Склад для отримання паливних брикетів
Склад для отримання паливних брикетів включає дрібнофракційне паливо - вугілля, напівкокс або нафтовий кокс, структуроутворюючу і сполучну добавку, як структуроутворюючу і сполучну добавки містить суміш деревної тріски і лігніну в рівних кількостях при наступному співвідношенні компонентів, мас.%0: мелкофракцион ; деревна тріска 15-35; лігнін 15-35. Винахід може знайти практичне застосування на брикетних фабриках з метою здешевлення та поліпшення якості паливних брикетів для промислових і житлово-побутових потреб. 3 з. п.ф-ли, 2 табл.
Винахід відноситься до галузі брикетування вуглецевмісного твердого палива, зокрема до отримання паливних брикетів зі структуроутворюючою і сполучною добавкою і водовідштовхувальним і знепилюючим покриттям готових брикетів, за рахунок утилізації відходів промислових виробництв і може бути використане в різних галузях народного господарства проблем. Знайде широке застосування на брикетних фабриках, з метою здешевлення та поліпшення якості паливних брикетів для промислових, сільськогосподарських та житлово-побутових потреб.
Відомий склад для отримання деревно-вугільних брикетів, що містить: деревне вугілля до 85 мас.%, сполучна речовина до 15 мас.% (від ваги абсолютно сухої брикетної суміші), воду до 40 мас.% /Журнал "Лесохімія та підсочка", 1973 , N 10, с. 4-5/.
Відомий також склад вуглебрикетної шихти, що містить вугільний дріб'язок до 88 мас. %, нафтовий бітум (як сполучний компонент) до 8,0 мас.% і органічні відходи акумуляторного брухту (у подрібненому вигляді) до 10,0 мас.% /А. С. N 565055, 10 L 5/14, 1977/. Недоліками відомого складу є: використання дефіцитних та дорогихдобавок у вигляді акумуляторного брухту та нафтового бітуму. Для акумуляторного брухту потрібна попередня підготовка шляхом дроблення оброблених та промитих свинцевокислих акумуляторів з подальшим збагаченням подрібненого продукту, що веде до подорожчання процесу брикетування.
Найбільш близьким до пропонованого винаходу за технічною сутністю і досягається результатом є склад вуглебрикетної шихти, що містить, мас.%: коксову дрібницю - 34 - 36 тирсу - 1,5-2,5 рідке скло - 6,5 - 7,4 нафтовий бітум - 2,5 - 3,5 антрацитову дрібницю - інше /А.С. N 1546469, 10 L 5/10, 1990/.
Недоліком такого відомого складу є наявність нафтового бітуму, що вимагає нагрівання перед змішуванням до температури 220 - 250 o C і пропарювання приготовленої брикетної маси гострим паром з температурою 210 o C, що значно ускладнює процес брикетування, робить його енергоємним. Все це з урахуванням використання дорогого рідкого скла (до 7,4 мас.%) підвищує собівартість брикетів.
Мета винаходу - підвищення механічної міцності та фізико-хімічної стійкості паливних брикетів, зниження їх собівартості та розширення сировинної бази.
Поставлена мета досягається тим, що для підвищення механічної міцності паливних брикетів до основного компонента - дрібнофракційного палива (вугілля або напівкокс, або нафтовий кокс), як структуроутворююча і сполучна добавки, введена суміш тріски і лігніну в рівних кількостях. Для надання паливним брикетам фізико-хімічної стійкості, необхідної для їх надійного транспортування та зберігання, брикети обробляються дистилятним гачем у кількості 0,1 - 1,5 мас.% (на брикет). Гач наноситься лише на готові брикети. Зниження собівартості та розширення сировинної базидосягається винятком дефіцитних та дорогих добавок та енергоємних стадій. До того ж всі компоненти брикетної маси є відходами промислових виробництв (вугільного та нафтохімічного – дрібнофракційне вугілля, напівкокс, нафтовий кокс та гач; екстракційно-каніфольного – деревна тріска; гідролізного –лігнін). Зміст і фізико-хімічні властивості компонентів пропонованого складу, мас.%: дрібнофракційне паливо (вугілля або напівкокс, або нафтовий кокс) - 30 - 70 тріска - 15-35 лігнін - 15-35 входять до складу брикетної маси, представлені у табл. 1.
Для отримання паливних брикетів у лабораторних умовах всі компоненти, що входять до складу (за винятком гача), без додаткової обробки одночасно завантажують в змішувальну машину і перемішують протягом 30 хвилин. Потім проводять брикетування на штемпельному пресі при температурі навколишнього середовища та тиску 600 - 800 кг/см 2 .
У процесі брикетування деревна тріска, за рахунок різниці розмірів (до 50 мм) і волокнистої структури, створює "каркас", заповнений матеріалом, що брикетується (вугіллям або напівкоксом, або нафтовим коксом дрібнофракційного складу) з лігніном, який у свою чергу закріплює дрібні частинки брикету. .
Застосування в сукупності деревної тріски та лігніну в зазначених межах (15 - 35 мac.%) і рівних кількостях дозволило збільшити міцність брикетів у порівнянні з прототипом в 5-6 разів, а обробка отриманих твердих брикетів дистилятним гачем забезпечила їм високу волого. Вологостійкість брикетів оцінювалася за величиною вологопоглинання (в %) після 24 годин перебування у воді, запиленість візуально.
У табл. 2 представлені склади пропонованих допустимих меж вмісту компонентів (приклади 1 - 6)та при виході за ці межі (приклади 7 - 10). Характеристики одержаних брикетів у порівнянні з прототипом (приклад 11). При визначенні показників якості задіяні ДСТУ, зазначені у табл. 2.
Збільшення кількості сполучних у складі за прикладом 7 до 45 мас.% деревної тріски і до 45 мас.% лігніну, хоча і зберігає відносно високе значення міцності, проте водопоглинання через надлишок високопористого зв'язуючого (деревної тріски) збільшено. Тому цінність таких брикетів не можна вважати високою.
Надмірне збільшення брикетируемого матеріалу у складі за прикладом 8 до 80 мас.% викликає зниження механічної міцності порівняно з брикетами, приготовленими за прикладами 1-6 (до 75 кг/брикет проти 1354 -1827 кг/брикет).
Використання запропонованого складу за прикладами 1 - 6 порівняно з аналогами та прототипом економічно вигідніше за рахунок виключення дефіцитних та дорогих добавок у вигляді акумуляторного брухту, нафтового бітуму та рідкого скла. Спрощується технологія виготовлення брикетів, відпадає необхідність попередньої обробки відходів та нагрівання їх перед використанням, необхідність гарячого брикетування та обробки готової брикетованої маси гострим водяною парою. Це забезпечує економію енерговитрат та знижує собівартість отриманих брикетів. Вирішується проблема утилізації вторинної сировини.
Якість отриманих брикетів за пропонованим складом перебуває на рівні. Відзначається висока міцність і вологостійкість брикетів за рахунок структурного "каркаса", що утворюється деревною тріскою, рівномірним заповненням його масою, що брикетується, з лігніном і обробкою дистилятним гачем.
Отримані з пропонованого складу міцні, вологостійкі брикети можуть бути використані в умовах вологого та змінно-вологого клімату, а також при механізованому багатотоннажному відвантаженні, де потрібна висока опірність руйнуванню та подрібненню.
Брикети зручні при транспортуванні та зберіганні, тому що не порошать і не злежуються. При згорянні бездимні, не містять у великій кількості баластових домішок.
Такі брикети можна використовувати на підприємствах металургійної, хімічної, паливної промисловості, а також у побуті для опалення сільськогосподарських та житлових приміщень.
1. Склад для отримання паливних брикетів, що включає дрібнофракційне паливо - вугілля, напівкокс або нафтовий кокс, структуроутворюючу і сполучну добавку, що відрізняється тим, що в якості структуроутворюючої і сполучної добавки містить суміш тріски і лігніну в рівних кількостях при наступному співвідношенні. %: Дрібнофракційне паливо - 30 - 70 Деревна тріска - 15 - 35 Лігнін - 15 - 35 2. Склад по п.1, який відрізняється тим, що готовий брикет містить водовідштовхувальне покриття.
3. Склад за п. 2, який відрізняється тим, що як водовідштовхувальне та знепилююче покриття містить дистилятний газ у кількості 0,1 - 1,5 мас.% (на брикет).
4. Склад за пп.1 - 3, який відрізняється тим, що як компоненти містить відходи вугільного, нафтохімічного, екстракційно-каніфольного та гідролізного виробництв.