Способ производства влагостойких топливных брикетов Советский патент 1993 года по МПК C10L5/10 C10L5/44 

Изобретение относится к угольной промышленности, а точнее к использованию угольной мелочи, и может найти применение при решении энергетических проблем. Цель изобретения - повышение механической прочности и термостойкости брикета; ;. . ... ...-

Прессование смеси уголь - продукт микробиологической переработки углеродсодержащего материала осуществляют при давлении 120-180 МПа. Изготовленный путем прессования указанной смеси брикет пропитывают расплавленным парафином при температуре парафина 80-105° С в течение 60-300 с.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от прототипа тем, что в качестве связующего используют продукт микробиологической переработки углеродсодержащего материала и прессование ведут при 120-180 МПа, а гидрофобное покрытие формируют путем пропитки поверхности брикета расплавленным парафином в течение 60-300 сек.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого способа производства влагостойких топливных брикетов представлена на рисунке.

Способ осуществляют следующим образом.

Угольную мелочь измельчают в дробилке 1 до крупности Ј 1 мм и по транспортеру 2 направляют в камеру 3 для подсушки до остаточной влажности 8%. Подсушку осуществляют топочными дымовыми газами, поступающими от топки 4. Из камеры 3 подсушенный уголь фракции 1мм по транспортеру 2 направляют в смеситель 5. Из склада 6 продукт микробиологической переработки углеродсодержащего материала поступает в камеру 3 для подсушки до остаточной влажности 8%. Из камеры 3 подсушенный продукт микробиологической переработки углеродсодержащего материала вместе с углем поступает по транспортеру 2 в смеситель 5, где смесь тщательно перемешивают. Соотношение уголь: продукт микробиологической переработки углеродсодержащего материала составляет 1:1. Далее указанная смесь поступает

ел

С

00

о

OJ 00

на прессование в пресс-форму 7. Полученные брикеты направляют на пропитку их поверхности по замкнутому ленточному транспортеру 8, проходящему через ванну 9 с расплаэленным парафином. Скорость дви- жения ленты транспортера такова, что брикеты находятся в парафине от 60 до 300 с. Температуру парафина в ванне поддерживают 80-105° С путем прогрева ванны любым известным способом, например водяным па- ром. Пройдя через расплавленный парафин, брикеты попадают на лоток 10 для остывания и затем поступают на склад 11.

П р им ер, Угольную мелочь измельчают в лабораторной мельнице до крупности 1 мм, подсушивают в сушильном шкафу до остаточной влажности 8%, Продукт микробиологической переработки углеродсодер- жзщего материала подсушивают также в сушильном шкафу при 105° С до остаточной влажности 8%.

25 г подсушенного угля и 25 г подсушенного продукта микробиологической переработки углеродсодержащего материала, помещают в стакан и тщательно перемеши- пают с помощью лабораторной мешалки,

Полученную смесь подвергают прессованию на гидравлическом прессе типа МС 500 с контролируемым давлением прессования. Давление прессования соответствует 160 МПа. Производят испытания механической прочности брикетов согласно ГОСТ 21289-75. Механическая прочность полученных брикетов составляет 10,2 МПа.

Затем полученный брикет погружают в ванночку с расплавленным парафином при 80° С на 60 с. Дают брикету остыть на воздухе и подвергают испытанию на механическую прочность по ГОСТ 21289-75 и водопоглоще- ние по ГОСТ 21290-75. Механическая проч- ность брикета 15,1 МПа, влагопоглощение 10,0%. Результаты экспериментов приведены в таблице (эксп. 1 и 2).

Аналогично были проведены экспери- менты при давлении прессования 160 МПа, температуре расплавленного парафина 90° С, 105° С, времени пропитки поверхности брикета парафином, равном 60, 120, 180, 300 сек и эксперименты с постоянным временем пропитки поверхности брикета и постоянной температурой расплавленного парафина - 90° С. Во всех экспериментах определяли механическую прочность и процент влагопоглощения.

Результаты всех экспериментов сведены в табл.1.

Во всех экспериментах брали по 25 г угольной фракции 1 мм и по 25 г продукта

микробиологической переработки углеродсодержащего материала.

Был проведен также эксперимент сравнительной оценки термостойкости брикета, изготовленного по технологии прототипа и брикета, изготовленного по технологии заявляемого способа. Для этого оба брикета сжигали в одинаковых условиях, при этом брикеты имели одинаковые размеры. Эксперименты показали, что брикет, изготовленный по технологии прототипа, через 25-30 с разваливается и просыпается через колосники, не успев сгореть полностью. Брикет, изготовленный заявляемый способом, горит в течение-20-25 мин, полностью сгорая, причем образуется незначительное количество дыма по сравнению с известным брикетом.

Из проведенных экспериментов можно выявить следующие преимущества заявляемого способа по сравнению с прототипом:

- более высокая механическая прочность; / ... .

- - брикет обладает достаточной термостойкостью для полного сгорания угольных частиц; -.

...

- при сгорании брикета образуется меньше дыма.

В табл.2 представлены характеристики и составы углеродсодержащего материала и продукта его микробиологической переработки. - . .

Указанные преимущества обеспечены тем, что используемый в качестве связующего продукт микробиологической переработки , углеродсодержащего материала имеет мелкодисперсный состав, что позволяет максимально заполнить пространства между угольными частицами. Кроме того, связующее содержит продукты метаболизма микроорганизмов, а также частично окисленную органическую составляющую углеродсодержащего материала, что способствует образованию достаточно прочных химических связей уголь - связующее. За счет этого исключено выплавление связующего при повышенных температурах. Продукт микробиологической переработки углеродсодержащего материала является горючим материалом и температура горения его совпадает с температурой горения угля. Все вышеперечисленное обеспечивает значительную механическую прочность брикета, его высокую термостойкость и высокие эксплуатационные характеристики.

Пропитка поверхности изготовленного брикета расплавленным парафином придает брикету значительную влагостойкость и дополнительно повышает механическую прочность, превышающую суммарное значение прочности, обеспеченной отдельно связующим и парафином. Небольшой слой пропитки брикета парафином позволяет получить экологически чистый брикет.

Формула изобретения

1. Способ производства влагостойких топливных брикетов, включающий смешение измельчённого твердого горючего материала со связующим, прессование полученной смеси, обработку брикетов с образованием покрытия, отличающийся

0

тем, что, с целью повышения механической прочности, в качестве связующего используют продукт микробиологической переработки углеродсодержащего материала и обработку брикетов осуществляют путем пропитки расплавленными парафином при 80-105° С и времени выдержки 60-300 с.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что прессование осуществляют при 120-180 МПа.

3. Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют уголь и/или торф.

Способ производства влагостойких топливных брикетов. Сущность изобретения: смешивают измельченный твердый горючий материал с продуктом микробиологической переработки углеродсодержащего материала. Прессуют смесь при давлении 120-180 МПа. Полученные брикеты пропитывают расплавленным парафином при 80-105° С и времени выдержки 60-300 с. 1 ил., 2 табл.

Характеристика и состав углеродсодоржащего материала и продукта его микробиологической переработки

Таблица 1

Т« 6 л и ц в 2