше 80°C с возможностью интенсификации процесса сушки и химического процесса затвердевания смеси угля и связующих.The specified technical result is achieved due to the fact that the method for the production of hookah charcoal from wood biomass, characterized in that prepared by crushing and screening of woody biomass is subjected to thermal decomposition by heating to a temperature of 400-450 ° C and thermal catalysis by subsequent heating to a temperature of 600 ° C and holding at a temperature of thermal catalysis, after holding the coal is cooled and crushed to a fraction of 0.5 to 1.2 mm , crushed coal is mixed with tapioca by dry mixing, after which water is added to the resulting mixture at a temperature of 80-90 ° C at a ratio of coal powder, tapioca and water 51:43:6, the resulting mixture is molded into briquettes, the resulting briquettes are quenched at a temperature of 120- 140°C when heated at a rate not exceeding 7°C/min and withstand t at this temperature for 60 minutes, followed by cooling to a temperature not exceeding 80°C with the possibility of intensifying the drying process and the chemical process of solidification of the mixture of coal and binders.

В частности, сырье после термического катализа охлаждают в течение одного часа в среде инертного газа.In particular, the feedstock after thermal catalysis is cooled for one hour in an inert gas environment.

В частности, смесь после смешивания со связующим и водой формуют в брикеты прессованием с усилием 3 МПа.In particular, the mixture after mixing with a binder and water is molded into briquettes by pressing with a force of 3 MPa.

На фигуре показаны кривые дифференциального термического анализа биомассы, где ТГ - данные термогравиметрического анализа, ДСК - дифференциально-сканирующая калориметрия.The figure shows the curves of the differential thermal analysis of biomass, where TG - thermogravimetric analysis data, DSC - differential scanning calorimetry.

Осуществление изобретения.Implementation of the invention.

Кальянный уголь в основном производится из древесной биомассы. В настоящей заявке под растительной биомассой понимается биомасса, получаемая из деревьев и скорлупы плодов деревьев, например, скорлупы кокосового, кедрового, грецкого, лесного орехов и т.д., т.е. наиболее распространенных и выращиваемых массово.Hookah charcoal is mainly produced from woody biomass. In this application, plant biomass refers to biomass derived from trees and tree fruit shells, such as coconut shells, pine nuts, walnuts, hazelnuts, etc., i.e. the most common and mass-produced.

При производстве обычного древесного угля используется древесина трех групп:In the production of ordinary charcoal, wood of three groups is used:

1 группа - лиственные породы деревьев с твердой древесиной (береза, дуб, граб, бук, вяз);Group 1 - deciduous trees with hardwood (birch, oak, hornbeam, beech, elm);

2 группа - хвойные породы деревьев (ель, сосна, пихта);Group 2 - coniferous trees (spruce, pine, fir);

3 группа - лиственные породы деревьев с мягкой древесиной (осина, липа, ива, ольха, тополь).Group 3 - deciduous trees with soft wood (aspen, linden, willow, alder, poplar).

В сырой биомассе растительного сырья (древесине, ореховой скорлупе) содержится большое количество разнообразных веществ, вредных для организма человека. Эти вещества начинают разлагаться и удаляться из биомассы при воздействии высоких температур (выше 350°C). При этом в процессе формования кальянный уголь сушится при температуре не выше 150°C. В связи с этим, использование биомассы растительного сырья в исходном виде недопустимо и требует предварительной термической обработки.The raw biomass of vegetable raw materials (wood, nutshell) contains a large number of various substances that are harmful to the human body. These substances begin to decompose and are removed from the biomass when exposed to high temperatures (above 350°C). At the same time, during the molding process, hookah charcoal is dried at a temperature not exceeding 150°C. In this regard, the use of biomass of plant raw materials in its original form is unacceptable and requires preliminary heat treatment.

Сущность способа изготовления кальянного угля из древесной биомассы заключается в том, что предварительно подготовленную древесную биомассу на первом этапе подвергают термическому разложению нагревом до температуры 400-450°С, а затем, после отпуска, подвергают термическому катализу нагревом до температуры 600°С с последующей выдержкой при температуре термического катализа в течение 1 часа, при этом нагрев осуществляют со скоростью 10°С.The essence of the method of manufacturing hookah charcoal from wood biomass is that the previously prepared wood biomass is subjected to thermal decomposition by heating to a temperature of 400-450°C at the first stage, and then, after tempering, subjected to thermal catalysis by heating to a temperature of 600°C, followed by holding at the temperature of thermal catalysis for 1 hour, while heating is carried out at a rate of 10°C.

Предварительная подготовка биомассы заключается в очистке исходного сырья биомассы от шелухи и пыли, что позволяет снизить зольность конечного продукта и повысить теплоту сгорания. Для очистки сырья биомассы его пропускают через металлическое сито.Preliminary preparation of biomass consists in cleaning the biomass feedstock from husks and dust, which makes it possible to reduce the ash content of the final product and increase the calorific value. To clean the biomass raw material, it is passed through a metal sieve.

В процессе нагрева до 210°С происходит испарение влаги из биомассы, а при температуре 370-600°С происходит термическое разложение биомассы. При дальнейшем повышении температуры термических превращений не происходит и поэтому дальнейший нагрев не целесообразен по причине излишних затрат на нагрев. На фигуре показаны кривые дифференциального термического анализа биомассы, где ТГ - данные термогравиметрического анализа, ДСК - дифференциально-сканирующая калориметрия.In the process of heating up to 210°C, moisture evaporates from the biomass, and at a temperature of 370-600°C, thermal decomposition of the biomass occurs. With a further increase in temperature, thermal transformations do not occur, and therefore further heating is not advisable due to excessive heating costs. The figure shows the curves of the differential thermal analysis of biomass, where TG - thermogravimetric analysis data, DSC - differential scanning calorimetry.

Таким образом, имеет смысл осуществлять пиролиз при температурах до 600°C. В качестве минимальной температуры для исследования принята температура 450°C, так как именно эта температура является границей окончания термического разложения древесины и начала прокалки угля [Евстигнеев Э.И. Химия древесины: Учеб. пособие. - СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2007]. Также из фигуры видно, что при нагреве до этой температуры происходит наибольшее снижение массы сырья, что связано с увеличением выхода летучих веществ. Thus, it makes sense to carry out pyrolysis at temperatures up to 600°C. The temperature of 450°C was taken as the minimum temperature for the study, since this temperature is the boundary of the end of the thermal decomposition of wood and the beginning of calcination of coal [Evstigneev E.I. Chemistry of wood: Proc. allowance. - St. Petersburg: Publishing House of the Polytechnic University, 2007]. It can also be seen from the figure that when heated to this temperature, the greatest decrease in the mass of raw materials occurs, which is associated with an increase in the yield of volatile substances.

Продолжительность процесса пиролиза рассчитывают с учетом скорости прогрева печи с биомассой до необходимой температуры при этом необходимо учитывать, что печь нагревается очень быстро, а биомасса прогревается достаточно долго. Для нагрева биомассы сырья до температуры 600°C потребуется время:The duration of the pyrolysis process is calculated taking into account the rate of heating the furnace with biomass to the required temperature, while it must be taken into account that the furnace heats up very quickly, and the biomass warms up for a long time. It will take time to heat the biomass feedstock to a temperature of 600°C:

,

,

где m - масса биомассы, с_р - удельная теплоемкость при постоянном давлении, Т_2печи - конечная температура печи, Т_1печи - начальная температура печи, δ - толщина стенки печи, S - площадь нагреваемой поверхности, λ - коэффициент теплопроводности, Т₂ - конечная температура угля из биомассы, Т₁ - начальная температура биомассы.where m is the mass of biomass, c _p is the specific heat at constant pressure, T _{2 furnace} is the final temperature of the furnace, T _{1 furnace} is the initial temperature of the furnace, δ is the wall thickness of the furnace, S is the area of the heated surface, λ is the coefficient of thermal conductivity, T ₂ is the final temperature of coal from biomass, T ₁ - initial temperature of biomass.

Практика показала, что уже после 38 минут выдержки биомассы при температуре 600°C перестал выделяться дым, что свидетельствует об окончании термических превращений. Аналогичные результаты были получены и для температуры пиролиза 450°C, где выделение дыма прекратилось на отметке в 34 минуты.Practice has shown that already after 38 minutes of keeping the biomass at a temperature of 600°C, smoke ceased to be emitted, which indicates the end of thermal transformations. Similar results were obtained for the pyrolysis temperature of 450°C, where the smoke emission ceased at around 34 minutes.

Уменьшать время пиролиза не целесообразно, т.к. из-за неравномерности нагрева биомассы в центре печи могут не успевать проходить термические превращения и не полностью выделяться вредные вещества.It is not advisable to reduce the pyrolysis time, because due to the uneven heating of the biomass in the center of the furnace, thermal transformations may not have time to take place and harmful substances may not be completely released.

С учетом саморазогрева биомассы за счет экзотермических реакций в процессе пиролиза, что ускоряет нагрев и в целом процесс пиролиза время выдержки биомассы при температуре пиролиза было увеличено до 60 минут.Taking into account the self-heating of the biomass due to exothermic reactions during the pyrolysis process, which accelerates the heating and the pyrolysis process as a whole, the holding time of the biomass at the pyrolysis temperature was increased to 60 minutes.

Отпуск угля осуществляют посредством его охлаждения в среде инертного газа азота до состояния средней реакционной способности. Время отпуска, полученное экспериментальным путём, составляет 1 час.The release of coal is carried out by cooling it in an inert nitrogen gas to a state of medium reactivity. The vacation time obtained experimentally is 1 hour.

Следующим шагом является размол полученного после пиролиза биомассы угля на фракцию, размер которой влияет на механические (формуемость, сопротивление механическим нагрузкам) и эксплуатационные (скорость розжига, стабильность формы после розжига, теплоту сгорания и время горения) характеристики кальянного угля. Продолжительность и качество измельчения также влияет на экономику процесса, связанную с последующим выбором соответствующего оборудования, а также времени и электроэнергии, затраченных на измельчение.The next step is grinding the coal obtained after pyrolysis into a fraction, the size of which affects the mechanical (formability, resistance to mechanical stress) and operational (ignition speed, shape stability after ignition, combustion heat and burning time) characteristics of hookah coal. The duration and quality of grinding also affects the economics of the process associated with the subsequent choice of appropriate equipment, as well as the time and energy spent on grinding.

Полученный на предыдущем этапе уголь измельчают, например, в ножевой мельнице до состояния фракции от 0,5 до 1,2 мм. Уголь более крупной фракции (более 1,2 мм) хуже формуется и могут разваливаться. Уголь фракцией менее 0,5 мм более плотный, но хуже разжигается и горит.The coal obtained at the previous stage is ground, for example, in a knife mill to a fraction of 0.5 to 1.2 mm. Coal of a larger fraction (more than 1.2 mm) is molded worse and may fall apart. Coal with a fraction of less than 0.5 mm is denser, but ignites and burns worse.

Следующим этапом после размола является смешение измельченного угля с сухим связующим. В качестве связующего используют тапиоку. Основными критериями при выборе сухого связующего являются простота использования с минимальными технологическими затратами, а в идеале - в состоянии поставки, безвредность использования, то есть связующее не должно выделять вредных для здоровья веществ, в том числе при термической обработке и горении, а также стоимость и доступность, то есть связующее должно быть относительно недорогим и распространенным для приобретения. Всем этим критериям отвечает тапиока, выбранная в качестве связующего.The next step after grinding is the mixing of crushed coal with a dry binder. Tapioca is used as a binder. The main criteria when choosing a dry binder are ease of use with minimal technological costs, and ideally in the state of delivery, safety of use, that is, the binder should not emit substances harmful to health, including during heat treatment and combustion, as well as cost and availability. , that is, the binder must be relatively inexpensive and common to purchase. All these criteria are met by tapioca, chosen as a binder.

После сухого смешения, что является отличительной особенностью исследуемого объекта техники, в смесь добавляют горячую воду, разогретую до температуры 80-90°С. Это необходимо для придания связующему, клеящих свойств. Соотношение уголь-связующее-вода зависит от первичного сырья. Так для производства кальянного угля из древесной массы, используется соотношение в котором от 8 до 9 частей угля, от 6 до 8 частей связующего и одна часть воды, преимущественно соотношение 51:43:6. Такое соотношение при экспериментальных исследованиях обеспечило получение оптимального брикета из угля, обладающего оптимальными механическими и эксплуатационными характеристиками.After dry mixing, which is a distinctive feature of the studied object of technology, hot water is added to the mixture, heated to a temperature of 80-90°C. This is necessary to give the binder, adhesive properties. The ratio of coal-binder-water depends on the primary raw material. So for the production of hookah charcoal from wood pulp, a ratio is used in which from 8 to 9 parts of coal, from 6 to 8 parts of a binder and one part of water, mainly a ratio of 51:43:6. Such a ratio in experimental studies ensured the production of an optimal briquette from coal, which has optimal mechanical and operational characteristics.

Далее формуют смесь. Формование смеси осуществляют ударным типом с помощью промышленного пресса для производства кальянного угля с усилием 3 МПа. Next, the mixture is formed. The molding of the mixture is carried out by impact type using an industrial press for the production of hookah coal with a force of 3 MPa.

Заключительным этапом является закаливание полученных брикетов кальянного угля для удаления из них воды и придания им твердости. Как правило, уголь сушится либо естественным путём, либо в камерах сушки при температурах до 35-80°С. Предлагаемый метод закаливания в среде 120-140°С при постепенном нагреве угля со скоростью не выше 7°C/мин, выдержке при этой температуре 60 минут и остывании до 70-80°C позволяет интенсифицировать процесс сушки и химический процесс затвердевания смеси угля и связующих, а также исключает дальнейшее расслаивание при его эксплуатации. Увеличение скорости нагрева приводит к растрескиванию продукта.The final stage is the hardening of the resulting hookah coal briquettes to remove water from them and make them hard. As a rule, coal is dried either naturally or in drying chambers at temperatures up to 35-80°C. The proposed method of hardening in an environment of 120-140°C with gradual heating of coal at a rate not exceeding 7°C/min, exposure at this temperature for 60 minutes and cooling to 70-80°C allows intensifying the drying process and the chemical process of solidification of the mixture of coal and binders and also excludes further delamination during its operation. Increasing the heating rate leads to cracking of the product.

Данный режим закаливания минимизирует время выдержки кубиков в печи и обеспечивает их высыхание, при этом указанная скорость нагрева не позволяет воде внутри кубиков кальянного угля быстро закипать, что ведет к разрушению формы кубиков или появлению трещин. Все это ухудшает как эксплуатационные, так и механические характеристики кальянного угля.This hardening mode minimizes the exposure time of the cubes in the oven and ensures their drying, while the indicated heating rate does not allow the water inside the hookah charcoal cubes to boil quickly, which leads to the destruction of the shape of the cubes or the appearance of cracks. All this worsens both operational and mechanical characteristics of hookah coal.

Особенностью предлагаемого способа заключается в ступенчатом пиролизе с последующим охлаждении в среде инертного газа, последующем измельчении угля из биомассы до определенной фракции, смешивании сыпучего угля со связующим, формовании в брикеты и закаливании брикетов с заданной скоростью нагрева. A feature of the proposed method is stepwise pyrolysis followed by cooling in an inert gas environment, subsequent grinding of coal from biomass to a certain fraction, mixing loose coal with a binder, molding into briquettes and hardening briquettes with a given heating rate.

В 2022 году автором изобретения был проведен ряд экспериментов по производству кальянного угля из биомассы, целью которых являлось определение параметров, при которых возможно получение кальянного угля с приемлемыми эксплуатационными (отсутствие посторонних запахов и вредных веществ, достаточное тепловыделение и время горения) и механическими свойствами.In 2022, the author of the invention conducted a series of experiments on the production of hookah coal from biomass, the purpose of which was to determine the parameters under which it is possible to obtain hookah coal with acceptable operational (no foreign odors and harmful substances, sufficient heat release and burning time) and mechanical properties.

В процессе исследований проверялись следующие механические свойства:During the research, the following mechanical properties were checked:

- формуемость, то есть насколько просто будет сформировать кубик кальянного угля, от чего зависит трудоемкость процесса и стоимость промышленного оборудования;- formability, that is, how easy it will be to form a cube of hookah coal, which determines the complexity of the process and the cost of industrial equipment;

- сопротивление механическим нагрузкам готового угля;- resistance to mechanical loads of finished coal;

- скорость розжига, где оптимальным является условие полного разгорания брикета за время не более 10 минут;- ignition speed, where the optimal condition is the complete ignition of the briquette in a time of not more than 10 minutes;

- стабильность формы после розжига;- shape stability after ignition;

- время горения, где оптимальным является условие полного сгорания брикета за время не менее 45 минут;- burning time, where the optimal condition is the complete combustion of the briquette in a time of at least 45 minutes;

- органолептические характеристики кальянного угля, а именно отсутствие характерных запахов горения продукта.- organoleptic characteristics of hookah coal, namely the absence of characteristic smells of burning the product.

В ходе проведения исследований выполнены следующие работы:In the course of the research, the following works were carried out:

- получение угля при температурах пиролиза 450°С, 500°С, 600°С;- obtaining coal at pyrolysis temperatures of 450°C, 500°C, 600°C;

- исследование влияния очистки исходного сырья (просеивание через крупное сито с целью удаления мелких осколков, шелухи и пыли) на конечный продукт;- study of the effect of purification of the feedstock (sifting through a large sieve in order to remove small fragments, husks and dust) on the final product;

- исследование влияния степени измельчения угля на эксплуатационные характеристики конечного продукта;- study of the influence of the degree of grinding of coal on the performance characteristics of the final product;

- выбор, обоснование и исследование влияния связующего на конечный продукт;- selection, justification and study of the influence of the binder on the final product;

- определение оптимального давления формования на качественные характеристики конечного продукта;- determination of the optimal molding pressure on the quality characteristics of the final product;

- подбор режима закаливания (температура, время) и исследование его влияния на конечный продукт.- selection of hardening mode (temperature, time) and study of its effect on the final product.

Для изготовления экспериментальных образцов кальянного угля в качестве исходного сырья из древесной биомассы были взяты опилки березы, сосны, липы, скорлупа кедрового ореха, скорлупа грецкого ореха, скорлупа лесного ореха. Для проведения сравнительного анализа в качестве эталонных образцов взяты образцы кальянного угля из скорлупы кокоса. For the manufacture of experimental samples of hookah charcoal, birch, pine, linden sawdust, pine nut shell, walnut shell, hazelnut shell were taken as raw materials from woody biomass. To conduct a comparative analysis, samples of hookah coal from coconut shells were taken as reference samples.

После изготовления описанным способом образцов угля из перечисленных вариантов сырья, каждый из которых изготавливался из опилки или скорлупы только одного вида был проведен анализ этих образцов.After the preparation of coal samples by the described method from the listed raw material options, each of which was made from sawdust or shells of only one type, these samples were analyzed.

Визуально, образцы угля, полученные из исходного сырья при температуре 450°С, не отличались от образцов угля из этого же сырья, полученных при температуре 600°C. Visually, the samples of coal obtained from the feedstock at a temperature of 450°C did not differ from the samples of coal from the same raw material obtained at a temperature of 600°C.

Различие обнаружилось при розжиге кальянного угля. Образцы кальянного угля, полученные при температуре пиролиза 450°C, при розжиге выделяли заметное количество едкого дыма (выделения контролировались визуально). В свою очередь образцы кальянного угля, полученные при температуре пиролиза 600°C, дыма и запаха при розжиге почти не давал. Эти же наблюдения касаются и образцов угля из скорлупы кокосового ореха.The difference was discovered when hookah charcoal was ignited. Samples of hookah charcoal, obtained at a pyrolysis temperature of 450°C, emitted a noticeable amount of acrid smoke during ignition (the emissions were visually controlled). In turn, samples of hookah coal, obtained at a pyrolysis temperature of 600 ° C, almost did not give smoke and smell when ignited. The same observations apply to samples of coal from coconut shells.

Что касается образцов угля, полученных при пиролизе при температуре 500°C, то он выделял чуть меньше дыма, чем образцы угля с температурой пиролиза 450°C, но значительно больше, чем образцы угля с температурой пиролиза 600°C.For coal samples obtained by pyrolysis at 500°C, it emitted slightly less smoke than coal samples with a pyrolysis temperature of 450°C, but significantly more than coal samples with a pyrolysis temperature of 600°C.

По этой причине из дальнейших исследований были исключены температуры пиролиза 450°C и 500°C.For this reason, pyrolysis temperatures of 450°C and 500°C were excluded from further studies.

Режим пиролиза для исследуемых образцов был установлен 600°C с выдержкой при этой температуре 60 минут и охлаждением в среде инертного газа, в качестве которого использовали азот.The pyrolysis mode for the samples under study was set at 600°C with holding at this temperature for 60 minutes and cooling in an inert gas medium, which was nitrogen.

Размер фракции для угля из исследуемого сырья и эталонных образцов был выбран от 0,5 до 1,0 (мелкая фракция) и от 1,0 до 1,2 (средняя фракция). Основное отличие по размеру фракции в формуемости кубиков (брикетов). Этот параметр можно измерить лишь качественно. В процессе формования кубиков кальянного угля выяснили, что мелкая фракция гораздо проще формуется, не рассыпается в процессе взвешивания и загрузки в пресс-форму. Средняя фракция сыпется сильнее и могут потребоваться дополнительные приспособления, чтобы правильно взвесить взятую часть смеси и загрузить в пресс-форму.The fraction size for coal from the studied raw materials and reference samples was chosen from 0.5 to 1.0 (fine fraction) and from 1.0 to 1.2 (medium fraction). The main difference in the size of the fraction in the formability of cubes (briquettes). This parameter can only be measured qualitatively. In the process of forming cubes of hookah coal, we found out that the fine fraction is much easier to form, does not crumble during weighing and loading into the mold. The middle fraction pours more strongly and additional devices may be required to properly weigh the taken part of the mixture and load it into the mold.

Для изготовления кальянного угля в качестве связующего для изготовления одной группы исследуемых и эталонных образцов использовался мальтодекстрин, а в другой группе - тапиока. Количество связующего рассчитывалось одинаково для одной и другой группы и составляло от 6 до 10 мас. %. Для исследования в качестве связующего также пробовали использовать крахмал в виде раствора. Добавление крахмала привело к увеличению выхода летучих веществ и снижению прочностных свойств по сравнению с тапиокой.For the manufacture of hookah charcoal, maltodextrin was used as a binder for the manufacture of one group of test and reference samples, and tapioca was used in the other group. The amount of binder was calculated the same for one and the other group and ranged from 6 to 10 wt. %. For research, starch in the form of a solution was also tried as a binder. The addition of starch resulted in an increase in volatile matter and a decrease in strength properties compared to tapioca.

Отмечено, что при использовании мальтодекстрина для получения приемлемой консистенции смеси требуется меньше воды.It is noted that when using maltodextrin, less water is required to obtain an acceptable mixture consistency.

В процессе исследований образцы каждой смеси (при условии одинаковой фракции) формовались одинаково. Более сложно формовались образцы из средней фракции, вне зависимости от состава смеси. В процессе прессования и сушки отличий между образцами одной фракции также не замечено. Увеличение количества связующего влияло на увеличение выхода летучих веществ, поэтому был выбран вариант добавления связующего в количестве 6 масс. %. Также исследовалась возможность снижения количества связующего ниже 6 мас. %, которое негативным образом отразилось на механические прочностные характеристики угля.In the process of research, samples of each mixture (assuming the same fraction) were molded in the same way. It was more difficult to mold samples from the middle fraction, regardless of the composition of the mixture. In the process of pressing and drying, no differences between the samples of the same fraction were also noticed. An increase in the amount of binder affected the increase in the yield of volatile substances, so the option of adding a binder in an amount of 6 wt. %. The possibility of reducing the amount of binder below 6 wt. %, which negatively affected the mechanical strength characteristics of coal.

После формования в ходе экспериментальных исследований также испытывались варианты давления прессования. В качестве вариантов было выбрано: одна тонна на образец (15,7 МПа) и 0,2 тонны (3,1 МПа). При одинаковом весе загружаемой в пресс-форму смеси (17 г) при большем давлении из формы выделилось больше влаги, а сами образцы получались ниже по оси прессования. При усилии прессования 3,1 МПа форма образцов была ближе к кубической. Принципиальной разницы по эксплуатационным или механическим характеристикам образцов, изготовленных с разными усилиями прессования, не обнаружено. Таким образом, достаточно использовать минимальное усилие прессования для придания кубикам кальянного угля приемлемой формы. Практически не целесообразно увеличивать усилия прессования, т.к. это удорожает технологию.After molding, in the course of experimental studies, compression pressure variations were also tested. The options chosen were: one ton per sample (15.7 MPa) and 0.2 tons (3.1 MPa). With the same weight of the mixture loaded into the mold (17 g), at higher pressure, more moisture was released from the mold, and the samples themselves were obtained lower along the pressing axis. With a pressing force of 3.1 MPa, the shape of the samples was closer to cubic. No fundamental difference was found in the operational or mechanical characteristics of samples made with different pressing forces. Thus, it is enough to use the minimum pressing force to give the hookah charcoal cubes an acceptable shape. It is practically not advisable to increase the pressing forces, because. it makes the technology more expensive.

После прессования закаливание кубиков кальянного угля производилась партиями по 10 штук, нагрев производился с температуры 30°C до температуры закаливания, скорость нагрева не превышала 7°C/мин.After pressing, hardening of hookah coal cubes was carried out in batches of 10 pieces, heating was carried out from a temperature of 30 ° C to the hardening temperature, the heating rate did not exceed 7 ° C / min.

Исследовалось 2 температуры закаливания: 110°C и 140°C. Образцы нагревались до этой температуры и выдерживались 60 минут, после чего остывали с печью ~70-80°C. При достижении этой температуры печь открывали. После остывания до 40°C кальянный уголь извлекали из печи, выдерживали при комнатной температуре в течение 10-12 часов, после чего взвешивался на лабораторных весах I-2000.2 hardening temperatures were studied: 110°C and 140°C. The samples were heated to this temperature and kept for 60 minutes, after which they were cooled down with an oven ~70–80°C. When this temperature was reached, the furnace was opened. After cooling to 40°C hookah coal was removed from the oven, kept at room temperature for 10-12 hours, and then weighed on a laboratory balance I-2000.

При первом тесте температуры 110°C с выдержкой 60 минут недостаточно: образцы весили в среднем 14-15 г (против 10-11 г при закаливании на 140°C) и на ощупь были недостаточно твердыми, недосушенными. В свою очередь образцы, закаленные при 140°C были достаточно твердыми и визуально казались готовыми к использованию и без трещин. Поэтому в последующих тестах использовали температуру закаливания только 140°C.During the first temperature test, 110°C with a holding time of 60 minutes is not enough: the samples weighed an average of 14–15 g (vs. In turn, the samples hardened at 140°C were quite hard and visually seemed ready for use and without cracks. Therefore, only 140°C was used in subsequent tests.

Таким образом, все исследуемые в данной работе образцы были получены при следующем режиме закаливания: нагрев с температуры 30°C до 140°C со скоростью не более 7°C/мин, выдержка 60 минут при температуре 140°C, остывание в печи до температуры ~70-80°C, затем открытие печи и дальнейшее более быстрое остывание до 40°C. Этот режим наиболее оптимальный, т.к. его достаточно для получения кальянного угля с высокими механическими и эксплуатационными характеристиками и минимальным количеством брака.Thus, all the samples studied in this work were obtained under the following hardening regime: heating from a temperature of 30°C to 140°C at a rate of no more than 7°C/min, holding for 60 minutes at a temperature of 140°C, cooling in a furnace to ~70-80°C, then opening the furnace and further faster cooling down to 40°C. This mode is the most optimal, because. it is enough to obtain hookah coal with high mechanical and operational characteristics and a minimum amount of rejects.

При транспортировке и перегрузке коробки с кальянным углем подвергаются механическим нагрузкам. Основное требование - продукт должен сохранять внешний вид и выдерживать нагрузки, исключающие его разрушение, при котором снижается его эффективность при использовании. Для обеспечения сопротивления продукта к механическим нагрузкам к нему предъявляются требования по механическим характеристикам, описанные в ГОСТ Р 57016-2016 «Брикеты каменноугольные для энергетических и коммунально-бытовых нужд. Технические требования», включая прочность формованного топлива после испытания сбрасыванием.During transportation and reloading, boxes with hookah charcoal are subjected to mechanical stress. The main requirement is that the product must retain its appearance and withstand loads that exclude its destruction, which reduces its effectiveness during use. To ensure the resistance of the product to mechanical loads, it is subject to the requirements for mechanical characteristics described in GOST R 57016-2016 “Coal briquettes for energy and domestic needs. Technical requirements”, including the strength of the molded fuel after the drop test.

Испытания на сбрасывание проводили согласно методике ГОСТ 21289-75 «Брикеты угольные. Методы определения механической прочности», согласно которой предварительно взвешенное формованное топливо загружали в ящик с открывающимся дном и помещали его над металлической плитой на высоте 1,5 м. Открывая запирающие створки дна приспособления, сбрасывали формованное топливо на плиту. Собрав топливо с плиты, в том числе и отдельные куски, попавшие за борт плиты, снова загружают ящик и повторяют сбрасывание. Все образцы удовлетворяют требованиям ГОСТ 21289-75.Drop tests were carried out according to the method of GOST 21289-75 “Coal briquettes. Methods for Determining Mechanical Strength”, according to which pre-weighed shaped fuel was loaded into a box with an opening bottom and placed above a metal plate at a height of 1.5 m. Having collected fuel from the stove, including individual pieces that fell overboard of the stove, the box is loaded again and the dumping is repeated. All samples meet the requirements of GOST 21289-75.

Следующим испытание была скорость розжига. Скорость розжига кальянного угля проверялась следующим образом. На предварительно разогретую до рабочей температуры плиту для розжига кальянного угля укладывали испытуемые образцы и засекали время электронным секундомером. На отметке в 5 минут каждый образец переворачивали на противоположную грань и продолжали греть до достижения отметки в 10 минут. После этого образцы обдувались и выкладывались на алюминиевый поддон на расстоянии не менее 50 мм друг от друга.The next test was ignition speed. The ignition speed of hookah coal was tested as follows. Test samples were placed on a stove preheated to the operating temperature for ignition of hookah coal and the time was recorded with an electronic stopwatch. At the 5 minute mark, each sample was turned over to the opposite side and continued to heat until the 10 minute mark was reached. After that, the samples were blown and laid out on an aluminum pallet at a distance of at least 50 mm from each other.

Все образцы достаточно разгорелись за отведенное время. Образцы, изготовленные с использованием мелкой фракции, разгорались несколько быстрее по сравнению с образцами из средней фракции. Также все испытуемые образцы сравнивались с эталонными.All samples flared up sufficiently in the allotted time. The samples made using the fine fraction flared up somewhat faster than the samples from the medium fraction. Also, all the tested samples were compared with the reference ones.

Выделяемое тепло и стабильность формы после розжига.Emitted heat and shape stability after ignition.

Температуру поверхности кубиков кальянного угля определяли с помощью инфракрасного термометра-пирометра ADA TemPro 300 через 5 минут после выкладывания на алюминиевый поддон, а затем через 20 минут. При этом не происходило никакого раздува (при использовании кальяна уголь с каждой затяжкой обдувается потоками воздуха и благодаря этому разгорается сильнее).The surface temperature of the hookah charcoal cubes was determined using an ADA TemPro 300 infrared thermometer-pyrometer 5 minutes after being placed on an aluminum tray, and then 20 minutes later. At the same time, there was no swelling (when using a hookah, the coal is blown with air currents with each puff and due to this it flares up more strongly).

Все испытываемые образцы показали жар, достаточный для использования в кальяне. All tested samples showed heat sufficient for use in a hookah.

Что касается стабильности формы, здесь образцы с использованием мальтодекстрина в качестве связующего заметно уступают образцам с использованием тапиоки. На образцах с мальтодекстрином визуально обнаруживались трещины, а при дальнейшем горении разваливались на несколько частей.With regard to shape stability, samples using maltodextrin as a binder are noticeably inferior to samples using tapioca. Cracks were visually detected on samples with maltodextrin, and during further combustion they fell apart into several parts.

Образцы с тапиокой в качестве связующего показали стабильную форму на протяжении всего времени горения. На них не появлялось трещин вне зависимости от размера фракции.Samples with tapioca as a binder showed a stable shape throughout the burning time. No cracks appeared on them, regardless of the size of the fraction.

Также стоит учесть, что при использовании угля в кальянных кальянщики периодически стучат угольками о металлическую поверхность, чтобы сбить лишний пепел. И при таком подходе образцы с мальтодекстрином в качестве связующего просто разрушались, еще не попав в кальян к клиенту.It is also worth considering that when using coal in hookah rooms, hookah workers periodically knock coals on a metal surface to knock off excess ash. And with this approach, samples with maltodextrin as a binder simply collapsed before they got into the hookah to the client.

И последний критерий, по которому кальянщики оценивают уголь - наличие посторонних или едких запахов. Любой кальянный уголь выделяет дым и запах при розжиге (это допустимо), но не должен выделять запах и дым при непосредственном использовании, чтобы не испортить вкус и запах табака.And the last criterion by which hookah workers evaluate coal is the presence of extraneous or pungent odors. Any hookah charcoal emits smoke and smell when ignited (this is acceptable), but should not emit smell and smoke when used directly, so as not to spoil the taste and smell of tobacco.

При розжиге все испытанные образцы выделяли некоторый запах, который проходил при достаточном разогреве уголька. При этом образцы с мальтодекстрином в качестве связующего в составе выделяли заметное количество едкого горького дыма. Образцы с тапиокой в составе выделяли более слабый запах, сравнимый по силе с эталонными образцами.When ignited, all tested samples emitted some odor, which disappeared with sufficient heating of the charcoal. At the same time, samples with maltodextrin as a binder in the composition emitted a noticeable amount of acrid bitter smoke. Samples with tapioca in the composition emitted a weaker odor, comparable in strength to the reference samples.

После проведения всех испытаний образцов были изготовлены партии кальянного угля из исследуемых вариантов сырья из нетрадиционной древесной биомассы. Эти партии была передана в лаундж-бары для практических испытаний продукта и получения отзывов об угле.After carrying out all the tests of the samples, batches of hookah coal were made from the studied options for raw materials from non-traditional woody biomass. These batches were donated to lounge bars for hands-on product testing and coal feedback.

По результатам апробации получены следующие результаты.Based on the results of approbation, the following results were obtained.

Посторонние запахи. В процессе розжига был некоторый запах, что характерно для любого кальянного угля. После разогрева запах исчез. В процессе курения никаких посторонних запахов уголь не выделял и не портил вкус табака.Foreign odors. During the ignition process, there was some smell, which is typical for any hookah coal. After warming up, the smell disappeared. In the process of smoking, coal did not emit any foreign odors and did not spoil the taste of tobacco.

Температура и время горения. В процессе курения жар от угля смог в достаточной степени раскрыть вкус табака, а время его использования (более 1 часа) позволило использовать весь потенциал табака в кальяне.temperature and burning time. In the process of smoking, the heat from the coal was able to sufficiently reveal the taste of tobacco, and the time of its use (more than 1 hour) made it possible to use the full potential of tobacco in the hookah.

Стабильность формы. На протяжении всего времени использования кубики кальянного угля сохраняли свою форму и не разваливались на части.Form stability. Throughout the entire time of use, the hookah coal cubes retained their shape and did not fall apart.

Зольность. По количеству золы замечаний не было.Ash content. There were no comments on the amount of ash.

Также, по отзывам кальянщиков, полученный уголь удовлетворяет требованиям кальянных заведений и превосходит по своим свойствам многие присутствующие на рынке марки кокосового угля.Also, according to hookah workers, the resulting coal meets the requirements of hookah establishments and surpasses in its properties many brands of coconut coal on the market.

Таким образом, полученный описанным способом кальянный уголь из древесной биомассы может быть востребованным на рынке.Thus, hookah charcoal from woody biomass obtained by the described method can be in demand on the market.

На основании проведенных исследований и по отзывам пользователей можно сделать следующие выводы:Based on the research and user feedback, the following conclusions can be drawn:

1. Предварительная очистка сырья незначительно улучшает некоторые характеристики кальянного угля (незначительное снижение зольности при значительном уменьшении выхода летучих). Но т.к. это дополнительный этап технологического процесса, требующий дополнительного оборудования и рабочей силы, то с целью удешевления технологии можно исключить этот этап.1. Preliminary cleaning of raw materials slightly improves some characteristics of hookah coal (a slight decrease in ash content with a significant decrease in the yield of volatiles). But since Since this is an additional stage of the technological process that requires additional equipment and labor, in order to reduce the cost of technology, this stage can be excluded.

2. Рекомендуемый режим пиролиза: нагрев и выдержка при 600°C в течение 60 минут с охлаждением в среде инертного газа без доступа кислорода для исключения воспламенения.2. Recommended pyrolysis mode: heating and holding at 600°C for 60 minutes with cooling in an inert gas environment without oxygen to prevent ignition.

3. При измельчении угля размер фракции влияет в основном на формуемость изделий: чем больше фракция, тем сложнее сформовать, взвесить заготовку и поместить ее в пресс-форму. Однако измельчение до более мелкой фракции может потребовать более дорогого оборудования, но при этом существенно снизит процент брака. В свою очередь, работа со средней фракцией также может потребовать дополнительного технологического оснащения.3. When grinding coal, the size of the fraction mainly affects the formability of products: the larger the fraction, the more difficult it is to mold, weigh the workpiece and place it in the mold. However, grinding to a finer fraction may require more expensive equipment, but will significantly reduce the reject rate. In turn, work with the middle fraction may also require additional technological equipment.

4. Для формирования кубиков кальянного угля правильной формы достаточно небольшого усилия прессования (3 МПа), обеспечиваемого большинством промышленных прессов для производства кальянного угля.4. For the formation of cubes of hookah coal of the correct form, a small pressing force (3 MPa) is sufficient, provided by most industrial presses for the production of hookah coal.

5. В качестве связующего рекомендуется использовать тапиоку в количестве 6 масс.%, т.к. образцы с таким составом показали наилучшие механические и эксплуатационные характеристики.5. As a binder, it is recommended to use tapioca in the amount of 6 wt.%, because samples with this composition showed the best mechanical and operational characteristics.

6. Сушку сформированных кубиков кальянного угля можно проводить при температуре 140°C при постепенном нагреве угля со скоростью не выше 7°C/мин, выдержке при этой температуре 60 минут и остывании с печью до ~70-80°C. Главное исключить шоковый нагрев и слишком быстрое остывание, т.к. это может привести к растрескиванию продукта.6. Drying of formed hookah charcoal cubes can be carried out at a temperature of 140°C with gradual heating of the charcoal at a rate not exceeding 7°C/min, holding at this temperature for 60 minutes and cooling with the oven to ~70-80°C. The main thing is to exclude shock heating and too rapid cooling, because. this may cause cracking of the product.

7. В целом кальянный уголь из нетрадиционных вариантов древесной биомассы способен конкурировать с эталонным кокосовым углем как по выходу летучих веществ, так и по своим эксплуатационным качествам, в том числе теплотворной способности, не уступая по зольности.7. In general, hookah charcoal from non-traditional woody biomass is able to compete with the reference coconut charcoal both in terms of volatile substances and in terms of its performance, including calorific value, not inferior in ash content.

Claims (3)

1. Способ производства кальянного угля из древесной биомассы, характеризующийся дроблением и просеиванием биомассы, карбонизацией полученного сырья с получением угольного порошка, сухим перемешиванием со связующим веществом и добавлением воды, прессованием в брикеты, отличающийся тем, что подготовленное путем дробления и просеивания сырье из древесной биомассы подвергают термическому разложению нагревом до температуры 400-450°С и термическому катализу последующим нагревом до температуры 600°С и выдержкой при температуре термического катализа, после выдержки уголь охлаждают и измельчают до фракции от 0,5 до 1,2 мм, измельченный уголь смешивают с тапиокой сухим смешиванием, после чего в полученную смесь добавляют воду при температуре 80-90°С при соотношении порошка угля, тапиоки и воды 51:43:6, полученную смесь формуют в брикеты, полученные брикеты закаливают при температуре 120-140°С при нагреве со скоростью не выше 7°C/мин и выдерживают при этой температуре 60 минут с последующим остыванием до температуры не выше 80°C с возможностью интенсификации процесса сушки и химического процесса затвердевания смеси угля и связующего.1. A method for the production of hookah charcoal from wood biomass, characterized by crushing and screening biomass, carbonization of the resulting raw material to obtain coal powder, dry mixing with a binder and adding water, pressing into briquettes, characterized in that the raw material prepared by crushing and screening from wood biomass subjected to thermal decomposition by heating to a temperature of 400-450°C and thermal catalysis by subsequent heating to a temperature of 600°C and holding at the temperature of thermal catalysis, after holding the coal is cooled and crushed to a fraction of 0.5 to 1.2 mm, crushed coal is mixed with tapioca by dry mixing, after which water is added to the resulting mixture at a temperature of 80-90 ° C at a ratio of coal powder, tapioca and water 51:43: 6, the resulting mixture is molded into briquettes, the resulting briquettes are quenched at a temperature of 120-140 ° C when heated at a speed not exceeding 7 ° C / min and kept at this temperature for 60 minutes, followed by cooling up to a temperature not exceeding 80°C with the possibility of intensifying the drying process and the chemical process of solidification of the mixture of coal and binder. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сырье после термического катализа охлаждают в течение одного часа в среде инертного газа.2. The method according to claim 1, characterized in that the raw material after thermal catalysis is cooled for one hour in an inert gas environment. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь после смешивания со связующим и водой формуют в брикеты прессованием с усилие 3 МПа.3. The method according to claim 1, characterized in that the mixture after mixing with a binder and water is molded into briquettes by pressing with a force of 3 MPa.

Images