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)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2268289

СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ КОМПОЗИЦІЙНОГО водовугільного палива

Ім'я винахідника: Мурко Василь Іванович (RU); Федяєв Володимир Іванович (RU); Дзюба Дмитро Анатолійович (RU); Заостровскій Анатолій Миколайович (RU); Батькова Тетяна Олександрівна (RU); Клейн Михайло Сімховіч
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю "Науково-виробниче підприємство" Сібекотехніка "
Адреса для листування: 654000, Кемеровська обл., М Новокузнецьк, пр. Комунарів, 2, ЗАТ "НВП" Сібекотехніка "
Дата початку дії патенту: 2004.08.17

Винахід відноситься до способів приготування композиційного рідкого палива на основі вугілля та води і може використовуватися в паливній промисловості, житлово-комунальному господарстві, енергетиці. Спосіб отримання композиційного водовугільного палива включає попереднє мокре подрібнення вугілля, масляну агломерацію отриманої водовугільній суспензії, відділення масляного грануляту від відходів і води, змішування і диспергування грануляту з органічним компонентом. Попереднє мокре подрібнення вугілля здійснюють в присутності освітленої рідкої фази, отриманої при механічному зневодненні грануляту і освітленні відходів, а перед змішуванням і диспергированием масляний гранулят класифікують по кл. 0,1 (0,5) мм з одночасним механічним зневодненням кл. +0,1 (0,5) мм, при цьому на змішування і диспергування з органічним компонентом в присутності реагенту-пластифікатора направляють зневоднений гранулят кл. +0,1 (0,5) мм і суспензію концентрату контрольної флотації підгратного продукту класифікації. Винахід дозволяє отримувати паливо з підвищеною теплотворною здатністю зі збереженням структурно-реологічних характеристик, забезпечує вибухо- і пожаробезопавсность з повною утилізацією всіх компонентів, а й знижує собівартість палива.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до способів отримання рідкого палива на основі вугілля та води - композиційного водовугільного палива (ВВП) і може бути використано в паливній промисловості, енергетиці, житлово-комунальному господарстві та ін. Галузях промисловості.

Відомий спосіб приготування водовугільного палива з рядового вугілля (див. 1. Зайденварг В.Є., Трубецькой К.М., Мурко В.І., Поганий І.Х. Виробництво і використання водовугільного палива. М., Изд. Академії гірничих наук , 2001., с.52-56), рекомендований на дослідно-промисловому углепровод Белово-Новосибірськ. Згідно зазначеного способу рядове вугілля з зольністю 10-20% попередньо дробиться до кл. 0-3 (6) мм, а потім подрібнюється мокрим способом в барабанних кульових і стрижневих млинах з додаванням реагенту-пластифікатора.

Відомий спосіб збагачення дрібних вугілля і вугільних шламів методом масляної агломерації (див. 2. Ельяшевич А.Т., Папушин Ю.Л., Білецький BC Збагачення вугільних шламів методом масляної агломерації. Ж .: «Кокс і хімія», 1991, №5 , с.7-9).

Відповідно до цього методу проводиться попереднє мокре подрібнення вугільного шламу до кл. 0-0,105 мм. Потім отримана водовугільна суспензія піддається олійною агломерації. В результаті утворюється водна суміш грануляту і відходів. Після механічного зневоднення отриманої суміші на гуркоті виділяються зневоднений гранулят і гідросуміш відходів. Гранулят є вихідним продуктом для спалювання або коксування. Гідросуміш відходів направляється у відвал.

Найбільш близьким рішенням з технічної сутності і досягається результату є спосіб підготовки вуглемасляного грануляту до спалювання в топці (див. 3. А.с. №1262204. М.кл. F 23 К 1/00. Опубл. 07.10.1986 р Бюл. №37). Згідно даного способу здійснюють масляну грануляцію вугільного шламу, відокремлюють гранулят від води шляхом механічного зневоднення і подальшої сушки, а перед подачею в топку гранулят розчиняють в органічному розчиннику, переважно в мазуті, і в топку подають в рідкому вигляді.

Недоліками аналогів і прототипу є:

- Використання незбагаченого рядового вугілля;

- Малоефективне використання масляного агента внаслідок його втрат з відходами

і видаляється рідкою фазою при зневодненні і термічної сушіння грануляту;

- Застосування пожежо і вибухонебезпечних термічної сушки грануляту після його механічного зневоднення;

- Висока вартість отриманого рідкого палива внаслідок видалення води з допомогою найбільш дорогого способу - термічної сушки і необхідності застосування великої кількості органічних розчинників, що нагрівається до 100-180 ° С.

Завданнями, які розв'язуються пропонованим винаходом, є:

- Підвищення ефективності використання масляного агента при масляній агломерації вихідного вугілля або вугільного шламу і подальшому приготуванні високоякісного композиційного водовугільного палива;

- Забезпечення пожежо- та вибухобезпеки при приготуванні композиційного водовугільного палива;

- Забезпечення необхідних значень калорійності і реакційної здатності композиційного водовугільного палива при збереженні його структурно-реологічних характеристик (плинності і стабільності);

- Зниження вартості готового композиційного водовугільного палива.

Поставлені завдання вирішуються тим, що попереднє мокре подрібнення вугілля (вугільного шламу) здійснюють в присутності освітленої рідкої фази, отриманої при механічному зневодненні грануляту і освітленні відходів, а перед змішуванням і диспергированием масляний гранулят класифікують по кл. 0,1 (0,5) мм з одночасним механічним зневодненням кл. +0,1 (0,5) мм, при цьому на змішування і диспергування з органічним компонентом в присутності реагенту-пластифікатора направляють зневоднений гранулят кл. +0,1 (0,5) мм і суспензію концентрату контрольної флотації підгратного продукту класифікації.

Дійсно, використання рідкої фази, отриманої при механічному зневодненні грануляту і освітленні відходів, на стадії попереднього мокрого подрібнення вугілля або вугільного шламу дозволяє не прореагували часткам масляного агента, присутнім в рідкій фазі, активно взаємодіяти з виникаючими при подрібненні новими «свіжими» поверхнями дрібних вугільних частинок. В результаті інтенсифікується процес агломерації, а й підвищується ефективність використання масляного агента за рахунок його більш повного застосування і виключення його скидання з відходами.

Здійснення класифікації гідросуміші «масляний гранулят + відходи» з одночасним механічним зневодненням кл. +0,1 (0,5) мм, при цьому змішування і диспергування з органічним компонентом в присутності реагенту-пластифікатора зневодненого грануляту кл. +0,1 (0,5) мм і суспензії концентрату контрольної флотації підгратного продукту класифікації забезпечує максимально можливу ступінь використання масляного реагенту в процесі і необхідну якість одержуваного композиційного водовугільного палива. При цьому виключається дорога вибухо- і пожежонебезпечна термічна сушка, що зумовлює невисоку вартість готового продукту. Фактично реалізується замкнута технологічна схема приготування композиційного водовугільного палива, що виключає скидання масляного агента за межі водношламовой схеми установки отримання палива. Присутність реагенту-пластифікатора дозволяє до мінімально можливої ​​величини знизити вміст водної рідкої фази в готовому композиційному ВУТ при збереженні на необхідному рівні нею структурно-реологічних характеристик (плинності і стабільності).

Межа розподілу масляного грануляту, рівна +0,1 (0,5) мм, обумовлена ​​верхньою межею крупності при попередньому подрібненні, а й найкращою ефективністю зневоднення отриманого грануляту на поверхні, що просіює. Як просіює пропонується використовувати еластичні просівають поверхні, виконані з гуми (ЕПП). Таким чином, обрана межа класифікацій забезпечує, по-перше, прохід всіх породних частинок через сито, а по-друге, найбільш ефективне вилучення та зневоднення вже утворилися масляних гранул в надрешітного продукт.

Здійснення процесу контрольної флотації підгратного продукту класифікації гідросуміші «масляний гранулят + відходи», з одного боку, дозволяє підвищити вихід концентрату за рахунок повернення в процес зруйнованих і напівзруйнованих при механічному зневодненні гранул масляного грануляту, а з іншого боку - забезпечити подачу залишків масляного агента на приготування композиційного водовугільного палива.

Змішування і диспергування масляного гарнулята кл. +0,1 (0,5) мм і концентрату флотації надрешітного продукту з органічним компонентом, як правило, здійснюють в барабанної млині звичайної або вібраційного переважно горизонтального типу або механічному диспергаторі-кавітатор. Використання горизонтальної кульової абострижневий млини дозволяє ітенсіфіціровать процес змішування і диспергування за рахунок численних ударів тіл, що мелють при русі суміші уздовж барабана млина при його обертанні або вібрації. Зазначені млини широко застосовуються у вугільній, гірничорудній, цементній та ін. Галузях промисловості.

і можливе застосування сучасних механічних диспергаторов-кавітаторів для змішування і диспергування масляного грануляту кг. +0.1 (0,5) мм і концентрату флотації підгратного продукту з органічним компонентом в присутності реагенту-пластифікатора, що дозволяє ефективно виконати зазначені процеси з отриманням добре текучого і стабільного композиційного водовугільного палива.

Зневоднений надрешітного продукт, що містить, як правило, цілі вуглемасляного гранули, направляється на розпорошення і змішування з органічним компонентом в присутності реагенту-пластифікатора.

Підгратного продукт, що містить напівзруйновані і зруйновані вуглемасляного гранули і відходи, піддається контрольної флотації, в результаті якої концентрат, що містить залишки вуглемасляного гранул, у вигляді вуглемасляного водної суспензії »і подається на розпорошення і змішування, а гідросуміш з породою направляється на згущення і освітлення. Освітлена рідка фаза повертається в голову процесу - на мокре подрібнення вихідного дрібного вугілля або вугільного шламу. В результаті забезпечується максимальна ступінь використання масляного агента і виключається його скидання за межі установки приготування палива. В кінцевому підсумку, зазначені вище операції призводять до зниження собівартості готового композиційного водовугільного палива і підвищенню його якості.

Як масляного агента застосовують топковий мазут, флотореагенти АФ-2, ААР-1, масло для обмаслюванням шихти і ін.

В якості реагентів-пластифікаторів використовують, як правило, склади на основі вуглелужного реагенту (УЩР) або технічного лігносульфонату (ЛСТ) [1].

В якості органічного компонента застосовують нафту, мазут, важку смолу піролізу, етиловий або метиловий спирти та ін.

Підгратного продукт класифікації і механічного зневоднення подають на контрольну флотацію, в результаті якої не прореагували частки масляного агента, напівзруйновані і зруйновані масляні гранули (при наявності) за рахунок впливу подаються бульбашок повітря і, при необхідності, незначної дози флотореагента спливають на поверхню і у вигляді водної суспензії направляються на змішування і гомогенізацію з органічним розчинником в присутності реагенту-пластифікатора. Пил, що осів у флотомашин породна частина у вигляді гідросуміші видаляється на зневоднення і освітлення. Освітлена вода прямує в голову процесу. Зневоднена порода (відходи) видаляється у відвал.

Для змішування і диспергування масляного грануляту кл. +0,1 (0,5) мм і суспензії концентрату контрольної флотації з органічним розчинником зазначені продукти подаються в барабанну млин або механічний диспергатор-кавітатор. Одночасно в процес дозовано подаються реагент-пластифікатор і, при необхідності, частина освітленої рідкої фази (не показано).

В результаті інтенсивного змішування і диспергування в барабанної млині або механічному диспергаторі-кавітатор утворюється готове композиційне водовугільне паливо з необхідними структурно-реологічними характеристиками. Це забезпечується застосуванням відповідного реагенту-пластифікатора. Як вже вище зазначалося, в якості органічного компонента використовуються: метиловий або етиловий спирти, мазут, нафту або важка смола піролізу і ін. Реагентами-пластифікаторами, як правило, є склади на основі вуглелужного реагенту і технічних лігносульфонатів.

Спосіб отримання композиційного водовугільного палива реалізується в такий спосіб (див. Креслення).

Вихідний дрібне вугілля або вугільний шлам подрібнюють мокрим способом до кл. 0-0,1 (0,5) мм. При цьому в якості рідкої фази використовується рідка фаза, утворена при механічному зневодненні грануляту і освітленні відходів після масляної агломерації. Отримана водовугільна суспензія направляється на масляну агломерацію в гранулятор, куди і додається сполучна - масляний агент, наприклад мазут. Здійснення масляної агломерації відбувається за рахунок того, що гідрофобні або гидрофобізованниє при подрібненні вугільні частинки при турбулізації у водному середовищі зі сполучною (вуглеводневої рідиною) утворюють агломерати, що складаються з частинок вугілля, пов'язаних між собою тонкою плівкою масла. Поступово агломерати ущільнюються, структурно перетворюючись в досить міцні і щільні гранули переважно сферичної форми. Вуглемасляного продукти спливають на поверхню і віддаляються разом з частиною рідкої фази. Основна частина рідкої фази потім відділяється при класифікації і механічному зневодненні грануляту, наприклад, на віброгуркоті з сіткою (щілиною) розміром 0,1 (0,5) мм. Мінеральні гідрофільні частинки (відходи) осідають і видаляються з гранулятора у вигляді гідросуміші. Новоутворена гідросуміш надходить на класифікацію (наприклад, на вібраційний гуркіт, оснащений ЕПП), в результаті якої відбувається поділ гранул і твердих частинок гідросуміші по кл. 0,1 (0,5) мм з одночасним зневодненням кл. +0,1 (0,5) мм. Надрешітного продукт класифікації у вигляді масляного грануляту в складі гранул кл. +0,1 (0,5) мм, що містить чисті вугільні частинки, направляється на змішування і диспергування в барабанну млин або механічний диспергатор-кавітатор. Одночасно на змішування і диспергування подаються органічний компонент (наприклад, метиловий або етиловий спирти, мазут, нафту або важка смола піролізу), реагент-пластифікатор (наприклад, на основі технічного лігносульфонату або вуглелужного реагенту) та суспензія концентрату контрольної флотації підгратного продукту класифікації.

В результаті змішування і диспергування надходять матеріалів утворюється композиційне водовугільне паливо, що володіє необхідними реологічними характеристиками для гідротранспортування, зберігання і прямого спалювання в котлах теплогенеруючих установок. Породний продукт контрольної флотації після згущення і зневоднення направляється у відвал, а освітлена рідка фаза направляється в голову процесу.

Приклади здійснення запропонованого способу отримання композиційного водовугільного палива:

В якості вихідної сировини брали вугільні шлами марок Д, СС і Т.

У таблиці 1 представлені результати масляної агломерації попередньо подрібнених до кл. 0,5 мм проб вугільних шламів у стрижневий млині при масовій частці твердої фази 50% і подальшої класифікації на віброситі з розміром вічок 0,5 мм. Як рідкої фази використовувалася освітлена рідка фаза (вміст твердого не перевищувало 1 г / л).

У таблиці 2 представлені результати контрольної флотації підгратного продукту класифікації і механічного зневоднення.

При змішуванні зневоднених масляних гранул кл. +0,5 Мм з концентратом контрольної флотації підгратного продукту отримано незначне збільшення зольності суміші в порівнянні з зольністю вуглемасляного гранул, відповідно для шламу марки Д зольність суміші склала 3,9, СС-6,7 і Т-6,9%. Однак при цьому істотно підвищилася зольність відходів. Відповідно до 75,1; 71,5 і 62,3%.

Далі суміш надрешітного продукту класифікації і механічного зневоднення (кл. +0,1 (0,5) мм) і суспензії концентрату контрольної флотації завантажували в вибромельнице. Одночасно в барабан млина і подавали розчин реагенту-пластифікатора, отриманого на основі УЩР (50% УЩР + 50% Na ₂ CO _3), і органічні компоненти по черзі: нафта, мазут, важка смола піролізу, метиловий спирт. При використанні метилового спирту застосовували реагент-класифікатор на основі ЛСТ (75% ЛСТ + 25% NaOH). Витрата реагентів становив 1% від твердої маси суміші.

Результати приготування композиційного водовугільного палива в вибромельнице представлені в таблиці 3.

Таким чином, наведені приклади реалізації розробленого способу приготування високореакційного водовугільного палива показують його технічну здійсненність і високу якість одержуваного палива.

Виконані техніко-економічні розрахунки показують, що при використанні композиційного водовугільного палива на основі метилового спирту вартість вироблення 1 МВт електричної енергії 30-62% нижче в порівнянні з мазутом.

В даний час на основі запропонованого способу розроблена і запущена в експлуатацію стендова демонстраційна установка підготовки (збагачення) вугільного шламу, підготовки на його основі композиційного водовугільного палива і його спалювання в топці котла.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Спосіб отримання композиційного водовугільного палива, що включає попереднє мокре подрібнення вугілля, масляну агломерацію отриманої водовугільній суспензії, відділення масляного грануляту від відходів і води, змішування і диспергування грануляту з органічним компонентом, який відрізняється тим, що попереднє мокре подрібнення вугілля здійснюють в присутності освітленої рідкої фази, отриманої при механічному зневодненні грануляту і освітленні відходів, а перед змішуванням і диспергированием масляний гранулят класифікують по класу 0,1 (0,5) мм з одночасним механічним зневодненням класу +0,1 (0,5) мм, при цьому на змішування і диспергування з органічним компонентом в присутності реагенту-пластифікатора направляють зневоднений гранулят класу +0,1 (0,5) мм і суспензію концентрату контрольної флотації підгратного продукту класифікації.

Версія для друку
Дата публікації 09.04.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів