способ получения топливных брикетов

Формула изобретения

Способ получения топливных брикетов, включающий смешение угольной мелочи с жидким связующим, прессование шихты и термическую обработку, отличающийся тем, что смешивают кек с диаметром частиц -0,05-0 мм с массовой долей влаги 16-17% с 5% (23-34%) водного раствора катионного полиэлектролита ВПК-402, после чего шихту прессуют на гидравлическом прессе при давлении 340 кг/см² и подвергают термической обработке при температуре, равной 150°С в течение 30 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства твердого углеродсодержащего топлива, в частности для изготовлении бытовых топливных брикетов способом брикетирования угольной мелочи (кека), полученного в процессе очистки шахтных вод на пресс-фильтре, а также может быть использовано при брикетировании других углей тонких классов.

Известен способ брикетирования угольных шламов совместно с угольной мелочью по патенту РФ №2078794, МПК С 10 L 5/20, опубл. 1997 г., заключающийся в том, что в качестве связующего используется 5% порошка лигносульфоната и в шихту добавляется 30% отсева угля.

Недостатки этого способа:

- при сгорании брикетов, содержащих лигносульфонат, в атмосферу дополнительно выделяется диоксид серы (SO₂), так как в составе лигносульфоната имеется сульфогруппа;

- подготовка шихты происходит в три стадии, включая и нагрев шихты до 60°С;

- в составе шихты содержится 30% дорогостоящего отсева угля, что повышает себестоимость брикетов.

Известен, принятый за прототип "Способ получения топливных брикетов" заявка №95102684, МПК С 10 L 5/20 (опубл. 11.20.1996 г.), включающий смешение угольной мелочи, которая предварительно подсушивается до влажности 1-1,5% и брикетируется с водным раствором лигносульфоната натрия с концентрацией 53-55% в соотношении, мас.%: лигносульфоната натрия - 10-20, остальное - угольная мелочь. После брикетирования проводится сушка полученных брикетов.

Недостатки этого способа:

- способ содержит этап предварительной сушки угольной мелочи до 1-1,5%, что отрицательно сказывается на себестоимости производства;

- брикеты содержат лигносульфонат, что при сжигании брикетов обеспечивает выделение в атмосферу диоксида серы (SO₂ ), так как в составе лигносульфоната имеется сульфогруппа;

Техническим результатом заявляемого способа является устранение недостатков перечисленных выше способов:

- снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании брикетов и отрицательного влияния на природную среду;

- исключение применения дорогостоящего отсева угля с целью снижения себестоимости брикетов.

Технический результат достигается тем, что способ получения топливных брикетов, включающий смешение угольной мелочи с жидким связующим, прессование шихты и термическую обработку, отличается тем, что смешивают кек с диаметром частиц -0,05-0 мм с массовой долей влаги 16-17% с 5% (23-34)% водного раствора катионного полиэлектролита ВПК-402, после чего шихту прессуют на гидравлическом прессе при давлении 340 кг/см² и подвергают термической обработке при t=150°С в течение 30 минут.

Катионный полиэлектролит ВПК-402, имеющий эмпирическую формулу ячейки C₈H ₁₆NCl, хорошо растворяется в воде и в водных растворах кислот и щелочей (табл.1, 2). Катионный полиэлектролит ВПК-402 применяется в качестве флокулянта для интенсификации процессов очистки сточных вод в нефтегазодобывающей, горной промышленности и коммунальном хозяйстве, а также для защиты и структурирования почв (ТУ 6-05-2009-238-86).

Таблица 1 Химические свойства полиэлектролита ВПК-402 (товарный продукт)
№	Показатели	Содержание компонента
1	Внешний вид продукта	однородная жидкость от бесцветной до желтого без посторонних включений
2	Массовая доля основного вещества	25
3	Массовая доля хлористого натрия, %, не более	10
4	Вязкость, мм 2 /с (с/Ст), не менее	2
5	Водородный показатель, РН	5-8

Таблица 2 Физические свойства полиэлектролита ВПК-402 (водных растворов)
№	При массовой доле	30%	40%	50%
1	Плотность при t=20°С, кг/м 3	1100	1140	1170
2	Динамическая вязкость, Па-с, при t=20°С	1,87	9.8	46,4
3	Температура застывания, °С	-17	-18	-20
4	Удельная теплоемкость, Дж/кг·К	3352	3048	2933

Использование катионного полиэлектролита ВПК-402 позволяет значительно уменьшить содержание серы в брикете.

Способ осуществляется следующим образом

Мелкие угольные частицы (кек) с диаметром d=-0,05-0 мм с массовой долей влаги 16-17% смешивали с 5% 25-34% водным раствором катионного полиэлектролита ВПК-402. Полученную шихту прессовали на гидравлическом прессе и подвергали последующей термической обработке при t=150°С в течение 30 минут. Содержание серы в брикете не превышает 0,48% (табл.3).

Преимущества предлагаемого способа получения топливных брикетов по сравнению с прототипом:

- в атмосферу при сжигании брикетов не поступают дополнительные вредные вещества;

- при подготовке шихты не используется дорогостоящий отсев угля;

- подготовка шихты проводится в одну стадию, нет необходимости нагрева до 60°С;

- содержание серы в брикете в 1,9 раза меньше;

- себестоимость брикетов ниже.

Таким образом, заявляемый способ получения топливных брикетов позволяет исключить дополнительные выбросы вредных веществ в атмосферу при сжигании брикетов и соответственно уменьшить отрицательное воздействие на окружающую природную среду.