| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2181752
Паливний БРИКЕТ І СПОСОБИ ОТРИМАННЯ БРИКЕТІВ
Ім'я винахідника: Лурій Валерій Григорович
Ім'я патентовласника: Лурій Валерій Григорович
Адреса для листування: 125315, Москва, вул. Лізи Чайкіної, 4, корп.1, кв.190, В.Г.Лурію
Дата початку дії патенту: 2000.12.09
Винахід відноситься до технології виробництва брикетованого палива і може бути використано для комунально-побутових потреб, у металургійній та хімічній промисловості. Суть винаходу: для підвищення водостійкості і термоміцністі паливний брикет на основі термообробленою суміші подрібненого вуглецевого палива і сполучного у вигляді лігносульфонату або меляси і нафтової спекающей добавки з температурою розм'якшення 140-170 або> 250 o С містить 1-10% нафтової спекающей добавки, 1 10% лігносульфонату або меляси і до 100% вуглецевого палива, обраного з вугілля, коксу, відходів вуглецевих електродів або їх суміші. Описано і спосіб отримання брикетів, що включає змішування подрібненого вуглецевого палива, обраного з вугілля, коксу, відходів вуглецевих електродів або їх суміші, 1-10 мас.% Порошку нафтової спекающей добавки з температурою розм'якшення 140-170 або> 250 o С. Потім з 1 -10 мас.% лігносульфонату або меляси брикетують суміш при 30-60 МПа, термообробку брикетів ведуть при температурі на 5-10 o с вище температури розм'якшення нафтової спекающей добавки з подальшим охолодженням брикетів. Описано і спосіб отримання брикетів, що включає нагрів подрібненого вуглецевого палива, змішання нагрітого вуглецевого палива зі сполучною - лігносульфонатів або меласою 1-10 мас.% І залишком нафтопереробки, брикетування суміші і подальше охолодження брикетів, при цьому в якості залишку нафтопереробки використовують 1-10 мас .% порошку нафтової спекающей добавки з температурою розм'якшення 140-170 або> 250 o с, нагрівають подрібнене вуглецеве паливо до температури вище на 5-10 o с температури розм'якшення нафтової спекающей добавки, брикетують нагріту суміш при 30-60 МПа. Охолоджують брикети шляхом перемішування їх з вихідним подрібненим вуглецевим паливом з наступним поділом брикетів і подрібненого вуглецевого палива.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до технології виробництва брикетованого палива і може бути використано для комунально-побутових потреб, у металургійній та хімічній промисловості (при виробництві чавуну, сталі, кольорових металів, феросплавів, фосфору, карбіду кальцію та ін.).
Відомий паливний брикет, що включає в мас.%: Мелясу 4-10, кубові залишки нафтопереробки з температурою плавлення 50-70 o С 0,2-0,7 і вуглецеве паливо з групи: вугільна дрібниця, вугільний шлам, антрацитовий штиб або їх суміші до 100 (RU 2149889, С 10 L 5/16, 27.05.2000).
Недоліком відомого складу брикету є те, що брикети мають недостатню водостійкість і досить значно знижують механічну міцність після нагрівання їх в інертному середовищі при температурі> 500 o С. Ці недоліки збільшують витрати на зберігання брикетів і обмежують застосування їх в хімічній промисловості.
Відомий спосіб отримання брикетованого палива, що включає нагрів подрібненого вуглецевого палива, обраного з антрациту, вугільної дрібниці, вугільного коксу при температурі не більше 120 o С, змішання його в закритому апараті з 5-30 мас.% Рідкого лігносульфонату, в який може бути додано 0 , 1-1 мас.% нафтового дьогтю, пресування суміші з вологістю 2,5-6% в брикети, нагрів брикетів при 200-400 o с (GB 1047449, C 10 L 5/20, 02.11.1966). Отримані брикети мають низьку димністю і хорошою термостійкість. Недоліками цього брикету є недостатньо висока вологостійкість і помітне зниження їх механічної міцності після нагріву в інертному середовищі при температурі> 500 o С, що підвищує витрати на зберігання брикетів і не дозволяє ефективно їх застосовувати в металургійних процесах.
Відомий спосіб отримання паливних брикетів, що включає змішування подрібненого палива, обраного з вугілля, антрацитового штибу, напівкоксу або коксової дрібниці з 2-6 мас.% Порошку нафтової спекающей добавки (високоплавких асфальтового концентрату, одержуваного на третій стадії деасфальтизації гудронів) з температурою розм'якшення 180 250 o С, введення в суміш 4-7 мас.% сполучного - низько-або среднеплавкого нафтового залишку, термообробку суміші при 50-70 o С протягом 20-30 хвилин і подальше брикетування суміші (SU 261364, С 10 L 5/10 , 13.01.1970).
Відомий спосіб забезпечує отримання сирих брикетів і коксобрікетов з підвищеною механічною міцністю при стиранні в барабані. Недоліками відомих брикетів і способу є недостатня вологостійкість брикетів і недостатня їх механічна міцність після нагрівання в інертному середовищі при температурі> 500 o С. Ці недоліки збільшують витрати на зберігання і транспорт брикетів.
Найбільш близьким є паливний брикет на основі термообробленою суміші, що включає в мас.%: Сполучна - лігносульфонат або мелясу 2-7, залишок нафтопереробки (нефтешлам, відпрацьоване машинне масло, парафін гач) 1-6 при загальному змісті сполучного 10-32 і подрібнене вуглецеве паливо, вбрання з коксового, вугільної дрібниці, вугільного шламу або їх суміші до 100.
Спосіб отримання паливних брикетів включає змішання подрібненого вуглецевого палива, обраного з коксового або вугільної дрібниці, вугільного шламу або їх суміші зі сполучною - лігносульфонатів або меласою і залишком нафтопереробки при утриманні сполучного 10-32 мас.%, Брикетування суміші при 1-30 МПа, термообробку (сушку) брикетів при температурі <300 З і подальше охолодження брикетів (RU 2130047, С 10 L 5/02, 10.05.1999).
Недоліком відомого складу брикетів і способу їх отримання є те, що брикети мають недостатню водостійкість, що підвищує витрати на їх зберігання і транспорт, і недостатню механічну міцність після нагрівання їх в інертному середовищі при температурі> 500 o С, що обмежує їх ефективне застосування в хімії і металургії.
Завданням винаходу є отримання брикетів з підвищеною водостійкістю і механічною міцністю, що зберігається після нагріву брикетів при температурі понад 500 o С.
Поставлена задача досягається тим, що запропонований паливний брикет на основі термообробленою суміші, що включає, мас.%: Нафтову спікається добавку з температурою розм'якшення 140-170 або> 250 o С 1-10, лігносульфонат або мелясу 1-10 і подрібнене вуглецеве паливо, вбрання з вугілля, коксу, відходів вуглецевих електродів або їх сумішей до 100.
Поставлена задача досягається і двома варіантами способів отримання запропонованого складу паливних брикетів. За першим варіантом спосіб отримання паливних брикетів включає змішування подрібненого вуглецевого палива, обраного з вугілля, коксу, відходів вуглецевих електродів або їх сумішей, з порошком нафтової спекающей добавки з температурою розм'якшення 140-170 або> 250 o С 1-10 мас.% І з сполучною - лігносульфонатів або меласою 1-10 мас.%, брикетування суміші при 30-60 МПа, термообробку брикетів при температурі вище на 5-10 o С температури розм'якшення нафтової спекающей добавки і подальше охолодження брикетів.
За другим варіантом спосіб отримання паливних брикетів включає нагрів подрібненого вуглецевого палива, обраного з вугілля, коксу, відходів вугільних електродів або їх сумішей, до температури вище на 5-10 o С температури розм'якшення нафтової спекающей добавки, змішування нагрітого палива зі сполучною - лігносульфонатів або меласою 1-10 мас.% і з порошком нафтової спекающей добавки з температурою розм'якшення 140-170 o с і більше 250 o с 1-10 мас.%, брикетування нагрітої суміші при 30-60 МПа і подальше охолодження брикетів; охолодження брикетів може здійснюватися шляхом перемішування їх з вихідним подрібненим вуглецевим паливом з наступним поділом брикетів і подрібненого вуглецевого палива.
Коли суміш з подрібненого вуглецевого палива і нафтової спекающей добавки (НСД) з лігносульфонатів або меласою розігріваються до температури на 5-10 o С вище температури розм'якшення нафтової спекающей добавки, то нафтова спекающая добавка стає рухомий, вода, що міститься в Лігносульфонати або мелясі, частково випаровується , з'являються початкові ознаки їх піролізу і виходить текуча високоадгезивні суміш, яка, з одного боку, добре розподіляється між поверхнями частинок вуглецевого палива і створює з ними після охолодження механічно міцний, водостійкий брикет. З іншого боку, при нагріванні саме такого брикету при температурі понад 500 o С в інертному середовищі відбувається остаточне випаровування води з лігносульфонату або меляси і їх спільний піроліз з нафтової спекающей добавкою і спікання з вуглецевим паливом. Це призводить до збереження високої міцності брикету при нагріванні до температури понад 500 o С в інертному середовищі.
У запропонованому брикеті і способах отримання паливних брикетів використана нафтова спекающая добавка у вигляді порошку з температурою розм'якшення по КВШ 140-170 o С або> 250 o С, властивості якої описані в А.І. Ольфер, Ю.І. НеШин і ін. "Промислові коксування вугільної шихти зниженою спікливості з нафтової спекающей добавкою НСД-2, ж." Кокс і хімія ", М., 1990, 10, с. 10-12; Ю. С. Васильєв, І. Д. Дрозднік і ін., Застосування нафтових спікливих добавок в шихту для коксування, ж. "Кокс і хімія", М., 1989, 12, с. 4-6.
Нафтова спекающая добавка з температурою розм'якшення по КВШ 140-170 o С дозволяє отримати водостійкі брикети з достатньою механічною міцністю при спалюванні їх на колосникових решітках топок, тобто при використанні брикетів для побутових і комунальних потреб. При виготовленні таких брикетів витрачається порівняно невелика кількість тепла, що знижує витрати на їх виготовлення. Нафтова спекающая добавка з температурою розм'якшення по КВШ> 250 o С, хоча і зумовить порівняно великі витрати тепла, але при цьому дозволяє отримувати водостійкі, що зберігають високу механічну міцність брикети при нагріванні їх при температурі понад 500 o С в інертному середовищі. Саме це властивість брикетів дозволяє ефективно їх використовувати в доменному, феросплавному виробництві, при виготовленні фосфору і карбіду кальцію.
Використовують компоненти з наступними характеристиками:
Нафтова спекающая добавка (НСД): ситовий складу 0-2 мм, волога робоча 8-10%, зольність 0,8-3%, сірчистість 2-2,67%, вихід летких речовин 20-35%, спекающая здатність по Рогу 23 -41 од., температура розм'якшення по КВШ 140-170 o С або більше 250 o С.
Вугільна дрібниця: ситовий складу 0-8 мм, волога робоча 8-16%, зольність 8-30%, сірчистість 0,3-2%, вихід летких речовин 0,5-45%, теплотворна здатність 1500-8000 ккал / кг.
Відходи виробництва вуглецевих електродів: ситовий складу 0-8 мм, волога 2-15%, зольність 0,9-28%, вміст вуглецю 60-97%, вихід летких речовин 0,1-8%, теплотворна здатність 7000-7800 ккал / кг.
Коксова: ситовий складу 0-8 мм, волога робоча 5-20%, зольність 7-20%, сірчистість 0,3-2%, вихід летких речовин 0,5-7%, теплотворна здатність 6200-7000 ккал / кг.
Лигносульфонат на натриевом, калійному і амоніевом підставі: концентрація сухої речовини 40-55%, об'ємна маса 1,08-1,27 т / м 3.
Меляса - відхід виробництва цукру: концентрація сухої речовини 30-52%, об'ємна маса 1,08-1,26 т / м 3.
Варіант 1
Приклад 1. Використовують наступні компоненти: вугільну дрібницю з вологістю 10% 94,7 кг, НСД з вологістю 10% і температурою розм'якшення по КВШ 140 o С 1кг, лігносульфонат з концентрацією сухих речовин 40% 43 кг. Вугільну дрібницю і порошок НСД попередньо перемішують, для чого дозовано подають до приймальної воронку, що знаходиться біля вхідного торця двохвального змішувача безперервної дії, а лигносульфонат у вигляді бризок подають в другу прийомну лійку, що знаходиться на 1/4 довжини від вхідного торця змішувача, при цьому відбувається перемішування суміші вугільної дрібниці і НСД з лігносульфонатів. Отриману суміш з температурою навколишнього середовища із змішувача подають на вальцевий прес, де її при 30 МПа брикетують, а брикети подають в термокамеру, де виробляють їх термообробку при 150 o С протягом 60 хв (це на 10 o С вище температури розм'якшення НСД), гарячі брикети охолоджують при температурі навколишнього повітря в бункері. Отримані брикети у вигляді круглої лінзи діаметром 40,5 мм і висотою 26-32 мм мають вологість 1%, високу водостійкість (не знижується механічна міцність при замочуванні брикетів у воді на 48 год), теплотворну здатність 6500 ккал / кг, термоміцністі, яка характеризується високу механічну міцність на скидання (86-90%) після прожарювання брикетів без доступу повітря при 600 o С протягом 30 хв (це більш ніж на 18% вище, ніж у відомому способі). Брикети містять компоненти в наступному співвідношенні, мас.%: Нафтова спекающая добавка 1; лігносульфонат 2; вугільна дрібниця 97.
Приклад 2. За прикладом 1, але замість лігносульфонату використовується меляса. При цьому отримують брикет, за формою, розмірами та властивостями аналогічний отриманому в прикладі 1, з наступним співвідношенням компонентів, мас.%: Нафтова спекающая добавка 1; меляса 2; вугільна дрібниця 97.
Приклад 3. Використовують наступні компоненти: коксову дрібниця з вологістю 20% 76,8 кг, НСД з вологістю 10% 8,7 кг і температурою розм'якшення по КВШ 340 o С, лігносульфонат з концентрацією сухих речовин 55% 14,5 кг. Коксову дрібниця і порошок НСД попередньо змішують, для чого їх дозовано подають до приймальної воронку, що знаходиться біля вхідного торця двохвального змішувача безперервної дії, а лигносульфонат у вигляді бризок подають в другу прийомну лійку, що знаходиться на 1/4 довжини від вхідного торця змішувача. Отриману суміш із змішувача при температурі навколишнього середовища подають на вальцевий прес, де її брикетують при 60 МПа, і брикети подають в термокамеру, де проводять їх термообробку при 350 o С (на 10 o С вище температури розм'якшення НСД) протягом 15 хв. Гарячі брикети охолоджують при температурі навколишнього середовища. Отримані брикети у вигляді круглої лінзи діаметром 40,5 мм і висотою 26-32 мм мають вологість 1%, водостійкість (не знижується механічна міцність брикетів після замочування у воді протягом 48 годин), теплотворну здатність 6300 ккал / кг, термоміцністі, яка характеризується високу механічну міцність на скидання (87-92%) після прожарювання брикетів без доступу повітря при 600 o С протягом 30 хв (це більш ніж на 20% більше ніж, у відомому способі).
Брикети містять компоненти в наступному співвідношенні, мас.%: Нафтова спекающая добавка 10; лігносульфонат 10; коксовий дріб'язок 80.
Приклад 4. За прикладом 1, але НСД має температуру розм'якшення 170 o С, замість лігносульфонату використовується меляса, а замість коксового дріб'язку суміш в рівному співвідношенні коксової дрібниці і дрібного відходу вуглецевих електродів. Термообробку брикетів ведуть при 175 o С (на 5 o С вище температури розм'якшення НСД) протягом 50 хв. Брикети за формою, розмірами і властивостями аналогічні брикетам з прикладу 1, містять компоненти в наступному співвідношенні, мас.%: Нафтова спекающая добавка 10; меляса 10; суміш дрібного відходу вуглецевих електродів з коксової дрібницею 80.
Варіант 2.
Приклад 5. Використовують наступні компоненти: вугільну дрібницю з вологістю 8% 97,1 кг, лігносульфонат 1,9 кг, НСД з вологістю 8% і температурою розм'якшення 140 o С 1 кг. Вугільну дрібницю шнеком подають в вихрову камеру швидкого нагріву, де її нагрівають до 150 o С (на 10 o С вище температури розм'якшення НСД), куди і подають теплоносій у вигляді димових газів з температурою 300-320 o С. вугільну дрібницю з вихровий камери через теплоізольований циклон подають в теплоізольований змішувач безперервної дії. У змішувач живильником-дозатором подають порошок НСД і лігносульфонат, де вони перемішуються протягом 3 хв. Суміш після перемішування з температурою 130-140 o С подають на вальцевий прес, де її брикетують при 30 МПа. Брикети, що виходять із преса, охолоджують в бункері готових брикетів при температурі навколишнього повітря. Отримані брикети у вигляді круглої лінзи діаметром 40,5 мм і висотою 26-32 мм мають вологість 1%, теплотворну здатність 6500 ккал / кг; водостійкість (брикети не знижують механічну міцність після замочування у воді на 48 год), термоміцністі, яка характеризується високою механічною міцністю на скидання (88-89%) після нагрівання брикетів в інертному середовищі при 600 o С протягом 30 хв (це вище на 18 %, ніж у відомому способі).
Брикети містять компоненти в наступному співвідношенні, мас.%: Лігносульфонат 1; нафтова спекающая добавка 1; вугільна дрібниця 98.
Приклад 6. Використовують наступні компоненти: коксову дрібниця з вологістю 10% 90 кг, НСД з вологістю 10% і температурою розм'якшення по КВШ 300 o С 10,3 кг і мелясу 9,7 кг. Коксову дрібниця шнеком подають в вихрову камеру швидкого нагріву, куди і подають теплоносій у вигляді димових газів з температурою 700 o С і за 3 з розігрівають коксову дрібниця до 310 o С (на 10 o С вище температури розм'якшення НСД). Розігріту коксову дрібниця через теплоізольований циклон подають в теплоізольований змішувач безперервної дії, куди і подають порошок НСД і мелясу. Після перемішування протягом 3 хв суміші її з температурою 280-300 o С подають на вальцевий прес, де брикетують при 40 МПа. Брикети, що виходять із преса, охолоджують при температурі навколишнього середовища. Брикети у вигляді круглої лінзи діаметром 40,5 мм і висотою 26-32 мм мають вологість 1%, теплотворну здатність 6300 ккал / кг і водостійкість (брикети не знижують механічну міцність після замочування у воді на 48 год) і термоміцністі, яка характеризується високою механічною міцністю брикетів на скидання (88-92%) після прожарювання брикетів без доступу кисню при 600 o С протягом 30 хв (це на 20% вище, ніж у відомому способі).
Брикети містять компоненти в наступному співвідношенні, мас.%: Меляса 5; нафтова спекающая добавка 10; коксовий дріб'язок 85.
Приклад 7. За прикладом 6, тільки замість коксового дріб'язку використовують дрібні відходи вуглецевих електродів або їх суміш з коксової дрібницею в рівному співвідношенні, а гарячі брикети з температурою 230-250 o С подають в барабанний змішувач, куди і подають ненагрітими дрібні відходи вуглецевих електродів або їх суміш з коксової дрібницею. В барабанному змішувачі брикети охолоджують за рахунок передачі тепла від гарячих брикетів до вуглецевого палива. Після виходу з барабанного змішувача дрібні відходи виробництва вуглецевих електродів або їх суміш з коксової дрібницею з температурою 80-120 o С відокремлюють від брикетів на Віброрешітки.
Брикети містять компоненти в наступному співвідношенні, мас.%: Меляса 5; нафтова спекающая добавка 10; дрібні відходи вуглецевих електродів або їх суміш з коксової дрібницею 85.
Властивості брикетів аналогічні властивостям брикетів за прикладом 6.
У відомих способах механічна міцність брикетів знижується вже через 0,5-2 год їх замочування у воді.
Таким чином, як випливає з прикладів, підвищення водостійкості і термоміцністі брикетів досягнуто.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Паливний брикет на основі термообробленою суміші подрібненого вуглецевого палива і сполучного - лігносульфонату або меляси і залишку нафтопереробки, що відрізняється тим, що в якості залишку нафтопереробки він містить нафтову спікається добавку з температурою розм'якшення 140-170 або> 250 o С при наступному співвідношенні компонентів, мас. %:
Нафтова спекающая добавка - 1 - 10
Лигносульфонат або меляса - 1 - 10
Вуглецеве паливо, вибране з вугілля, коксу, відходів вуглецевих електродів або їх сумішей - До 100
2. Спосіб отримання брикетів з п. 1, що включає змішування подрібненого вуглецевого палива, обраного з вугілля, коксу, відходів вуглецевих електродів або їх сумішей, зі сполучною - лігносульфонатів або меласою 1-10 мас. % І залишком нафтопереробки, брикетування суміші, термообробку брикетів і подальше охолодження брикетів, що відрізняється тим, що в якості залишку нафтопереробки використовують 1-10 мас. % Порошку нафтової спекающей добавки з температурою розм'якшення 140-170 або> 250 o С, змішують її з подрібненим вуглецевим паливом перед змішанням з лігносульфонатів або меласою, брикетують суміш при 30-60 МПа і термообробку брикетів ведуть при температурі на 5-10 o С вище температури розм'якшення нафтової спекающей добавки.
3. Спосіб отримання брикетів з п. 1, що включає нагрів подрібненого вуглецевого палива, обраного з вугілля, коксу, відходів вуглецевих електродів або їх сумішей, змішування нагрітого вуглецевого палива зі сполучною - лігносульфонатів або меласою 1-10 мас. % І залишком нафтопереробки, брикетування суміші і подальше охолодження брикетів, що відрізняється тим, що в якості залишку нафтопереробки використовують 1-10 мас. %, Порошку нафтової спекающей добавки з температурою розм'якшення 140-170 або> 250 o С, нагрівають подрібнене вуглецеве паливо до температури вище на 5-10 o С температури розм'якшення нафтової спекающей добавки, брикетують нагріту суміш при 30-60 МПа.
4. Спосіб за пп. 2 і 3, що відрізняється тим, що охолоджують гарячі брикети шляхом перемішування їх з вихідним подрібненим вуглецевим паливом з наступним поділом брикетів і подрібненого вуглецевого палива.
Версія для друку
Дата публікації 16.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.