Способ подготовки угля к брикетированию Советский патент 1981 года по МПК C10L5/22 

(54) СПОСОБ. ПОДГОТОВКИ УГЛЯ К БРИКЕТИРОВАНИЮ

I

1 аобретение относится к способам получения брикетного топпива, конкретно к способу подготсжки угпя к брикетированию и может найти примеиение ,в топливной и металлургической промышпенноств.

Известен способ подготовке угпя к и кетвроеанию согласно которому в исходш гй угопь вводят св ующве в твердом виде, затем попучеяную смесь «трыскива- ют растворителем в обрабатывают водяным паром llj

Однако такой метод не позволяет равномерно распределить связующее по поверхности брикетируемйРО материала, что неизбежно приводит к излишнему расходу дорогостоящего связукидего. Крсяие того, смесь пара с тяжепымв фракциями растворителя образует конденсат, очисиса которого затруднена и требует специального оборудования.

Известен также способ подготовки угля к брикетированию, согласно которому к смеси угпя с коксиком яабавляют 1О20% твердого битума, при этом поиученную смесь подвергают термоокислитеяьНС обработке воздухом при с образс анием мелких гранул {2|.

Недостатком указанного способа является большой расход бутимнсго связующего.

Известен также способ подгот жкв угля к брикетированию путём введения в угольную массу связующего - раствора нефтебитума в пегк жипящем органическом растворителе (газойле, газоконденсате и др.) .

В указанном способе удал«1ие растворителя производится в брикетном агрегате, (в мелаксере, прессе), что создает взрыво- и пожароешасные условия при эксплуатации брикетных установок, приводит к загрязнению окружакяцей среды (остатки растворителя из готовых брикет испаряются при транспортировке и хранении в окружающую среду). Кроме того, не,достатком указанного способа является (большой расход связующего (8-1О% от Веса угля). 383 I Наибопее близким к предлагаемому пЪ технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки угпя к брикетированивр, согласно которому измельченный угопь сушат, затем нагрева ют свыше , далее нагретый уголь вводят в емкость для смешения, где его приводят во взвешенное состояние с помощью вращающегося устройства, снабженного лопастями. В подготовленный указанным образом уголь распыляют, с помощью распыляющих сопел, расплавленное битумное связующее в ко..ичестве 5% от веса угля под давлением я 20 атм, а затем обработанный связующим угопь подогревают-до 25О С для активации связующего 4. Недостатками указанного способа явля ются сравнительно большой расход связующего, а также многостадийность процесса, а именно: предварительная сушка угля; подогрев угпя; приведение его во взвешенное состояние; распьшение связу- юшего; последующий подогрев угля перед брикетированием. Кроме того, к недостаткам способа следует отнести технопоги оческие трудности, связанные с распылением связующего в виде расплава под давлением 20 атм. Цель изобретения - упрощение и уде, шевление прспесса, Указанная цель досшгается тем, что в способе лоШотовки угля к брикетированию, согласно которому уголь подогревают и приводят во взвешенное состояние с ; последующим введением в него битумного связующего, угопь нагревают и приводят во взвешенное состояние путем подачи его в поток горячего инертного или восстановительного газа, а битумное связующее вводят в виде раствора в органическом растворителе - конденсате природного газа - в газоугопьный поток. Газовый поток предпочтительно нагревают до 150-2 00 С. Способ осуществяявтся спедующим образом. Угольную мелочь крупностью-О-2 мм и влажностью 6,4% вводят в основание веруйкайьной труйы - нагревателя, куда подают инертньШ или восстановительный газ,, нагретый до 100-2SO C, предаочти . тельво , Угопь, подхваченный потеком газа, по|Шймавтся до уровня фрр сд вкй-распыпитала, через которую в тру -нагреватель впрыскивают холодный раствор связующего (раствор нефтебитума в. органическом растворителе конденса1 .Те природного газа - при соотношении нефтебитум: растворитель 1:1) йод давлением 6 атм. При дальнейшем продвижении в потоке газа угольной мелочи, обработанн й раствором связующего, происходит быстрое удаление растворителя, и на поверхности частиц угля остается пленка битума, необходимая для формирования брикетов (2-4% от веса угля). Подготовленная указанным способом шихта поступает на брикетирование. Полученные брикеты испытывают на механическую прочность, водостойкость и дымообразугсящую способность при сжигании. Пример 1.В качестве исходного сырья кспольз:уют уголь марки АШ шахты Южна5 комбината Ростовуголь со следующей технической характеристикой: АС -17%; W°- 7,51; - 2,5%; dC- 8112 ккап/кг. Уголь марки АШ в своем объеме содержит фракцию +6 мм в количестве 10%. Исходный угопь перед поступлением на брикетирование подвергают дополнительному измельчению на молотковой дробипке ЛДМ -1Д с ситом 2,5 мм. Гранулометрический состав измельчен-, ного угля по данным ситового анализа следу ющий; + 2 мм 1-2 мм 0,5-1 мм 0-О,5 мм 8% 38,4% 29,6% 24% Содержание фракции 0-2 мм составляет 92% от веса измельченйого угля. Влажность угля после измельчения составляет, по данным лабораторного анализа, 6,4%. В качестве связующего материала используют нефтяной итум БН-5 Сызранского нефтеперерабатывающего завода, имекэдий следующие характеристики: Температура размяг-. чения, °С91 Пенетрация при 25С, мм9 Луктипьность при С, мм 1,5 Температура вспышки, С 250 Содержание воды (Температура вспышки соответствует началу выделения летучих веществ из нефтебитума). В качестве растворителя ислопьзуют конденсат природного газа Шебелинского газоконденсатного месторождения, копучетый в процессе продувки ма.гистральных газстроводов, со следующей хар ак теристикой: Плотность, г/см 0,735 Кинематическая вязкость, сСтО,714 Показатель преломления1,4168 Фрикционный состав газового конденсата представпен спедукяиимй данными: Температура на- i чапа разгонки, G65 Температура 5% отгона по объему, С106 15% 122 ЗО%134 50%15О . 7О%166 90%19О 95%2О1 Температура конца разгонки, С239 Бензиншая фракция 150 С5О% Бензиновая фракция,2ОО С 95% Уайт«ю11иригявя акта 150-200 0 Фракция дизельного топлива 2ОО-24О С От получений холодного раствора свв вукшего нефтяной битум БН-5 измшьчают до фракции О-2 мм и в соотношении 1:1 смешивают с растворителем том природного газа. Раствор подготавгю &ают е реаиркупяционном смеснтепе. Пос пе яоляого растворения битума раствора лрн составляет Т ппопюсть раствора О,821 г/см Нриме {шемый инертный газ - обычяаИ itMioiiйЕЫй Газ (ДЫМОВЫ и газ), получаемый в ка честве отходов при сжнгавЕН тоолвва с d 1, т.е. практически не сояержаший свободный кис пород. Состав сук&го гее а, об.%: СО а 11; Jd 88| СО 1. Указанные исходные материвЛЕЫ поступают на подготовку шихты пня брикетирования. Угольную мелочь крупностью О-2 мм и влажностью 6,4% в количестве 1т при помощи шнекового питателя вводят в основание вертикага.ной трувы-иагреватеп куда подают инертный (дымовой) газ,.на гретый до 2ООС, со ск остью IS м/с. Уголь подхваченный потсясом , пошимается до уровня форсункв ася1ыляте ш, через котфую в тр бу- агреватель впрыс кивают холодный раствор битума под давлением 6 атм в количестве 4 н 8% от веса угольной мелочи, что обеспечивает 2-4% связующего в брикетной ших.те. Регупировку дозирования производят вев тилем перед форсушсой-распылителем. Угольные з)яа интенсивно обрабатывают раствором связз юшего и покрываются пленкой. ЛальнеАиая транспортнрсюка угога ной мелочи, обработанной растворЪм в потоке дымового газа, приводит к выст jpoMy удалению растворителя, находяшегося в составе тонких битумных пле- нок, что способствует Острому уве1Шчению вязкости связующего. Через разгрузочное отверстие цйктюна подготовленная угольная шихта поступает в бункернакопитель, установленный над вальцевым углебрикетным прессом, и через шлюзовый затвор подается на прессование. Прессование производят на углебрикетном првс. се с плавающим валком с удельным давлением пресссйаания 150 кг/см . Полученные брикеты из пресса поступают на ссфтируюший конвейер и затем к месту складирования. Определение механической прочности брикетов производят через 24 ч методом четырехкратнсяо с асывания 3 проб с высоты 1,5 м на металлическую плету. Вес кажвой пробы 4 кг. Прочность пикетов находится в пределах 92,4% - 96,7% и в среднем составюет 94,2%. жкеты восюстойкне, после превыаа тш а мме в течение 24 ч остаточная мехаяичв(жая прочность их составляет что выше допустимой проч ности яо РСТ на $(Я1кеты угольные (85%), Пример 2. В качестве нсхоавоГО сырья «СПОЛЬЗУЮТ ПОДМОСК4ЖЯЫЙ Sf рый уго1№ БдМСШ шахты }« 38 треста Новомосхвескугопь со следующей хаоактервстякой: крупность О-25 мм; Х/ SlZ 25,2%j S 10,27%j V 22,64%. Сооержате класса +6 мм составпц т 8,8%. Исходный уголь- перед поступлев м на брвкетировайве подвергают emteift енню в молотковой дробилке дрО-2 мм. Гранулометрический состав угольной елочи после измельчения представлен сне. ующими величинами: О-О,5 мм 1. мм 2 мм 0,5-1 мм 15% 39,5% 4О,2% ,3% апое содержание класса О-О,5 мм обьяс1ется уносом мелочв при .дробления. Со ржание фракпии О-2 мм составляет 4,7% от веса измельченного угля. В к честве связующего матерЕвпа исполь ют нефтебитум БН-5 Сызранского нефтеперерабатывающего завода, характервствка ко торого првведена выше. Повготовка раствора свазующего и все послепуюшве операавв провзвооят аналогично примеру 1, но объем ввоЕшмого раствора связующего через форсунку-распы литель состав/шет 8-16% от веса угоньной мелочи что при соотж шеш1и битумконденсат 1:1 о спечивает 4-5% связующего в брИЕетяой шихте. Буроугольные брикеты через 24 ч имеют механическую прочность от 87% до 98% и по пяти пробам средняя механическая прочность составляет 91,8%. Пример 3. Процесс осуществляют аналогично примеру 1с тем, отли /чием, что температура газового потока составляет 1ОО С. Прочность брикетов ш сбрасывание составляет 9О%. Пример 4. Процесс осуществляют с. аналогично примеру 1 с тем оотличием, что температура газового потока составляет . Прочность брикетов на сбрасывание составляет 96%. Прочность фикетов, подученных сся- пасно примерам 1-4, находится в предепах 90-98%, брикеты водостойв ие, посла пребывания в воде в течение 24 ч остаточная механическая прочность вх составляет 86-90%. При сжигании брикеты дают короткое яркое пламя без копоти, Пред 1агаемый способ позволяет упростить технологию пршесса за счет сокращения числа стадий (исключается пре дварительная сушка угля, кроме того, подогрев угля и приведение его во взввщенио 83 18 остояние осуществляют в одну стадию также не требуется дополнительный по-огрев угля,офаботанного связующим). Другим преимуществом предлагаемого способа ; ляется небольшой расход связующего (в среднем до 3%) вместо сушест.вующего среднего расхода 5%, что позволяет удешевить процесс. Формула зобретения 1.Способ подготовки угля к брикетированию ёключассщий нагрев угля и приведение его во взвешенное состояние с последующим введением в него битумного связующего, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса, уголь нагревают и приводят во вз)зешенное состояние путем подачи его в поток горячего инертного или восстановительного газа, а битумное связующее вводят в виде раствора в орган)ческом растворителе - конденсате природного газа - в газоугольный поток. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что газовый поток нагревают до 15О-20О С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 388О11, кл. С 1О I 5/16, 1973. 2.Патент США 3838988, к л. 44-23, опублик. Т974. 3.Авторское свидетельство СССР № 261363, кл, С 1О L 5/16, 1968. 4.Патент ФРГ № 1178820, кл. 1Ов-7, опублик. 1964 (прототип).