Спосіб утилізації відходів коксохімічного виробництва для одержання паливних брикетів

Винахід відноситься до технології одержання твердого вугільного палива, зокрема, одержання паливних брикетів для використання як побутового, так і в промисловому паливному устаткуванні. У коксохімічному виробництві завжди гостро стоїть питання підвищення насипної щільності вугільної шихти для коксування. Підвищення щільності вугільної шихти, яка завантажується в камери коксових печей, істотно впливає на процес формування коксу, значно поліпшує те хніко-економічні показники роботи коксохімічних підприємств. Відомий спосіб одержання брикетів шляхом змішування вугілля з вуглеводневим з'вязуючим і наступним брикетуванням [1]. Недоліком відомого способу являється недостатня міцність брикетів і шкідливий вплив з'вязуючого на навколишнє середовище. Відомий також спосіб одержання вугільних брикетів, який включає сушіння вугілля, перемішування вугілля зі з'вязуючим, до складу якого входить лігносульфонат з наступним пресуванням . При цьому вугілля розподіляють на дрібну та крупну фракції, дрібну фракцію змішують з лігносульфонатом, гранулюють, змішують з попередньо підсушеною крупною фракцією та нафтобітумом. Виготовлену таким чином шихту пресують при тиску 25+/-5МПа [2]. Однак отримані таким способом брикети мають порівняно низьку вологостійкість, термостійкість і виділяють шкідливі речовини при горінні. Крім того, використання нафтобітум у пов'язане зі значними енерговитратами, тому що те хнологія його вживання передбачає розігрів і обробку гострим паром. Найбільш близьким по технічній сутності і результату, що досягається, являється спосіб одержання паливних брикетів, який включає сушку сировини, що містить вуглець, перемішування зі з'вязуючим, до складу якого входить лігносульфонат у суміші з мелясою при співвідношенні 1:1, при цьому використовують з'вязуюче в кількості не більш 5-7мас.% від маси вихідної сировини і подальше пресування. Пресування здійснюють під тиском 50-55МПа, а подальшу термообробку брикетів здійснюють при 320-340°С протягом 15-20хв. [3]. Недоліком даного способу являється низька термостійкість брикетів, збільшення енерговитрат на термополімеризацію брикетів, складність технологічного процесу і дорожнеча з'вязуючого. В основу винаходу поставлена задача створення способу утилізації відходів коксохімічного виробництва для одержання паливних брикетів, у якому в наслідок пресування під тиском 100МПа використовують з'вязуюче, що складає не більш 5-7% від маси вихідної сировини, а також включає кам'яновугільні фуси, кислу смолку, полімери бензольного відділення і борошно в співвідношенні 6:1, при цьому утворюються досить міцні брикети для транспортування по конвеєрних лініях для подачі в коксові печі. При використанні брикетів як побутове паливо змінюється рецепт з'вязуючого, знижується кількість фусів і збільшується кількість борошна. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в способі утилізації відходів коксохімічного виробництва для одержання паливних брикетів, що включає сушку сировини, яка містить вуглець, змішування зі з'вязуючим і подальше пресування, відповідно по винаходу, пресування здійснюють під тиском 100МПа, при цьому використовують з'вязуюче з температурою 70-80°С в кількості не більш 5-7% від маси сировини, яка брикетується, що містить кам'яновугільні фуси, кислу смолку і полімери бензольного відділення, з борошном, що взяті в співвідношенні 6:1. При тиску 100МПа і кількості з'вязуючого 5-7% забезпечується адсорбція зв'язувальних речовин матеріалів, які брикетують, полімеризація смол, що містяться у фуса х, створення достатнього міцного вуглецевого каркасу і за рахунок цього утворюються брикети високої міцності, здатні витримати кілька перевантажень перед подачею в завантажувальний вагон коксової батареї. Якщо пресування вести нижче 100МПа, то виникає необхідність у випалі брикетів, якщо вище 100МПа - немає необхідності підвищува ти тиск, тому що міцність брикету достатня при цьому тиску; Якщо вводити з'вязуюче менше 5% - брикет виходить розсипчастим, якщо вище 7% - при збереженні виділяються смолисті речовини, брикет злипається, що небажано. Додавання борошна в брикет дозволяє одержати більш міцний вуглецевий каркас брикету і виключити з процесу його виробництва термополімеризацію. Якщо кам'яновугільні фуси нагрівати нижче 70°С, то фаза не буде текуча, буде погане розпилення, а якщо вище 80°С, то легко-кипучі фракції будуть випаровуватись, що спричинить краще розпилення в потоці сировини, яка рухається. Вологостійкість брикету не має значення, тому що отримані брикети не зберігаються на відкритому складі, а відразу подаються в бункер для дозованої подачі в ши хту для коксування. Приклад конкретного виконання. Сировина, що містить вуглець, складається з вугільного концентрату марки «Г» і шламоконцентрату, які беруть у рівних кількостях 1:1, попередньо сушать до вологості 8%. Потім змішують із зв'язуючим у кількості не більш 5-7% від маси сировини, яка брикетується. У якості зв'язуючого використовують кам'яновугільні фуси, що включають кислу смолку і полімери бензольного відділення в рівних кількостях, додають борошно, взяте в співвідношенні з відходами 6:1, нагрівають до t=70-80°С і в рідкотекучому стані розпорошують у потоці сировини, яка рухається. Кам'яновугільні фуси нагрівають до температури 70-80°С, тому що м'який і рівномірний обігрів перешкоджає локальному загусненню фусів, що полегшує їхнє видалення і забезпечує рівномірний розподіл температур у всьому об'ємі апарата, що виключає утворення конвективних струмів і сприяє кращому осадженню часток. Для поліпшення контакту зв'язуючого із сировиною, що брикетується, відбувається перемішування в змішувачі, у результаті чого температура готової суміші знижується перед брикетуванням до 35-40°С. Далі суміш надходить на двухвалковий прес, де пресування ведуть під тиском 100МПа і готовий брикет конвеєром відвантажується на склад. 1. Склад сировини, що містить вуглець. Вугільний концентрат марки «Г»: Зольність, % 9,2 Вміст вологи, % 8,0 Вихід летучи х речовин, % 36,0 Вміст сірки, % 1,5 Шламоконцентрат: Зольність, % 12,0 Вміст вологи, % 12,0 Вихід летучи х речовин, % 32,4 Вміст сірки, % 1,31 Участь концентрату марки «Г» і шламоконцентрату в брикеті 1:1. 2. Склад зв'язуючого: Кам'яновугільні фуси: Щільність, кг/м 3 1,29 Вміст вологи, % 10 Вміст речовин, нерозчинних у 49-44% толуолі (на суху масу), % Зольність, % 2,5-3,5% 3. Борошно житнє ІІ сорту (стандартної вологості). Зв'язуюче додається в співвідношенні 6:1 у кількості не більш 7% від шихти, що брикетується. Таким чином, відходи коксохімічного виробництва використовуються для одержання паливних брикетів, що дозволяє вирішити проблему утилізації і використання відходів вуглезбагачення. Запропонований спосіб більш економний з точки зору енерговитрат, тому що виключає таку операцію, як термообробку, а також вносить великий вклад у вирішенні задачі захисту навколишнього середовища. Джерела інформації, використанні при складанні заявки: 1. А.С. СССР №1701733, МКИ C10L5/14, 5/04, опубл. 30.12.1991, Бюл. №48. 2. А.С. СССР №1798366, МКИ C10L5/16, опубл. 26.07.1985, Бюл. №48. 3. Патент України №28137, МПК C10L5/16, опубл. 16.10.2000, Бюл. №5 (прототип).