Спосіб одержання паливних брикетів

1 Спосіб одержання паливних брикетів зі зв'язувальним на основі продуктів, що містять крохмаль (крохмаль, борошно), який включає змішу вання з нагрівом вуглецевого дрібняку, продуктів, що містять крохмаль та воду, пресування утвореної маси з одержанням брикетів та їх наступним просушуванням, який відрізняється тим, що на стадії змішування додатково вводиться зшивальний агент - сіль магнію, кальцію, заліза або алюмінію 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що на 100 мч вуглецевого дрібняку береться 1,5 - 8 м ч продукту, що містить крохмаль, та 0,05 - 0,60 м ч зшивального агента Винахід належить до технології брикетування твердого палива зі зв'язувальним, зокрема, до одержання брикетів з антрациту, кам'яного вугілля, коксового дрібняку, що можуть бути використані як побутове та енергетичне паливо, відновлювач в різноманітних технологічних процесах та для багатьох інших цілей Відомий спосіб одержання паливних брикетів шляхом змішування вугілля з вуглеводневим зв'язувальним та наступним брикетуванням (а с СРСР №1701733) Недоліками способу є недостатня МІЦНІСТЬ брикетів та шкідливий вплив зв'язувального на навколишнє середовище Відомий також паливний брикет для металургійних процесів та спосіб його виготовлення (патент РФ №2016048) Брикет одержують змішуванням при температурі 100 - 110°С гранульованого ЛІГНІТОВОГО коксу, антрацитового дрібняку та крохмалю з водою, пресуванням одержаної маси і наступним просушуванням Даний спосіб вибрано як прототип Недоліками способу є велика витрата дорогого зв'язувального - крохмалю (кукурудзяного, картопляного та ш ) -до 10% від маси брикету ( або до 11,1м ч на 100м ч вуглецевого дрібняку) та висока температура нагріву при змішуванні (100 -110°С) шування зі збереженням високої МІЦНОСТІ брикетів Суть винаходу полягає в тому, що в способі одержання паливних брикетів зі зв'язувальним на основі продуктів, що містять крохмаль (крохмаль, борошно), який включає змішування з нагрівом вуглецевого дрібняку, продуктів, що містять крохмаль, та води, пресування утвореної маси з одержанням брикетів та їх наступним просушуванням, який відрізняється тим, що на стадії змішування додатково уводиться зшивальний агент - сіль магнію, кальцію, заліза або алюмінію Суттєвими ознаками винаходу, спільними з прототипом, є змішування при нагріві дрібняку, який брикетується, з продуктами, що містять крохмаль, та водою, брикетування одержаної маси, просушування брикетів Суттєвою ознакою, що відрізняє винахід, є введення на стадії змішування при нагріві додатково неорганічної сполуки -солі магнію, кальцію, заліза або алюмінію , яка дозволяє покращити зв'язувальні властивості в процесі одержання брикетів Між суттєвою ознакою, що відрізняє винахід, та технічним результатом існує причинно - наслідковий зв'язок Відомо (ДИВ , наприклад, Н Г Гулюк и др Крахмал и крахмалопродукты (современная технология) М , Агропромиздат, 1985 г), що утворення поперечних зв'язків МІЖ макромолекулами крохмалю приводить до зростання механічної МІЦНОСТІ В основу винаходу поставлена задача вдосконалити спосіб одержання паливних брикетів зі зв'язувальним на основі продуктів, що містять крохмаль, за рахунок зменшення вартості зв'язувального та зниження температури нагріву під час змі СО Ю 47573 гелю, який одержують при клеистеризацм крохмалю Це дозволяє зменшити витрати зв'язувального Але коли утворюється велика КІЛЬКІСТЬ таких зв'язків, ТО гель стає жорстким, втрачає адгезію, що спричиняє різке зниження зв'язувальних властивостей В даному винаході в якості зшивального агента, що забезпечує оптимальні властивості крохмального гелю, використовуються солі двоабо тривалентного металу (магнію, кальцію, заліза або алюмінію) КІЛЬКІСТЬ зшивального агента, що додається, складає 0,05 - 0,60м ч , а маса продукту, що містить крохмаль, - 1,5-8м ч на 100м ч вуглецевого дрібняку Використання борошна замість крохмалю суттєво здешевлює зв'язувальне, чому що вартість борошна в 2 - 4рази нижча за вартість крохмалю Суть винаходу пояснюється прикладами Приклад 1 100г антрацитового штабу (фракція 0-6мм, вологість 5,7%, зольність 14,2%) псремішустся при нагріванні з 5,0г пшеничного борошна 2-ю сорту, 0,25г кристалогідрату сульфата алюмінію та 8,0г води Нагрів відбувається до температури 80°С і при цій температурі маса перемішується впродовж 3 хвилин Після охолодження до 25°С провадиться пресування під тиском 18МПа Про грітий впродовж 20 хвилин в печі з температурою 300°С сухий брикет після охолодження вигримує без руйнування тиск стискання 18МПа Приклад 2 100г коксового дрібняку (фракція 0 - 6мм, вологість 7,9%) перемішується при нагріванні з 4,0г пшеничною борошна, 0,20г триводного хлориду заліза та 11,0г води Нагрів відбувається до температури 78°С і при цій температурі маса перемішується впродовж 4 хвилин Після охолодження до кімнатної температури провадиться пресування під тиском 18МПа Прогрітий ютовий брикет після охолодження до кімнатної температури втримує тиск сі искания 17МПа Приклад 3 100г кам'яного вугілля марки Т (фракція 0-6мм, вологість 4,9%, зольність 27,5%) змішується при нагріванні з 3,5г пшеничного борошна, 0,20г шестиводного хлориду кальцію та 11,0г води Нагрів провадиться до температури 85°С і при цій температурі маса перемішується впродовж 3,5хвилин Під тиском 18МПа пресується брикет, котрий після висушування та прогріву в печі охолоджується до кімнатної температури Він втримує без руйнування тиск стискання 16,5МПа Ці та ІНШІ приклади зведені в таблиці Таблиця Дрібка, що Продукт.що містить бр ,г крохмаль г 1 Антр ,100 Борошно 5,0 2 Кокс, 100 Борошно 4,0 3 Кам Борошно 3,5 вуг.ЮО 4 Кам Борошно 2,8 вуг.ЮО 5 Антр , 100 Борошно 4,5 6 Антр , 100 Борошно 6,0 7 Кокс, 100 Борошно 5,5 8 Антр , 100 Карт кр 3,0 9 Антр , 100 Карт кр 1,5 10 Кокс, 100 Борошно 8,0 11 Кам вуг 100 Кукур кр 3,5 12 Кам вуг 100 Кукур кр 3,0 13 Антр ,95 Карт кр 5,0 14 Кокс, 95 Кукур кр 10,0 №пг 0,25Al2(SO4)3i8H2O 0,20FeCI3 3H2O 11,0 Темп натр ,°с 80 78 0,20СаСІ2 6Н2О 11,0 85 16,5 1,2 0,15AI(NO3)39H2O 11,5 80 15,5 1,0 0,20MgCI2 6Н2О 0,40FeCI3 3H2O 0,10AI2(SO4)318H2O 0,20AI(NO3)3 9H2O 0,10FeCI33H2O 0,60AI2(SO4)318H2O 0,05МдСІ2 6Н2О 0,25СаСІ2 6Н2О 7,0 85 75 78 80 85 75 80 80 100 100 15,0 20,0 18,0 15,5 8,4 40,0 16,0 15,5 15 15 1,5 2,0 1,9 3,4 1,9 2,7 2,6 2,2 6,4 6,4 Зшивальний агент.г В наведеній таблиці 13 та 14 приклади - контрольні, що були виконані за умов, описаними в прототипі В останньому стовпчику таблиці наведена умовна вартість зв'язувального на основі продуту, що містить крохмаль (умовна вартість це вартість даного зв'язувального в одиниці маси брикетів, поділена на вартість найдешевшого зв'язувального в одиниці маси брикетів) Як це випливає з наведених в таблиці даних, згідно даного винаходу вартість зв'язувальною в 1,9 - 6,4 рази менша, ніж в прототипі Температура, при якій змішуються вуглецевий дрібнякта ІНШІ інгредієнти, також на 15 - 35°С нижче, ніж в прототипі, що суттєво спрощує процес виготовлення Маса ВОДИ,Г 8,0 9,0 11,0 7,0 7,0 14,0 12,0 11,5 15,0 18,0 МІЦНІСТЬ на стиск МПа 18,0 17,0 Умовна вартість 1,7 1,4 брикетів При цьому МІЦНІСТЬ брикетів залишається на високому рівні Па 100м ч вуглецевого дрібняку беруть 1,5-8м ч продукту, що містить крохмаль, та 0,05 - 0,60м ч зшивального агента Якщо брати менше 1,5м ч продукту, що містить крохмаль, та менше 0,05м ч зшивального агента на 100м ч вуглецевого дрібняку, то різко погіршується механічна МІЦНІСТЬ сирих та прогрітих брикетів Також немає сенсу збільшувати виграти продукту, що містить крохмаль, вище 8м ч та зшивального агента більше 0,60м ч па 100м ч вуглецевого дрібняку, тому що при цьому зростання механічної МІЦНОСТІ брикетів не компенсує зростання вартості зв'язувального 47573 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71