Спосіб отримання паливних брикетів

Спосіб отримання паливних брикетів, який включає сушіння вуглевмісної сировини, змішування її із зв'язуючим, у склад якого входить лігносульфонат, з подальшим пресуванням, який відрізняється тим, що пресування здійснюють при тиску 50 - 55 МПа, а подальшу термообробку брикетів здійснюють при 320 - 340°С протягом 15-20 хвилин, при цьому використовують зв'язуюче у кількості не більше 5-7 мас.% від маси вихідної сировини, що включає суміш лігносульфонату з мелясою, які взяті у відношенні 1:1. Винахід відноситься до технології отримання твердого вугільного палива, зокрема, до отримання паливних брикетів для використання як побутового палива та у промисловому паливному уста ткуванні. У теперішній час потреба у побутовому та промисловому паливі у повній мірі не задовольняється. Щодо вугілля, то це пояснюється тим, що у ньому міститься до 70% "дрібняку", підвищений склад якого приводить до суттєвого зниження ККД теплових установок. Крім того, при тривалому зберіганні, особливо бурих вуглів, утворюється велика кількість дрібняку. Це знижує ресурси сортового палива та примушує застосовува ти вуглі з підвищеним вмістом дрібняку. Транспортування таких вуглів приводить до значних витрат та т.п. Відомий спосіб отримання вугільних брикетів, який включає сушіння вугілля, змішування вугілля із зв'язуючим, до складу якого входить лігносульфонат, з наступним пресуванням. При цьому вугілля розподіляють на дрібну та крупн у фракції, дрібну фракцію змішують з лігносульфонатом, гранулюють, змішують з попередньо підсушеною крупною фракцією та нафтобітумом. Виготовлену таким чином шихту пресують при тиску 25+/-5 Мпа. У результаті використання описаного вище способу були отримані брикети, щільність яких складала 1,28 г/см 3 , вологість - 4,0%, зольність 16%, теплотворна здатність - 7400 ккал/кг. Однак отримані на підставі описаної вище технології брикети мають порівняно низьку вологостійкість, термостійкість та ви діляють шкідливі речовини при горінні. Крім того, використання нафтобітуму пов'язане із значними енерговитратами, так як технологія його вживання передбачає розігрів та обробку гострим паром. То м у м е то ю за пр оп он о ван о го те хн і чн о го р і- ^і шення є розр обка спо собу о тримання брике ті в, які (З мали б більш високу міцність та вологостійкість, а «—. також зниження енерговитрат на виробництво ¥, w брикетів. В основу винаходу покладена задача удоско налення способу о тримання вугільни х брике ті в, у I s* яком у, вн аслідок пре суван ня при тиск у 50-55 МПа C O та наступної термообробки брикетів при 320-340°С Т"" протя гом 15-2 0 хви лин , при використанні з в'яз ую- C O чого , яке складає не більше 5-7% від маси ви хідної W сировини та включає лі гносуль фонат та мелясу, р які взяті у співвідно шенні 1:1 , забезпечується адс сорбція зв'яз уючо ї ре човини брикето ваним мате ріалом та утворення на поверхні часток тонкої плі вки з в'яз уючо го , термополімеризація сумі ші лі то^Г сульфонатного комплексу та цукрів, які містяться у * мелясі , та утворення доста тньо міцно го та во до"^ непроникного вуглеце вого скелета, та за рахунок оГ цього о тримують брикети із високою міцністю та ^ водостійкістю. Використання зв'язуючого, до складу якого входять лігносульфонат та меляса при вказаному співвідношенні компонентів, дозволяє вибрати оптимальні режими пресування та термообробки, які забезпечують найкращі показники якості: міцність та водостійкість. При більш низьких температурах спікання, меншом у часі та тиск у, а також при ін 28137 Використовувані компоненти зв'язуючого забезпечують, з одного боку, зниження зольності, а з другого боку, у результаті термообробки полімеризацію зв'язуючого та, як результат, високу міцність та вологостійкість. Запропоноване технічне рішення може бути використане у крупнотонажному виробництві паливних брикетів із вуглевмісної сировини. Запропонований спосіб ілюструють наступні приклади його здійснення. Приклад 1. Вугільний шлам попередньо сушать до вологості 10-12%. Шихту для паливного брикета складають з вугільно го шлам у, до яко го дода ють 57 мас.% зв'язуючого. Пресування ведуть при тиску 50 МПа, термообробку отриманих брикетів - при температурі 320°С протягом 15 хвилин. Вугільний шлам має зольність не більше 44,5%. Породна частина шламу звичайно містить до 70% глинистих часток крупністю менше 0,25 мм. Крупність шламу у цілому не більше 1 мм. У таблиці 1 наведені результати експериментального дослідження впливу вмісту лігносуль фонату та меляси на міцність та вологостійкість брикетів. шому співвідношенні складу лігносульфонату та меляси міцність брикетів суттєво знижується із-за недостатньої адсорбції зв'язуючого з матеріалом брикета та низького ступеня полімеризації комплек сно го з в'яз уючо го . Збі ль ше н ня ти ск у ви ще 55 МПа практично не відбивається на міцності брикетів. У той же самий час підвищення температури вище 340°С та збільшення тривалості термообробки приводить до зниження міцності каркасу брикета із-за термічного зруйнування полімеризованих складових зв'язуючого. Підвищення місткості зв'язуючого недоцільно, так як приводить до дорожчання кінцевого продукту. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі о тримання вугільни х брике ті в, який включає сушіння вугле вмісної сировини, змішування ії із зв'язуючим, до складу якого входить лігносульфонат, з подальшим пресуванням, згідно з винаходом, пресування здійснюють при тиску 5055 МПа, а подальшу термообробку брикетів - при 320-340°С протягом 15-20 хвилин, при цьому використовують зв'яз уюче, яке складає не бі льш 57 мас.% від маси початкової сировини та включає лігносуль фонат та мелясу, які взяті у відношенні 1:1. Зв'язуюче ЛСТ,% М,% ЗО 40 50 60 70 70 60 50 40 ЗО Міцність брикета на стиснення, кг/брик. Сирий Термооброблений М ЛСТ+М М лет лст+м лет 50+/ 3 н 50+/ 3 50 +/ 3 u u а ' У результаті застосування описаного вище способу були одержані брикети, щільність яких складає 1,25-1,28 г/см 3, вологість - менше 2%, золь н і сть - 3 0 -4 5% , те п л о тво р н а з д а тн і сть 4500 ккал/кг, вміст сірки та ін ши х домішок - не більше 2%. Приклад 2. Антрацитову сировин у попередньо сушать до вологості 10-12%. Шихту для паливного брикета складають із антрациту без породних включень, до Зв'язуюче % 7 7 ЛСТ+М, 1:1 7 Зруйнування при занурюванні у воду, через, год. лет М В результаті застосування описаного вище способу були отримані брикети, щільність яких складала 1,15-1,28 г/см 3, вологість менше - 2%, з о льн і сть - до 5 % , те п ло тво рн а з да тн і сть 8500 ккал/кг, вміст сірки та інших домішок - до 2%. Як видно із прикладів здійснення запропонованого способу, його застосування доз воляє отримати брикети, які мають більш високу міцність на стиснення та воло гостійкість. Крім то го , вони 140 152 180 167 160 140 153 175 160 150 160 170 190 180 175 Таблиця 1 Вологостійкість брике ті в при за нурюванні у воду на 24 години Термооброблені не руйнуються Не термооброблені руйнуються через ЗО хв. якого додано 5-7 мас% зв'язуючого. Пресування ведуть при тиску 55 МПа, термооброботку - при температурі 340 С протягом 20 хвилин. Антрацит має зольність не більше 5,1%, крупність - менше З мм. У таблиці 2 неведені результати експериментального дослідження впливу вмісту лігносульфонату та меляси на міцність та вологостійкість брикетів. Таблиця 2 Міцність брикета на стиснення, кг/брикет сирий термооброблений 10 130 10 140 10 160 Не руйнується через 2 72 год. мають задовільні якості по таких показниках, як зольність та теплотворна здатність, вміст сірки, що дозволяє рекомендувати продукцію, одержану на основі запропонованого способу, як паливо для побутового та невеликого паливного устаткування. Пропонований спосіб більш заощаджуючий з точки зору енерговитрат, так як не включає такі енергоємні операції, як обробка гострим паром або розігрів в'язкого зв'язуючого. 28137 ДП "Український інститут промислової власності (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 Підписано до друку Рб~.ОЧ 2001 р. Формат 60x84 1 /8. Обся г 03) обл.-вид.арк. Тир аж 50 прим. Зам. £ && УкріНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22