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invention
Fédération de Russie Patent RU2205204

briquettes

briquettes

Nom de l'inventeur: Rostov State University
(72) Nom de l'inventeur: Buravchuk NI;. Guryanov OV. Hams EP. Pavlova LN. Buravchuk VL
Le nom du titulaire du brevet: Rostov State University
Adresse pour la correspondance: 344006, Rostov-on-Don, st. Bolshaya Sadovaya 105, Rostov State University, Pat. Service, NG Soroka
Date de début du brevet: 20.11.2001

L'invention concerne un combustible solide briquetted de composition utilisée pour la combustion dans les fours de petit boîtier de la chaudière et des services publics et des installations industrielles, résidentielles population de fours et d'autres installations d'énergie de faible puissance. La briquette contient de 3,0 à 3,6% de mélasse de polysaccharide; 0,4-0,6% du raffinage du pétrole résiduel; 0,4 à 1,0% de la boue de carbure et le reste à 100 - anthracite, des fines de charbon, de boues ou de mélanges de ceux-ci. La composition présente une haute résistance mécanique (résistance à la chute - pas moins de 99,8%), faible absorption d'eau et de teneur en substances volatiles.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne un combustible solide briquetted de composition utilisée pour la combustion dans les fours de petit boîtier de la chaudière et des services publics et des installations industrielles, résidentielles population de fours et d' autres installations d'énergie de faible puissance.

Procédé de fabrication de briquettes de charbon par les boues, le ciment et la chaux (voir. US Pat. Dans le DE, RU 2006500, MKI 5 C 10 L 5/00, 5/02, publ. 30/01/1994, au Bul. 2) [ 1].

L'inconvénient de cette solution technique est l'utilisation de liants inorganiques produits à usage. L'utilisation de tels liants se traduit par une augmentation du coût de la briquette, et également d'augmenter sa teneur en cendres. La technologie de fabrication de la briquette est assez compliquée: pour fournir les caractéristiques nécessaires briquette soumettre le mélange à une intensité de champ alternatif de 100 à 150 kA / m.

Connu et basé sur la briquette mélange carboné traité à la chaleur (température de 250-700 ° C) contenant les déchets de la production métallurgique broyé - 10-60 en poids. %, Un dérivé de l'acide sulfonique ou de la mélasse - 1-15% en poids de chaux -. 0,1-10% en poids, de coke ou de charbon amendes - .. Le reste (voir tape sur l'IZ, RU 2123029, MKI 6 C 10 L 5/48. , 5/16, 5/12, publ. 10.12.1998, au Bul. 34). [2]

composition Briquette ci-dessus présente une résistance mécanique élevée et une résistance à la chaleur, mais leur fabrication implique des techniques considérables de coût et de complexité énergie - nécessité de préconditionnement chaque composant d'un système complexe en utilisant l'administration des opérations lourdes des composants séparés, par exemple, le revêtement en tant que couche sur la surface de la solution de briquette additions de chaux, haute température supplémentaire traitement des briquettes.

Le plus proche de la solution revendiquée dans la composition, la destination et le résultat obtenu lors de l'utilisation d'une briquette de combustible résistant à l'humidité qui contient un polysaccharide en tant que liant. - 4,10% en poids de raffinage résid - 0,26-0,78% en poids de l'anthracite ,. avec les fines de charbon, le charbon suspension, ou des mélanges de ceux-ci - autres (.. voir une impasse au OUT, RU 2149889, MKI 7 C 10 L 5/16, publié le 27.05.2000, à 15 Bul ..) [3].

Briquette selon la solution technique connue présente une haute résistance mécanique, résistance à la chaleur, la résistance à l'eau (faible absorption d'eau). Toutefois, lorsqu'il est utilisé comme liant des polysaccharides - mélasse briquettes réduction de la résistance observée tendance pendant un stockage prolongé sous une forte humidité (humidité relative supérieure à 75%). Cela conduit à des dommages mécaniques briquettes et complique leur manipulation et leur utilisation. Le coût de ces briquettes sont maintenant assez élevé, parce que le coût de la mélasse - déchets de la production de sucre - avec les conditions actuelles du marché et ont augmenté plus près du prix des produits finaux.

Le résultat technique de l'invention revendiquée est de maintenir les briquettes de résistance nécessaires pendant un stockage prolongé dans des conditions d'humidité élevée et de réduire leurs coûts de production.

Le résultat technique est obtenu par la briquette combustible comprend l'anthracite, les fines de charbon, du charbon en suspension, ou des mélanges de ceux-ci, résid raffinage du pétrole et comme liant - un polysaccharide de la mélasse. Dans le même temps, selon l'invention comprend en outre un carbure de boues Briquette combustible dans les proportions suivantes,% en poids.:

Mélasse - 3.0-3.6

Les fonds de raffinage du pétrole - 0,4-0,6

Carbide boues - 0,4-1,0

Anthracite, fines de charbon, le charbon suspension, ou des mélanges de ceux-ci - Autres

Mélasse - déchets de la production de betterave à sucre, est un liquide visqueux épais, sirupeux du brun au brun foncé. Mélasse est facilement soluble en toutes proportions dans l'eau froide et chaude. Mélasse solutions sont caractérisées par une viscosité importante, la densité varie de 1,30 à 1,52 g / cm 3. Mélasse contient jusqu'à 20% d'eau, 45-50% de sucre, 20-25% de matière organique et 10% substances minérales non-sucre. La mélasse intensément colorée en brun, plus il comprend des colloïdes. Colloïdes ont une activité de surface importante et par conséquent, sont bien adsorbés sur la surface des particules liées.

Carbide boues - chaux-produit formé en tant que déchets dans la production d'acétylène à partir de carbure de calcium. Carbide boues - la pâte fine de couleur gris-bleu.

La composition chimique du carbure de boue,% en poids.:

CaO - 84-88; SiO 2 - 3,0 à 4,0; Al 2 O 3 - 1,5 à 2,7; Fe 2 O 3 - 0,1 à 0,2; MgO - 0,4-0,6; D'autres impuretés 5.0.

Carbide boues ne sont pas un produit rare, accumule dans des décharges usine de produits chimiques, a un faible coût.

Vl carbure dans le contenu spécifié est utilisé comme agent structurant et d'un activateur dans un système constitué d'un composant et de la mélasse carboné. En raison de son action sont formés des composés insolubles sont des propriétés de résistance stables et conservation pendant un stockage prolongé sous une forte humidité.

Réduction des briquettes coûts de production est obtenue en réduisant la quantité de mélasse 4-10% en poids (prototype) de 3,0 à 3,6% en poids - .. Dans l'invention revendiquée et la réduction de la consommation d'énergie pour chauffer le liant en raison de la teneur plus faible de la mélasse.

La preuve de la conformité avec l'invention, le critère de «activité inventive» est le suivant.

Les queues de raffinage du pétrole, comme hydrophobizator anionique sont adsorbées sur la surface des particules de charbon, d'augmenter l'affinité des forces de surface sur le système de frontière "adsorbant-adhésif" et d'augmenter les propriétés de mouillage et l'adhérence du liant. Ce facteur contribue à une interaction plus intensive avec le carbone anion-mélasse.

Carbure modifie la surface du charbon yle, augmente la teneur en groupes polaires dans celui-ci. Si vous l'avez dans le système "adsorbant-adhésif" effet manifeste de liaisons ioniques et covalentes ou ioniques et de coordination entre les cations métalliques du composant inorganique (carbure de boues) et des molécules de substances organiques; ainsi formé adsorption complexe hétéropolaires complexe insolubles composés organo-minéraux. Par conséquent, le système est formé par l'espace réticulé de valence et la coordination de la structure de communication, la phase cristalline qui diffère de densité élevée, la durabilité et la résistance aux intempéries. Agent hydrofuge crée un effet de contrôle supplémentaire, ce qui empêche la pénétration de l'eau à la saturation en eau.

Ainsi, dans la composition à une combinaison sélectionnée de composants et d'une quantité déterminée de chacun d'eux, une structure capable de beaucoup de temps pour maintenir les propriétés physiques et mécaniques, sans réduire de manière significative leur performance lorsqu'ils sont exposés à diverses conditions climatiques.

Le tableau 1 montre les compositions des lots expérimentaux de briquettes de combustible selon l'invention revendiquée.

les résultats des tests de briquettes de combustible à long terme sont donnés dans le tableau 2.

Pour la production de briquettes utilisées culm CEP "Octobre-Sud" JSC "Rostovugol" et CEP "Gukovskaya" de "Gukovugol". Culm a une taille de 0-6 mm. Le contenu de grains de 6 mm - 7,5%. En tant que liant utilisé la mélasse - un gaspillage d'usine de sucre Gulkevichi Krasnodar Krai. Comme utilisé les fonds de hydrophobizator craquage thermique des paraffines normales - déchets Novotcherkassk usine de produits synthétiques. Ils sont des produits solides avec un point de 20-25 verser o C.

Culm chauffé à 40 ° C, mesurée est introduit dans le mélangeur et ajouter le nombre otdozirovannoe carbure boues. La mélasse chauffée à l' état fluide (40-50 ° C) administré raffinage résid, préalablement chauffé à la même température, on a agité avec une hélice ou d' un autre type de mélangeur plus lente jusqu'à consistance homogène. Préparé de cette manière le mélange est mélangé avec chaumes de carbure et de limon. L'agitation a été effectuée dans un mélangeur à vis en continu afin de répartir uniformément les composants. La charge est fourni à la presse mélangeur à rouleaux et comprimé à une pression de compression de 30 MPa. Le durcissement des briquettes se produit dans des conditions naturelles.

La raison pour laquelle les limites sélectionnées de la briquette quantitative des caractéristiques de carburant est le suivant.

Le contenu de la mélasse en poids plus de 3,6.% (Formulation 7, tableau 1) augmente l'épaisseur de la couche adsorbée qui réduit la cohésion du liant et dégrade les propriétés des indicateurs de briquette. La teneur du résidu raffinage plus de 0,6 en poids. % (Composition 7 du tableau 1) réduit la résistance structurelle des liaisons ( "délie" préforme de structure), diminue la résistance à l'humidité. Par ailleurs, une teneur plus élevée de la mélasse et du pétrole résiduel conduit à une augmentation de la briquette.

Le contenu de la mélasse et des bas en dessous de la limite minimale ne suffit pas à l'apparition de processus physiques et chimiques, afin d'assurer les indicateurs de qualité nécessaire briquettes (partie 1, tableau 1).

L'augmentation de la quantité de boue de carbure supérieure à 1,0% (formulation 7, tableau 1) provoque leur sursaturation surface du charbon, la formation de couches multiples, ce qui réduit l'efficacité de l'interaction entre la mélasse et du charbon. Pour détecter l'action de la structuration carbure boues de son contenu ne devrait pas être inférieur à 0,4 en poids.% (Composition 2, tableau 1).

Le contenu de composants dans les limites indiquées dans le tableau 1 formulations 2-6, permet d'obtenir le résultat technique recherché.

Pour tester un stockage prolongé des briquettes dans les conditions d'humidité plus élevées, ils ont été effectués dans les laboratoires lots expérimentaux d'échantillons (compositions indiquées dans le tableau 1).

briquettes

techniques de fabrication de briquettes inclus la préparation des composants, le dosage, le mélange et la compression de la charge. Pour les essais à différentes périodes de stockage dans un briquettes d'air saturé ont été placés dans une chambre dans le maillage hydrostatique tenir au-dessus de l'eau.

A intervalles d'un mois la force contrôlée compression (canal de compression R MPa) et la teneur en humidité (W,%) échantillons. Les résultats des essais sont présentés dans le tableau 2.

briquettes

Comme on peut le voir à partir des résultats des tests, les solutions techniques les briquettes proposées ont une résistance mécanique élevée (résistance à la chute - pas moins de 99,8%), faible absorption d'eau, réduit à 3,2% par rapport à la teneur en matière volatile de la technique antérieure (par liaison soufre carbure boue et d'autres constituants volatils).

Lorsque briquettes testées ont constaté que, un an après l'invention revendiquée briquettes n'a pratiquement pas changé le contenu de la force et de l'humidité. résistance réduite à la fin de l'année variait de 2,73 à 4,17% et une augmentation de la teneur en eau - 4,22 à 4,46%, soit briquettes revendiquées invention ne présentent pas une résistance prononcée à la baisse de la tendance au cours du stockage prolongé dans des conditions d'humidité élevée (le prototype dans ces conditions, une baisse significative de la résistance est observée après le premier mois de stockage), ce qui améliore leur qualité de consommateurs.

SOURCES D'INFORMATION

1. RF brevet 2006500. Le procédé pour la fabrication de briquettes combustibles. Lezgins LA Nifontov Yuri Blinov VA Bull. «Inventions», 1994, 2.

2. RF brevet 2123029. Les briquettes de carbone et sa méthode de production. Lury VG, Bul. "Inventions", 1998, 34.

3. RF brevet 2149889. insensible à l'humidité et briquette combustible procédé de fabrication de celui-ci. Ayrapetyan MA, Buravchuk NI Guryanov OV, Bul. "Inventions", 2000, 15 - le prototype.

REVENDICATIONS

Briquette combustible comprenant l'anthracite, avec des particules fines de charbon, les boues de charbon, ou des mélanges de ceux-ci, des raffineries de distillation et de la mélasse de polysaccharide en tant que liant, caractérisé en ce qu 'il comprend en outre yle carbure dans le rapport suivant, en poids. %:

Mélasse - 3,0 - 3,6

Les fonds de raffinage de pétrole - 0,4 - 0,6

Carbide boues - 0,4 à 1,0

Anthracite, fines de charbon, le charbon suspension, ou des mélanges de ceux-ci - Autres

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Date de publication 16.01.2007gg