СОСТАВ ХИМИЧЕСКИ ПОЛУЧЕННОГО СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ Российский патент 2013 года по МПК C10L5/00 C10L5/14 C10L5/10 

Описание патента на изобретение RU2472845C2

Изобретение относится к технологии твердого углеродсодержащего топлива-брикетов, которые могут быть использованы в быту для коммунально-бытовых нужд и для получения продукции технологического назначения при проведении процессов полукоксования.

В качестве исходного сырья используются различные отходы угля - шламы, отсевы, кеки с пресс-фильтров при обогащении, которые брикетируются смолистыми отходами химической промышленности.

В качестве связующего предлагается смолистое связующее переменного состава - смола каптакса, являющаяся отходом химического производства 2-меркаптобензтиазола.

Состав для получения брикетированного топлива содержит угольную мелочь и смолу каптакса при соотношении компонентов, %: смола каптакса - 7-8; угольная мелочь - остальное.

Описывается связующее для топливных брикетов, состоящее из смолы каптакса - отходов химического производства 2-меркаптобензтиазола. Предложенное связующее позволяет формовать брикеты, обладающие необходимой прочностью, влагостойкостью, повышенной теплотворной способностью.

Описание изобретения: Изобретение относится к связующим материалам, используемым для переработки дисперсного угольного сырья в облагороженное топливо коммунально-бытового и технологического назначения методом брикетирования со связующим.

Изобретение позволяет по стандартной технологической схеме: рассев угольного материала - сушка - смешение со связующим - брикетирование получить из углеродного материала топливный брикет с высокими потребительскими свойствами, повысить экономическую эффективность работы предприятий топливно-энергетического комплекса при рациональном использовании ее угольных ресурсов, в том числе вторичных, и одновременно решить экологические проблемы химического производства: утилизировать невостребованную смолу - отходы химического производства каптакса - 2-меркаптобензтиазола.

Заявленные отходы производства 2-меркаптобензтиазола - смола каптакса образуется после очистки товарного каптакса и не имеет в настоящее время практического применения. Указанная смола представляет собой сложную смесь продуктов высокотемпературной конденсации ароматических аминов в присутствии серы, в состав которых входят: фенилизоцианат C6H5NCS, тиокарбанилид C6H5NH-C(S)-NHC6H5,

анилидобензтиазол: 2-аминотиофенол- НN-С6Н4-SН, 2,2-диаминодифенилдисульфид 2N-С6Н4-S26Н4-NН2, 2,2-диаминомоносульфид 2N-С6Н4-S-С6Н4-NН2, 2,2-димеркаптодифенилмочевина -HS-C6H4NHC(S)-HN-C6H4SH, бензтиазол: 2-меркаптобензтиазол:

Отличительными признаками изобретения являются:

- использование в качестве связующего смолы каптакса;

- необходимое количество смолы каптакса для получения качественных брикетов, составляет 7-10 мас.% от массы исходного угольного сырья.

Технический результат - использование нетрадиционного горючего связующего для получения качественных топливных брикетов.

В настоящее время основными причинами, тормозящими развитие брикетирования каменных и старых бурых углей, является отсутствие доступного и дешевого связующего. По этой причине повсеместно и постоянно ведутся поиски различных вариантов индивидуальных или комбинированных связующих для получения топливных брикетов, расширяется их ассортимент [1-5].

Подбор связующих, одновременно удовлетворяющих всем необходимым требованиям - доступность, низкая стоимость, способность повышать теплоту сгорания полученного окускованного топлива и его влагостойкость, способность придавать брикету высокую механическую прочность и др., является сложной технической задачей.

Среди смолообразных органических связующих в большей степени известны связующие на основе нефтяных битумов разного состава [6].

Известен, например, способ производства угольных брикетов старых бурых углей Кангаласского месторождения, имеющих низкое содержанием битуминозных веществ, с использованием нефтяных связующих - нефтяных битумов Ангарского НПЗ, гудрона из нефти Талаканского месторождения, озерного сапропеля местного происхождения на территории Якутии [7].

Недостатком данного изобретения является использование практически недоступного дополнительного компонента - озерного сапропеля местного происхождения, отсутствие данных по брикетированию каменных углей, высокие транспортные расходы на доставку к месту добычи бурых углей нефтяных битумов и гудрона.

Наиболее близким к изобретению является способ производства угольных топливных брикетов на основе нефтяного битума, который растворялся в органических растворителях: в бензине, бензоле, керосине и наносился в виде полученного раствора битума на угольные частицы шихты с последующей отдувкой растворителя острым паром [5]. Основным недостатком данного изобретения является использование токсичных, пожароопасных и взрывоопасных растворителей, которые по заявленному изобретению необходимы для равномерного нанесения связующих на поверхность угольных частиц.

Цель изобретения - расширение существующего ассортимента связующих веществ, позволяющих создать топливный угольный брикет с необходимыми потребительскими свойствами и с одновременной переработкой смолистых отходов крупнотоннажного химического производства.

Поставленная цель достигается использованием смолистых отходов - смолы производства каптакса, которая является сложной смесью переменного состава, состоящей из различных органических соединений ароматического ряда. Смола каптакса обладает свойствами ПАВ-важными технологическими свойствами высокой адгезией к твердой поверхности, что является особенно важным фактором при получении окускованного угольного топлива.

В данном способе получения топливных брикетов с заявленным связующим использовалась смесь угольного шлама и угольной мелочи (при соотношении 1:1) Кузнецкого угольного бассейна, представленная углями марки ГЖ со следующим характеристиками:

- гранулометрический состав (содержание частиц разного размера):

(0-1 мм) - 50%;(1-4 мм) - 40%; 4 мм - остальное;

- зольность - 20%;

- теплота сгорания - 5000 ккал/кг

- влажность - 10%.

Пример 1 (по прототипу).

Полученная после сушки угольная смесь с остаточной влажностью 6% смешивалась с керосиновым раствором нефтяного битума и брикетировалась по технологии согласно патенту по прототипу [5]. После отдувки растворителя и охлаждения полученных брикетов проверялось их качество по основным потребительским показателям. Результаты испытаний представлены в таблице.

Примеры 2-4. Для изготовления брикетов угольная смесь, приготовленная из угольного шлама и угольного отсева (1:1) с остаточной влажностью 6%, предварительно нагревалась до температуры 50°С и смешивалась с нагретыми до 60-70°С смолой каптакса при разном количестве связующего материала. Результаты экспериментов и характеристики брикетов представлены в таблице.

Таблица № примера Расход связующего, % Зольность, % Теплота сгорания, ккал/кг Механическая прочность, кг/см2 1. Прототип [5] 20 5400 80 2. По заявленному изобретению 6 20 5550 90 3. По заявленному изобретению 7 19,5 5550 120 4. По заявленному изобретению 8 19,2 5610 121 5. По заявленному изобретению 9 19,1 5620 123

Из табл.1 следует, что максимальная механическая прочность (оптимальный процесс адгезии) при высоком качестве брикетов наблюдается при расходе связующего 7-8%.

Источники информации

1. A.c. №1759857, М.кл.3 C10L 5/38; C10L 5/36. Слоистый топливный брикет. / Е.Н.Кускова, В.Б.Кусков, опубл. 07.09.1992, Бюл.№33.

2. Патент РФ №2078794, М.кл.3 C10L 5/20. Способ получения угольных брикетов / С.С.Будаев, Ю.А.Нифонтов, А.Р.Молявко, А.Н.Прокашев, Б.И.Линев, В.А.Киляков, А.В.Скрябин. С.П.Николаев, опубл. 10.05.1997.

3. Патент РФ №2147029, М.кл.3 C10L 5/12; C10L 5/14; C10L 5/16; C10L 5/40. Топливный брикет и способ его получения / В.Г.Лурий, опубл. 27.03.2000.

4. Патент РФ №2146276, М.кл.3 C10L 5/44; C10L 5/12. Связующее для топливных брикетов / Ю.О.Касьянов, Г.М.Дроздов, А.Г.Дюканов, Б.Н.Маймур, Н.А.Носков, опубл. 10.03.2000.

5. А.с. №388011, М.кл.3 C10L 5/16. Способ производства угольных брикетов / И.С.Макулин, Ю.А.Дубинчик, М.Д.Петров, Б.А.Чернаков, А.Я.Гарбар, опубл. 22.06.1973, Бюл. №28.

6. Елишевич А.Т. Брикетирование угля со связующими. / А.Т.Елишевич - М.: Недра. - 1972. - 160 с.

7. Петрова Л.А. Получение бытовых топливных брикетов с использованием нефтяных связующих / Л.А.Петрова, В.Г.Латышев, О.В.Буренина // Нефтегазовое дело, март 2007.

8. Методические рекомендации по применению кубовых остатков производства диафена «ФП» для повышения водо- и морозоустойчивости асфальтобетонов, М. - 1984.

Похожие патенты RU2472845C2

название год авторы номер документа
КОМПЛЕКСНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ 2011
  • Шевченко Татьяна Викторовна
  • Файрушин Шамиль Альтафович
  • Ульрих Елена Викторовна
  • Мидуница Юлия Сергеевна
RU2467060C1
СМОЛИСТОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ 2011
  • Шевченко Татьяна Викторовна
  • Файрушин Шамиль Альтафович
  • Ульрих Елена Викторовна
  • Чуйков Александр Сергеевич
RU2467059C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ 2011
  • Шевченко Татьяна Викторовна
  • Файрушин Шамиль Альтафович
  • Ульрих Елена Викторовна
  • Фролов Вадим Станиславович
RU2473671C2
Углекоксовый топливный брикет 2016
  • Горощенов Анатолий Сергеевич
  • Коновалов Николай Петрович
  • Горохов Александр Павлович
  • Аршинский Максим Иннокентьевич
  • Коновалов Петр Николаевич
  • Дошлов Иван Олегович
RU2653509C9
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВНЫХ БРИКЕТОВ 1999
  • Касьянов Юрий Олегович
  • Стысина Елена Борисовна
  • Дюканов Анатолий Гаврилович
RU2149890C1
ШИХТА И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВНЫХ БРИКЕТОВ 2012
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Коробейников Анатолий Прокопьевич
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Конакова Нина Ивановна
  • Коробейников Виктор Леонидович
  • Барыльников Виктор Владимирович
  • Пискаленко Владимир Витальевич
  • Коробейникова Наталья Николаевна
  • Дьячкова Тамара Васильевна
  • Лвреньтьев Виктор Николаевич
RU2546112C2
СПОСОБ БРИКЕТИРОВАНИЯ БУРОУГОЛЬНОГО СЫРЬЯ 2011
  • Рассказова Анна Вадимовна
  • Александрова Татьяна Николаевна
RU2455345C1
ТОПЛИВНЫЙ БРИКЕТ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2018
  • Кузнецова Оксана Николаевна
  • Никитенко Юлия Вячеславовна
  • Москвичева Елена Викторовна
RU2707297C2
Способ получения топливных угольных брикетов 2015
  • Шевченко Татьяна Викторовна
  • Новикова Яна Анатольевна
  • Устинова Юлия Владиславовна
  • Доня Денис Викторович
  • Кучер Николай Алексеевич
RU2629119C2
СПОСОБ БРИКЕТИРОВАНИЯ УГОЛЬНЫХ ШЛАМОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2007
  • Серегин Андрей Иванович
  • Ходаков Генрих Соломонович
  • Горлов Евгений Григорьевич
RU2349635C1

Реферат патента 2013 года СОСТАВ ХИМИЧЕСКИ ПОЛУЧЕННОГО СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ

Изобретение относится к органическому связующему для топливных угольных брикетов и отличается тем, что для повышения теплотворной способности и механической прочности топливных брикетов, получаемых из мелких фракций угля и угольных шламов, используют смолистые отходы - смола производства каптакса. Расход связующего составляет 7-8 мас.% от массы угольного материала. Топливные угольные брикеты с указанным связующим используют в быту для коммунально-бытовых нужд и для получения продукции технологического назначения при проведении процессов полукоксования. 1 з.п.ф-лы, 1 табл., 5 пр.

Формула изобретения RU 2 472 845 C2

1. Органическое связующее для топливных угольных брикетов, отличающееся тем, что для повышения теплотворной способности и механической прочности топливных брикетов, получаемых из мелких фракций угля и угольных шламов, используют смолистые отходы - смола производства каптакса.

2. Связующее по п.1, отличающееся тем, что расход заявленного связующего составляет 7-8% от массы угольного материала.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2472845C2

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ 0
SU388011A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ 1994
  • Будаев С.С.
  • Нифонтов Ю.А.
  • Молявко А.Р.
  • Прокашев А.Н.
  • Линев Б.И.
  • Киляков В.А.
  • Скрябин А.В.
  • Николаев С.П.
RU2078794C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВА ИЗ ЛИГНИНА 1996
  • Нижегородцев В.И.
  • Нижегородцева С.В.
  • Нижегородцева Т.В.
  • Торопова Л.В.
RU2129142C1
Слоистый топливный брикет 1990
  • Кускова Елена Николаевна
  • Кусков Вадим Борисович
SU1759857A1
GB 1398466 A, 25.06.1975
JP 2011068771 A, 07.04.2011.

RU 2 472 845 C2

Авторы

Шевченко Татьяна Викторовна

Файрушин Шамиль Альтафович

Ульрих Елена Викторовна

Амеленко Виктор Петрович

Даты

2013-01-20Публикация

2011-04-18Подача