Профилактическое средство от выдувания и смерзания твердых топлив при транспортировании Советский патент 1991 года по МПК C09K3/22 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть ис- пользованодля предупреждения выдувания и смерзания твердых топлив.

Целью изобретения является повышение устойчивости к расслоению, снижение зольности и уменьшение щелочности.

Средство получают смешением 85-95% водного раствора натриевых солей карбоновых кислот с 5-15% водно-кислого стока мочодикарбоновых кислот.

Водный раствор натриевых солей карбоновых кислот, состоящий из натриевых солей одноосновных и двухосновных карбоновых кислот концентрации 15-45%, получают путем нейтрализации щелочью или

каустиком указанных кислот со стадии окисления циклогексана в производстве капро- лактама из бензола. Имеет щелочную реакцию.

Раствор в своем составе содержит, мае. %: Натриевые соли одноосновных карбоновых кислот (в пересчете на адипино- зую)2 - 3,5

Натриевые соли двухосновных карбоновых кислот (в пересчете на адипиновую)14,6-26,0

Сложные эфиры низших спиртов и органических кислот2,0 - 5,0

Циклогексанол0,4 - 0,8

Свободная щелочь0,6 - 1,2

сь

00

о

vj

сл о

ВодаОстальное

Водный раствор натриевых солей хар- боновых кислот характеризуется следующими свойствами:

Плотность при 20° С, кг/м3 1203 Вязкость при 20° С, МПа -с 19,5 Содержание осадка, об. %10

Водородный показатель, рН 11,9 Температура застывания, °С -30 Водно-кислый сток моно- и дикарбоновых кислот характеризуется следующими свойствами:

Плотность при 20° С, кг/м31063

Вязкость при 20° С, МПа-с3,9

Содержание осадка, % Отсутствует Водородный показатель4

Температура застывания, °С-6

Водно-кислый сток с концентрацией моно- и дикарбоноЕых кислот 12-35% а своем составе содержит, мас.%: Монокарбоновые кислоты: капроновая0,2- 0,4

каприловая0,2-0,4

Дикарбоновые кислоты: . адипиновая11,0-14,0

глутаровая1,5-4,0

янтарная1.3-2,0

Циклогексанон0,4-0,81

Циклогексанол0,9-0,99

Сложные эфиры низших спиртов и органических кислот5-15

ВодаОстальное

Характеристика смеси водного раствора натриевых солей и водно-кислого стока моно- и дикарбоновых кислот в соотношении 85-95% и 5-15% соответственно отражена в табл. 1.

Пример 1, Эффективность профилактического средства от выдувания угля при транспортировании и средства по прототипу изучали в сравнении на стендовой установке с помощью аэродинамической трубы, в которую помещали макеты полувагонов с углем на специальных вибрационных площадках с целью имитации движения вагонов при транспортировании в реальных условиях. Скорость воздушного потока в аэродинамической трубе до 30 м/с, что соответствует скорости ветра при движении составов вагонов с углем со скоростью более 100 км/ч. Макеты полувагонов загружали предварительно взвешенным углем мелких классов (0-13 мм), производили уплотнение поверхности угля катком и обработку профилактическим средством путем распыления через форсунку.

Профилактическое средство содержало сухое вещество 15 - 30% и составило 85- 95% водного раствора натриевых солей кар- боновых кислот, 5-15% водно-кислого стока

моно- и дикарбоновых кислот. Такой состав профилактического средства явился оптимальным.

После выдержки обработанного угля в макетах полувагонов в течение не менее 4 ч

0 полувагоны помещали в аэродинамическую трубу и производили обдув потоком воздуха со скоростью 30 м/с с одновременной имитацией движения полувагонов с помощью виброкачалки. Время обдува угля в полува5 гонах от 1 до 72 ч. Потери угля от выдувания определяли взвешиванием макетов с углем до и после обдува.

Результаты испытаний приведены в табл.2.

0

Пример 2. Эффективность предлагаемого профилактического средства против смерзания изучали путем обработки массы угля при разном расходе средства,

5 последующего изготовления из обработанной массы образцов, выдержки образцов при температуре от -25 до -35° С в течение 5 ч и испытания смерзшихся образцов на сжатие, т. е. по силе, необходимой

0 для разрушения образца.

Профилактическое средство содержало 15 - 30% сухого вещества и состояло из 85-95% водного раствора натриевых солей карбоновых кислот, 5-15% водно-кислого

5 стока моно- и дикарбоновых кислот.

Предварительно взвешенную массу угля мелких классов (0-13 мм) обрабатывали 1,5 мас.% по сухому веществу профилактическим средством (от веса

0 обрабатываемого угля). Изготавливаемые образцы (цилиндры) помещали для охлаждения в морозильную камеру. Силу разрушения определяли при различном времени выдержки образцов и различной

5 температуре.

Результаты испытаний приведены в табл. 3.

Исходя из результатов испытаний предлагаемого средства для профилакти0 ки выдувания углей при транспортировании и смерзания их в массе определено оптимальное соотношение компонентов средства, которое указано выше.

При определении оптимального соотношения компонентов профилактического

5 средства учитывалось не только его воздействие на процессы выдувания и смерзания, но и щелочность при различных соотношениях. Щелочность представлена в табл. 4.

Обработку поверхности угля в вагонах при транспортировании (профилактика выдувания) и в массе (профилактика смерзания) предлагаемым профилактическим средством можно осуществлять любым распыляющим устройством (форсуночным или другой конструкции).

Предлагаемое профилактическое средство по сравнению с прототипом обладает большей эффективностью по профилактике смерзания углей, не расслаивается, имеет слабую щелочность и не уступает по эффективности профилактики выдувания углей, может применяться как в зимний, так и в летний периоды.

Формула изобретения

Профилактическое средство от выдувания и смерзания твердых топлив при транспортировании, включающее водный раствор натриевых солей карбоновых кислот - побочный продукт в процессе получения циклогексанона и циклогексанола из цикло- гексана и кислотную добавку, отличающееся тем, что. с целью повышения устойчивости к расслоению, снижения зольности и уменьшения щелочности, в качестве кислотной добавки оно содержит водно-кис- 0 лый сток производства циклогексанона на основе моно- и дикарбоновых кислот при следующем соотношении компонентов, мас.%: Водный раствор натриевых солей карбоновых 5кислот85-95

Водно-кислый сток моно- и дикарбоновых кислот5-15

Таблица 1

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для предупреждения выдувания и смерзания твердых топлив. Цель изобретения - повышение устойчивости к расслоению, снижение зольности и уменьшение щелочности. Эта цель достигается тем, что средство, кроме водного раствора натриевых солей карбоновых кислот (побочный продукт в процессе получения циклогекса- нона и циклогексанола из циклогексана), дополнительно содержит водно-кислый сток производства циклогексанона на основе моно- и дикарбоновых кислот при следующем соотношении компонентов, мас.%: водный раствор натриевых солей карбоновых кислот 85-95; водно-кислый сток моно- и дикарбоновых кислот 5-15 4 табл.

рН

-Темпрратура застывания, С

-25

-28

-31

-34

-34

Смесь водного раствора натриевых солей карбо- новых кислот и водного раствора натриевых сол серкой, тиосерной и соляной кислот

90:10

87,50:12,50

83,33:16,67

75:25

Контроль

Смесь водного раствора натриевых солей карбоно- вых кислот и водно-кислого стока моно- и ди- карбоновых кислот

Предлагаемое средство

Таблица 3