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L'invention est relative à un procédé pour la fabrica- tion de briquettes combustibles.
Les briquettes combustibles qui sont fabriquées avec du brai comme liant sont généralement connues. L'emploi des briquette fabriquées avec du brai a le désavantage que les briquettes brûlent en produisant une fumée qui:dépose beaucoup de suie. De plus le contact avec du brai occasionne des risques pour la santé. Il faut que le brai, qui est rare et cher, soit employé en dedans
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des limites de température très étroites.
Selon l'invention on traite du charbon et/ou un hydrate de carbone supérieur et/ou un éther d'hydrate de carbone supérieur avec une petite quantité d'un acide organique, si désire on mélange le produit de conversion tellement formé avec un combustile solide en forme divisee, et ,on comprime ce mélange ou le proauit de conversion decrit ci-dessus seul, en briquettes à une température élevée.
Il est apparu en effet que le charbon après traite- ment par un acide organique, peut être comprime en une briquette d'une faon usuelle' pour la fabrication de briquettes, à savoir à une température elevée et sous une pression élevée et brève.
Lorsqu'on or.:et le traitement par l'acide la capacité' de com- pression en briquettes n'existe plus comme on le sait d'une façon générale, et jusqu'à présent, le charbon a toujours été formé en briquettes à l'aide d'un liant qui est ajouté à partir de l' exterieur, comme par exemple du brai,
Il est clair que l'acide organique ne peut pas être considère comme un liant pour la mise en briquettes, au sens ordinaire du mot, mais il semble que sous l'influence de l'acide organique ajouté il se produise une force adhésive dans les con- ditions du briquette, qui fait que le charbon traité, auquel, si on le désire, on peut ajouter une certaine quantité de char- bon non traite, devient une briquette solide.
Jusqu'ici aucune explication satisfaisante n'a été donnée du phénomène qu'on vient de decrire. Il est possible que l'acide organique active le bitume qui est présent dans le char- bon, à la suite de quoi ce dernier manifeste une force adhésive qui lie le matér iau. Une autre explication pourrait être basee sur l'observation que la force adhésive produite dépend de la teneur en cendres du charbon utilisé la force adhésive augmen- tant avec la teneur en cendres. Comme ces explications ne font, au mieux, qu'indiquer une certaine direction, elles ne doivent.
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être interprétées de telle fa@on qu'il en résulte une limitation de la présente invention.
Ce qui est important, c'est la grosseur des particules du charbon traité; plus les particules sont petites plus la briquette obtenue est solide et, en conséquence;il n'est pas désirable que le charbon traité contienne des particulesplus grosses que 3mm environ, en grande quantité. On obtient les meilleurs résultats quand le matériau de départ est broyé en une poudre ayant une grosseur optimum de particules d'environ 0,1 à 0,2 mm.
L'acideorganique peut être ajouté au charbon après broyage; si on le désire, on peut utiliser de la boue de charbon comme materiau de départ, boue qui a été obtenue comme sous- produit pendant un stade quelconque du traitement du charbon .
Enfin,l'acide organique peut également âtre ajouté au matériau de départ grossier, et ce dernier peut ensuite être broyé, auquel cas on peut faire remarquer l'avantage que l'acide organique peut- agir- sur la surface fraîchement formée et dont la capacité d'absorption, est maximum.
Le traitement du charbon par'un acide organique peut être effectue à la température ordinaire, ou pendant ou après le chauffage du charbon; l'acide peut être ajoute à l'étatfine- ment divisé, ou à l'état liquide., par exemple sous forme de so- lution; cette dernière peut être pulvérisée sur le charbon. dans un état plus ou moins finement divisé. Des acides organiques vo- latils peuvent aussi être axis en contact avec le charbon sous forme gazeuse.
Lorsqu'on chauffe le charbon, on l'amène, de préférence, à une température de 80 à 100 C; lorsqu'on utilise des acides organiques dont le point d'ébullition dépasse 120 C, il est à recommander de choisir la température de traitement au-dessus de la dite gamme de températures,
On a trouvé que l'acide acétique en solution aqueuse
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concentrée convient très bien pour le traitement du charbon.
L'acide acétique peut être utilisé, par exemple, sous une cencen- tration d'environ 80% et selon l'espèce de charbon utilisé la quantité optimum d'acide acétique à 80% à ajouter varie d'environ
10 à environ 30 cm3 par kilogramme de charbon.
On a déjà exposé, dans ce qui précède, que le charbon acquiert la capacité d'être comprimé en briquettes par traite- ment par l'acide organique. La force adhésive produite semble être telle qu'une quantité plus ou moins grande de combustible solide non traité peut être incorporée dans le charbon traité.
L'invention, par conséquent, donne, entre autres, une solution du problème de l'utilisation de grandes quantités de boues de charbon, qui sont formées en grandes quantitésdans toute instal- lation de récupération de charbon et qui, jusqu'à présent, ne pouvaient pas étre travaillées sans brai comme liant. C'est une particularité caractéristique importante de la présente inven- tion que l'on emploie du charbon finement divisé comme c ombus- tible solide, lié au moyen du charbon traite par l'acide organique
Le charbon peut être présent sous forme finement divisée, comme par exemple sous forme de boue de charbon, et le charbon peut être de nature quelconque depuis le charbon contenant du bitume jusqu'à l'anthracite.
Il és't donc possible, selon l'invention, de fabriquer une briquette dont le liant se compose de charbon qui a eté traité par l'acide organique et dont la partie à lier se compose d'un charbon qui n'a pas été soumis au traitement par l'acide organique. Il est clair qu'une quantité minimum du char- bon traite par l'acide organique est utilisée dans la quantité totale de charbon et, selon la nature du charbon utilise et le -----type de houille, ce minimum est compris enire une valeur d'environ
2 e¯t d'environ 4parties en poids du charbon traite pour environ
98 à 96 parties en poids de houille.
Dans la plupart des cas, le charbon traite selon la présente invention contient plus ou moins d'eau avant son trai-
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tement. Cette eau peut être éliminée entièrement ou partiellement par chauffage, séchage dans un courant d'air sec ou de toute autre façon. également, une petite quantité d'agent hydrophobe, comme de la paraffine solide ou liquide, peut être ajoutée au charbon avant la mise en briquettes.
L'expression "charbon" comprend toutes sortes de chroboi dans le sens le plus étendu du mot. En particulier on indique par ce mot le charbon jeune, le charbon dit flambant, le charbon- ess (le charbon semi-bitumineux), le charbon maigre,et l'anthra- cite. La lignite y est comprise aussi.
La lignite qui sort de la mine est la plupart du temps dans un état grossièrement granulaire, contenant de l'eau et, avant le traitement par l'acide, elle est de preference broyée et réduite en granules, dont la majeure partie a une grosseur d'environ 0,5 à 1 mm. des granules de dimensions plus grandes et plus petites se présentant egalenient. Des granules d'une grosseur allant jusqu'à 3 mm. peuvent être présents par mi les autres granules sans objection, et il n'y a pas de limite inférieure à la grosseur des granules.
La lignite mélangée à l'acide est échauffée, la tempé- rature minimum étant approximativement de 70 C. pour la pratique.
On obtient aussi des résultats à des températures quelque peu moins élevées, à 65 C. par exemple, mais il faut alors continuer le traitement à l'acide pendant une durée inutilement longue.
Un préfère des températures supérieures à 70 C à savoir des températures entre 100 et 120 C et une limite supe- rieure de la est déterminée par la propriété de la lignite de se ''cuire'' et de se carboniser.
Le traitement de la lignite par l'acide organique libère la lignite d'une partie de l'eau qui y est présente. En même, temps, il se produit des changements dans la structure de la lignite, qui sont probablement de nature chimique colloïdale, et une certaine quantité d'eau est éliminée, qui est chasse dans
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l'atmosphère. La masse formée convient de facon excellente comme liant pour la mise en briquettes de charbon, partic ulière- ment de houille, en briquettes combustibles.
Un a trouvé que l'acide acétique se prête trèe bien au traitement de la lignite; l'eau qui est chassée de la lignite est évaporée sous la forme d'un mélange dilué d'acide acétique dans l'eau. L'acide acétique, de préférence, est utilisé en solu- tion aqueuse concentrée avec environ 80% d'acide acétique dans une quantité de 15 c,c. par kilogramme de lignite.
Le produit obtenu par le traitement de la lignite par l'acide peut être comprimé en une briquette à chaud. On obtient ainsi une briquette qui se tient bien au feu et qui résiste à l'eau et aux intempéries.
Cette briquette peut être pressée à une pression très inferieure à celle qui est.nécessaire pour la compression des briquettes de lignite à la façon connue. Cependant l'emploi de la pres&ion utilisée normalement pour la compression des briquettes tes de charbon est parfaitement admissible.
De préférence, la lignite traitée par l'acide organique est utilisée comme liant pour la mise en briquettes d'autres combustibles, à savoir, en particulier, pour la mise.en bri- uettes de houille. Le poussier de houille, le poussier d'an- thracite et la boue de charbon sont disponibles en grandes quan- tités et ces formes de charbon finement divisé peuvent être com- primées en briquettes, avec un résultat excellent, à l'aide de la lignite traitée par un acide organique, La lignite traitée par l'aciae orga@ique peut être utilisee aussi comme liant pour la mise en briquettes de la lignite non-traitée par d'acide.
On exige certaines conditions des briquettes de houille fabriquées jusqu'a présent, mais ces conditions exigées sont toutes égalées et dans la plupart des cas surpassées par les briquettes fabriquées conformément au présent procedé, avec une proportion en poids de 90 parties de houille pour 10 parties de
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lignite traitée à l'acide. Elles se tiennent bien au feu, elles résistent aux intempéries et à l'eau et sont plus satisfaisantes que les briquettes connues en ce qui concerne la résistance à la pression!, En outre, elles ne produisent pas de suie dans le feu, ce qui les distingue favorablement des briquette connues au brai et leur fabrication n'est pas dangereuse pour la santé.
La proportion ci-dessus, de 90 parties en, poids de. houille pour 10 parties en poids de lignite traitée est préférée, mais une quantité de lignite plus petite peut suffire également.
La solidité décroît graduellement avec la quantité de lignite traitée et, d'une façon générale, on ne recommande pas d'utiliser moins de 3 % de lignite traitée. On ne peut cependant pas donner une limite inférieure nette et les proprietés dépendent non seu- lement de la quantité de lignite traitée mais aussi de la nature de la houille utilisée, de la grosseur des particules, etc.. Il n'y a pas de limite supérieure.
Il est à recommander d'ajouter une petite quantité de cire de paraffine liquide ou solide à la lignite, cette dernière, par exemple, à l'état fondu, et ceci de préférence après le traitement de la lignite par l'acide organique. Ceciaugmente encore le pouvoir hydrophobe de la lignite traitée.
Il s'est revelé que du charbon n'ayant que peu ou pas de capacité de cuisson donne des briquettes qui ont tendance à se désintégrer au feu. On a trouvé, de façon surprenante, que cet inconvénient peut être éliminé en ajoutant une petite quantité de méla@se à la lignite. En outre, on a constaté que cette addi- tion augmente aussi la capacité de cohésion de la briquette, c'est-à-dire que la briquette durcit plus rapidement.
Pour cette dernière raison, la recommandation d'addi- tion de mêlasse, par conséquent, ne se l'apporte pas spécialement à la fabrication de briquettes à partir de charbon n'ayant que peut ou pas de capacité de cuisson, mais elle s'étend à tous lestypes de charbon.
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On peut aisement melanger la mêlasse avec l'acide acé- tique utilise et on peut effecteur le ['.élance avant l'addition de l'acide acétique : la lignite, et ceci de préférence, en quantités de 3u à 4u grammes par kilogramme de lignite.
La demanderesse a découvert que l'on peut obtenir des resultats au ..'oins aussi bons en mélangeant un hydrate de carbone ou un éther d'hydrate de carbone à l'état finement divisé avec un ac ide organique concentré liquide, par exemple de l'acide acé- tique à 80 %, puis chauffant, ce qui donne un produit final solide finement divisé suivant le rapport pondéral choisi d' hydrate de carbone ou d'éther d'hydrat de carbone, qui peut être ajoute immédiatement ou après refroidissement au charbon.
Ce rapport ponderal peut varier entre de larges limites, mais on obtient de très bons résultats avec un rapport de 5 à 10 parties en poids d'hydrate de carbone ou d'éther d'hydrate de carbone pour 1 partie en poids de l'acide organique concentre.
Au lieu de l'acide aqueux concentre, on peut utiliser l'acide à l'état gazeux pour le mettre en contact avec l'hydrate de carbone ou son éther.
Si par exemple on aj oute l'acide à l'hydrate de carbone sous agitation continue et si, après addition d'au moins une partie de l'acide, on chauffe progressivement le mélange jusqu'à une température d'environ 120 à 200 C, on obtient un produit qui peut être ajouté immédiatement, c'est-à-dire à l'état sec, au charbon pulvérisé ou poussier.
Il c onvient que le poussier ait une teneur en humidité d'environ 10. La teneur optimum en hu- midite dépend en grande partie de la catégorie de charbon uti- lisee, de sorte qu'il e st fréquent qu'une teneur plus faible en humidité soit suffisante, le mélange de la poudre avec le charbon devant d'ailleurs être effectue avec grand soin, la poudre n'ayant évidemment pas la fluidité d'une solution aqueuse.
On peut employer les hydrates de carbone en forme purifiée, niais on peut les employer aussi en forme impurifiee ou partiellement purifiée. Il est avangeux de les employer en
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Laie qualité industrielle. GV1\LJ:r.':L1'l,I1l:!út îoeà= hydrates de carbone c ,)1ltie l1ll(:,nt une quantité e c oi i >, 1 de >.> ab le d ' hL1..iid iL é , le plus souvent 111 l'J ou plus, quoiqu'ils s>oiit L'IJIJiü'(JJil,f!n'c. sec en cette condition, et il* peuvent aLt9:is d","I::; la condition déJ1w laquelle il#: sont employés, CU111it:'.IlZ' des qUé.ürl.it,ùI3 pius ou iI1D1Ü(:) grandes de protéines, de substances 111'))'...;é\Iliquel1 et de 1;#tbxtznies fi- creuses.
Dos hydrates de carbone propres sont la fécule de pommes de terre, la dextrinela fécule de mais,le saou, la farine des pois chinois et la fécule de blé,
Des éthers carbohydrates propres sont la cellulose
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méthyle et éthyle et la cellulose carboxyméthyle.
Suivant le degre de chauffage) la conversion de l'hy- drate de carbone ou de son éther peut être poussée plus ou moins loin.
Pour un chauffage leger, par exemple, il peut se fer- mer un produit final qui n'est converti que dans une légère proportion et qui possède la même couleur que la Matière première, quand on chauffe à une température plus.élevée, il peut se produi- re une altération de la couleur.Dans le cas de la fécule de comme de t-erre, cette altération de la couleur ne se produit que très au-dessus de 100 , à savoir 150 à 200 , mais quand on fait appel au tylose, la modification de couleur se produit dejà
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vers 1CC . juét1Jd on chauffe de manière continue à haute tempé- rature, la matière première est convertie en une niasse tenace analogue à une emulsion et finalement en un produit très tenace.
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ce point, la fluidité peut être augmentée-pnr addition d'une petite quantité d'eau.
On a également constate que les produits secs prépares
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de .La., manière ci-dessus décrite pur traitemont d'un hyurute de carbone ou de /Jon G't1W'r éa.u moyen d'un acide Ol"j1iÜ'lU6 concentre ç>oL1vii<Pi<t é.1x'#1 lVCl1'tE3,C!Lls'.mo?il'L 1<iL1wigss (otVc;C Line résine artifi- e ielle traite de manière f.liut:LUL1C. 1'OLl'LE':l:UlN on yeut traiter la résine au moyen d'une plLUi grande (:UiMt,:\tC. d'acide oi'G=à iijue concentre. On lieut uifiHi utilipnr <. ,2g éi lu Gx'tat¯s en poids
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d'acide acétique à ,U pour 1 partie ori pL-ids de résine artifi- cielle.
Un me1i:Jn;e 11I'ol'e;E.aVeUlént la résine M'tificielle en poudre et l'acide acétique en clacu.C'zc,nr 1'=':,8!';;'leifL, par exemple jue(luezà 60 et le lIIo1unge te;,nin. , on (,e1G;ne Illutue11ement le produit de' c onvpreion de la résine <.ll'til'icie1le el le fJI'oduit de conversion de l'hydrate de carbone ou de Iféther d'hydrate de carbone à l'état sec et on ajoute le lué1,n.se du pousner sec, ou on le disperse en chauffant dans un excès d'eau ou d'un liquide aqueux, par exemple ou point d'ébullition de la dispersion, et on met la dispersion en contact avec lepoussier, Dans ce dernier cas, il est préférable que le poussier soit plus sec que dans le cas où on le mélange avec le mélange de produits de conversion à l'état sec.
Comme exemple de résine artificielle applicable au procédé décrit, on peut mentionner le polyacétate de' vinyle; toutefois, on peut d'une manière générale faire appel à toutes les résines artificielles qui, par traitement au moyen d'un acide organique liquide ou gazeux, sont. converties de la manière ci-dessus en un produit pouvant être dispersé ou dissous dans un milieu aqueux ou un produit qui, par application, de chaleur et (ou) de pression, donne un résultat favorable aux fins envisa- gées.
Selon la présente invention, on peut aussi fabriquer de. briquettesen mouillant le matériau de départ par un produit de conversion qui a été préparé en traitant un ou plusieurs hydrates de carbone supérieur? ou éthers d'hydrates de carbone supérieurs par une solution aqueuse de l'acide organique carboxylique, en
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confoxuun-t le matériau ainsi traité par application de pression, et en séchant les briquettes ainsi obtenues, si on le désire, à
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c,t"i.1ud. L'invention se prête particulièrement à la fabrication de briquettes de combuetibip, tels que du charbon ou de la lignite jusqu'à l'état de divibjon extrôae, de la tourbe de max:i ou de "puys-bas", c onve.a.nt à lé, fabrication de blocs de tourbe.
On peut partir de boues de charbon ou de poussier de
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charbon, ruais un des avi<1>taue> du présent procédé est que l'on l"','ut E'J,Ólober dans les briquettes fi.éii;e clu htâteriau Moins ï za-zenud divisé jusqu'à des d ime n >, 1 on d'environ 0,6 crn.
D'une :Ù:u;:i ll wE;!neJ:'L,le'J la mise en briquettes selon le- présent procède s'effectue comme suit : le' matériau de départ e E,t :lsnGù intimement avec une certaine quantité, du produit de conversion susmentionné, qui a été amenée su Pré.9.1able à, la c ûncemtration la plut: appropriF e si on le désire.
On peut disperser l'hydr'ate de carbone supérieur- ou 1'éther d'hydrate de carbone supérieur 1)eau et ajouter
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l'acide carboxylique organique, mais on peut aussi trs-ïter l'hy- drate de carbona ou l'éther d' hydrate de carbone en forme de poudres avec une quantité telle que l'acide carboxylique organique' en forme liquide ou en forme de gaz ou de vapeur,, que la forme
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de poudre est jiaintenue, sous chauffage léger, par exemple à 400. après quoi le produit de conversion- en forme de poudre est dis- perse avec de l'eau à une masse à basse viscosité, ou bien'sans chauffage, après quoi le produit de conversion en forme de poudre est dispersé en l'eau et la dispersion est chauffée à environ 70 C.
La teneur en humidité nécessaire v&rie d'environ 6 à environ 20% du poids du matériau de départ, selon la nature et/o la finesse et/ou le degré d'humidité dudit matériau. La teneur en eau peut être réglée à l'avance, et alors le produit de conversion
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dilué ou non est adapté au. degré d'hl1rnidit.é du matériau de depart ou bien le produit de c onversion e st aj outé immédiatement à la voulue. La proportion nécessaire du produit solide de conversion est très faible: des proportions entre 0,1 et 1 %
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peuvent déjà donner une briquette solide et xc,:ï:.trawt à l'eau.
La teneur en humidité préférée, sous une légère pression, est environ 1<. iee le poids du produit solide obtenu à partir du pro- duit de conversion étant de préférence 0,5 %, calculé sur le poids de materiau de départ à mettre en briquettes.
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La mase humide obtenue en mélangeant la solution au matériau de départ est alors moulée, par exemple à l'aide d'une presse à briquettes. Dans la fabrication de briquettes dans lesquelles on incorpore du brai comme liant, on utilise habituell@ lement des pressions allant jusqu'à 125 approximativement; dans la le présent procédé de mise en briquettes, toutefois, il suffit d'une faible pression. Une pression de quelques atmosphères est déjà suffisante pour donner une ,briquette ayant de bonnes propriétés mécaniques. Si on utilise une pression plus élevée, on peut diminuer la proportion de liant.
Pendant le pressage, une partie de l'humidité peut déjà être enlevée des briquettes, et on peut les sécher à l'air.
Le processus de séchage peut être accéléré par chauffage. Pour le chauffage, on peut utiliser un tambour de séchage. Par suite du chauffage, le durcissement du liant se produit plus rapide- ment par oxydation à l'air.
Les briquettes obtenuesconformément à l'invention non seulement présentent la cohésion et la résistance de formes nécessaires, mais elles ont aussi une bonne résistance aux conditions moins favorables, comme par exemple un séjour prolon- gé à l'air libre. La teneur en cendres des briquettes pre- sente une diminution par rapport au matériau de départ.En outre, les briquettes donnent un meilleur effet chauffant, qui doit probablement être attribué à une combustion plus complète.
La combustion des briquettes ,'amorce aisément, et elles ne se désagrègent pas pendant la c ombustion. Quand on utilise un combustible à faible teneur en substances volatiles, les briquettes ne donnent pas plus de suie que le materiau de depart dont elles sont fabriquées. Les briquettes faites à partir de charbon à haute teneur en substances volatiles forment moins de suie, en toutes circonstances, que le combustible dont elles sont faites.
On peut combiner le traitement du charbon,de l'hydrate
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da carbone superieur et de 1'éther d'hydrate de carbone supérieur avec l'acide organique de toutes manières possibles.
Le traitement du charbon peut être combiné avec le traitement d'un nydrate de carbone ou d'un. éther d'hydrate de carbone, par un acide organique,en ceque les matériaux de départ, le charbon d'une part et l'hydrate de carbone ou l'éther de 1' hydrate de carbone sont mélangés l'un à l'autre avant le traitement, sur quoi le traitement a lieu pour les deux à la fois ou bien encore on peut ajouter l'hydrate de carbone ou l'éther - d'hydrate de carbone au charbon après que ce dernier a été traité par Lm acide organique.Evidemment, dans ce dernier cas, le tra.i- tement peut être effectué avec des acides organiques différents.
Le traitement du charbon peut également être combine avec le traitement de lignite par un acide organique et alors, également le traitement du charbon et de la lignite par l'acide organique peut être effectué-simultanément en mélangeant les . materiaux de départe charbon et lignite avant le traitement par l'acide organique,ou bien on peut ajouter de la lignite traitée par l'acide organique au charbon, après traitement par l'acide organique. Si on le désire,un hydrate de carbone ou éther d'un hydrate de carbone, traite par un acide organique, ainsi que de la lignite traitée par de 1.$acide organique peuvent tre ajoutés au charbon,
Avant le traitement par l'acide organique,,
une cer- taine quantité d'hydrate de carbone ou d'un éther d' hydrate de carbone peut être ajoutée à la lignite et après que ces matériaux de départ ont été mélangés intimement, on peut procéder au trai- tement par l'acide organique. Des exemples d'hydrates de carbone propres à cet effet sont la fécule de pommes de -terre, de sagou, la dextrine, la farine de mais et la farine de soja et l'hydrate de carbone peut être ajoute a .La lignite en toutes proportions, une proportion entre 100 parties et 10 parties en poids.de li- gnite par partie en poids d'hydrates de carbone étant toutefois préférée. On peut utiliser n'importe quelle autre espèce d'ami-
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don en proportion quelconque par rapport à la lignite.
On. peut citer comme exemple d'un éther d'hydrate de carbone approprié la tylose (dénomination courante d'éthers de cellulose tels,que par exemple, que la méthyle-cellulose et la carboxy-méthyle- cellulose).
Les éthers d'hydrate de carbone .sont généralement uti- lisés dans une proportion en poids de 5 % au plus du poids de la lignite.
Oh peut utiliser une quantité de l'hydrate de carbone converti quelque supérieure à celle de la lignite traitée. Un bon exemple est 1,65 % en poids de l'hydrate de carbone converti et 1,35%' en poids de la lignite transformée. Mais on peut ajouter aussi une petite quantité de paraffine solide et on utilise alors de préférence 1,55 % en poids de l'hydrate de carbone convertis 1,25 % en poids de la lignite traitée et 0,2% en poids de paraffine solide. Pendant la mise en briquettes, on applique des conditions dans lesquelles, naturellement, la paraffine solide passe à l'état fondu.
EXEMPLES.
Exemple 1. 1.000 grammes de charbon flambant ont été broyés en poudre ayant une grosseur moyenne de particules d'environ 0,15 mm après quoi on les a chauffés à 100 C et on les a aspergés, à @ud, par 22 cc. d'une solution acide acétique à 80 %. La masse aspergée a été bien malaxée et, après malaxage, on l'a fournie immédiatement à une machine à briqueter de constructi'on usuelle. On a obtenu une briquette solide, durcissant rapidement et dont les propriétés de résistance mécanique étaient au moins egales à celle des briquettes au brai, qui se tenait bien au feu et ne se désintégrait pas au pique-feu. La combustion a été totale avec un fort dégagement de chaleur.
1000 grammes de ce même charbon flambant ont été trai- tes à 80 C par 20 ce. d'acide fornique à 90%. Le traitement a été le même par ailleurs et la briquette obtenue était dure, se
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La n1ClS E'e aspergée a été bie n nielaaigfe puis on l'a Fjoutée. à 2COO gracies de poussier (poussier sed-bitur!1inel1X) qui avait été amené n1'aal.br.s,.:ent à une teneur en imùiiàité de 2 tl et le mélange a éte chauffe à une température de 90 C.
Après que le charbon traite et le charbon non traité eurent
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e"(.t;; bien r:reß.res9 on c ccLiprimé le mélbX1;e en briquettes. Cr. a obtenu une i:#1.Ç,1lt.t.8 <JUl'e) résistant aux intempéries et se tenent bien au :t'eu. Les jJro}Jl'l6"(.es mécaniques étaient meil12l2!'6S que celles des brlql16"(.tes usuelles au brai.
.Au lieu de l'acide acétique, on peut utiliser une solution aqueuse diacide formique à 90 %.
Exemple 3. On a broyé 300 grammes de gros poussier en poudre
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ayant une grosseur de particules d'environ O2, mrno On a amené cette poudre à Ò C et on l'a traitée avec 6 cc d'acide acéti- que à 80%. En outre on a amené 30 grammes de fécule de pommes
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de terre à 700C et on les a traités par le6 cca d'acide acétique à 80$la Ces substances ont été mélangées intimement et on a ajouté 8j;75 e;I'al11mes de paraffine solide. On a meisngé le mélange ainsi l'orme intimement avec 6000 grammes de charbon flambant
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qui avait été chauffe préalablement à 60' C on a ensuite ef'fGc... 'tué la mise en briquettes dans une machine ordinaire à briqu-3@tov5.
Les briquettes obtenues satisfaisaient aux conditions remplies par les briquettes au brai mais allas ne présentaient pas les
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3.nc onvenients à 1>empl,oi de br,Ü9 elles devenaient rapidement dures, elles pouvaient résister à une chute de la
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hauteur spécifiée, elles étaient résistantes aux intempéries et elles ont donne pleine satisfaction dans l'essai de combustion.
Exemple 4. 1000 grammes de charbon flambant à 32 % de substances volatiles, ont été broyees et traités pendant le chauffage à 20 C avec 2u ce. d'ac.ide acétique aqueux à 80 %. La grosseur moyenne des particules de la poudre était environ 0,15 mm. On a ajoute à ce mélange 100 g. de lignite qui avaient ete traites par 10 cc. d'acide acétique à 80 % à une température qui., pendant l'addition de l'acide acétique a été augmentée graduellement de 75 à 115 C.
Ce mélange a été immédiatement comprimé en briquettes. Les bri- quettes obtenues satisfaisaient à toutes les conditions imposées relativement aux propriétés mécaniques à la résistance à l'eau et -aux intempéries et aux propriétés au feu.
Le mélange décrit ci-dessus (1100 grammes) a été utili- se comme liant pour une quantité égale de poussier sec de charbon flambant. Les propriétés des briquettes obtenues, une fois de plus ont satisfait à toutes les conditions qui sont imposées ordinai- rement aux briquettes combustibles.
Exemple 5. 1000 grammes de charbon semi-bitumineux à 15% de subs tances volatiles ont été pulvérisés jusqu'à une grosseur moyenne des particules d'environ 0,1 mm. et on les amélanges avec 100 grammes de fécules de pommes de terre et 350 grades de lignite et on a chauffé le mélange à 100 C,. après quoi on a pulvérise sur ce mélange 46 cc d'une solution d'acide acétique à 20% pendant que ce mélange était agité.
18 kgs. de poussier de charbon flambant en particules d'une grosseur de 2,5 mm, et au maximum d'environ 4 mm ont été mélangés intimement avec le mélange décrit ci-dessus, et ont eté fournis immédiatement a la machine à briquettes. Les briquettes obtenues etaient aures et avaient une surface brillante et quand on les heurtait l'une contre l'autre elles rendaient un son clair elles etaient résistantes aux intempéries et à l'eau et leur solidité au feu était également très bonne.
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Le traitement a pu également être effecture avec une so lution aqueuse d'acide formique à 90 %, a une température de 75 c. On a également pu traiter le charbon, la fécule de pommes de terre et la lignite séparément avec l'acide ou combiner les traitements de deux des matériaux de départ et traiter le troi- sième séparément.
Exemple 6. 1000 grammes de poussier gras (volatilité 23 %) avec une grosseur moyenne de particules de 1,0 mm environ, 5 grammes' de féculesde pommes de terre, 100 grammes de lignite, et 28 grammes de cire paraffine solide ont été mélangés et chauffés à 95 C après quoi 25 cc d'une solution aqueuse d'acide acétique à 80 % on ont été pulvérisés sur le mélange, pendant que ce dernier était agité. Immédiatement après l'addition d'acide acétique le mélange a été fourni à la presse à briquettes; les briquettes obtenues etaient dures et brillantes et résistaient bien aux intempéries et à l'eau.
Exemple 7, 100 kilogrammes de poussier d'anthracite (grosseur des particules inférieures à 0,1 mm) avec une teneur en humidité de 6 %, de la mine Wilhelmina (teneur en cendres 8% avec 7,5% de substances volatiles et sans capacité de cuisson) ont été chauffés à 45 - 50 C et on a pulvérisé sur eux 20 cc. d'acide acétique à 80 % par kilogramme d'anthracite. On a ajouté 4 kg. de cire de paraffine solide à l'état fondu et finement divisé, après quoi le mélange a été formé en briquettes à 50 C environ.
On a obtenu des briquettes dures qui se tenaient bien au feu et qui étaient rési tantes aux intempéries et à l'eau, Exemple 8, 10 kgs. de poussier d'anthracite de la qualité décrite dans l'exemple précèdent et avec la même teneur en humidité ont été chauffes a environ 50 C et on a ajouté 2,6 cc: d'acide acéti- que à 20% par pulvérisation, pendant que le charbon était agité, On a egalement chauffe 10 kgs. de fécule de. pommes de terre à 50 C ét on a ajoute 7,5 ce, d'acide acétique à 80%.
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Les deux produits de transformation ont été mélangés l'un avec. l'autre et on a ajouté 4 kgs. de cire de paraffine de la même façon que dans l'exemple 7,sur quoi on a ajouté 50 kgs. de poussier d'anthracite de la même qualité que ci- dessus qu'on a malaxés avec le mélange.
Le mélange ainsi obtenu a été ajouté à 1100 kgs. de poussier d'anthracite ayant les propriétés décrites ci-dessus et après malaxage intime, le mélange a été formé en briquettes.
La teneur en humidité et la température du poussier d'anthra- cite non traité étaient les mêmes que celles du poussier d'anthracite traité.
Les briquettes ainsi obtenues étaient dures et se tenaient bien au feu; elles étaient résistantes aux intempéries et à l'eau. - Exemple 9. On a préparé le même liant que dans 1'exemple pré- cédent mais au lieu de poussier d'anthracite avec une teneur en humidité de 6 %, on a mis en briquettes 1100 kgs. de poussier d'anthracite avec. teneur en humidité de 10 %. Les briquettes obtenues n'ont pas durci moins rapidement que celles de l'exemple . précédent, et les autres propriétés des briquettes étaient également inchangées.
Exemple 10. 100 kgs. de charbon gras de la mine Emma (teneur en cendres 9,2 %, teneur en substances volatiles 24,5% et ca- pacité de cuisson 11) avec une teneur en humidité de 8 % et une grosseur de particules allant jusqu'à 0,1 mm ont été mélangés à 50 C avec 4 kgs. de cire de paraffine et 2 litres d'acide acé- tique à 80 % et comprimés en briquettes à la même température.
Les briquettes étaient dures et brillantes presque instantanément; elles se tenaient bien au feu et elles étaient résistantes aux intempéries et à l'eau.
Exemple 11. 1 kg. de charbon gras ayant les mêmes propriétés et la même teneur en humidité que dans l'exemple ci-dessus a été
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traité par 2,5 cc diacide acétique à 80 %.
1 kg. de fécule de pommesde terre a été traité avec 7,5 ce d'acide acétique à 80 % et le charbon gras, la fécule de pommes de terre et 40 grammes de cire de paraffine fondue ont été mélangés ensemble intimement tout en chauffant à une tempé- rature allant jusque 50 C. 0 ,AU mélange ainsi obtenu on a ajoute 5 kgs. de poussier de charbon gras de la méme c omposi- tion que ci-dessus jusqu'à formation d'un mélange homogène puis ona aj outé enc ore 110 kgs. de charbon gras et le tout a été comprimé en briquettes à 50 % après malaxage. Les briquettes ainsi obtenues ont été dures très rapidement, elles se tenaient bien au feu et étaient résistantes aux intempéries et à l'eau.
Exemple 12. 100 kgs de charbon semi-bitumineux de la mine Emma (teneur en cendres 8,5 %, teneur en substances volatiles 14,8 % et capacité de cuisson 4 à 5) avec une grosseur de particules allant jusqu'a 4 mm et une teneur en humidité de 8 % ont été mélangés avec 4 kgs. de cire de paraffine fondue solide et 2 litres d'acide acétique à 80 % tout en chauffant à 50 C. Le mélange a été mis en briquettes à la même température. Les briquettes ainsi obtenues étaient dures, elles se tenaient bien au feu et elles étaient résistances aux intempéries et à l'eau.
1 Exemple 13. 1 kg. de charbon semi-bitumineux ayant les mêmes propriétés que celles décrites dans l'exemple précédent a été traité à 45 C avec 2,5 cc d'acide acétique et 1 kg. de fécule de pommes de terre a été traité à la même température avec 7,5 cc d'acide acétique à 80 %. Le charbon traite et la fécule de pommes de terre traitée ont eté mélangés avec 5 kgs. de charbon semi- bitumineux ayant les mêmes propriétés que le matériau de départ et le niélange a ensuite été chauffé à 45 C avec 110 kgs. de char- bon semi-bitumineux non traité,pendant qu'on ajoutait 4 kgs. de paraffine fondue et on a forme des briquettes.
Les briquettes étaient dures et brillantes, elles étaient résistantes aux intempéries et à l'eau et se tenaient bien au feu.
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Exemple 14. 10 kgs. d'anthracite de la qualité décrite dans les exemples 7-9 -ont été traité avec 200 grammes de fécule de pommes de terre sans addition d'acide acétique à 50 C et le mélange ainsi obtenu a ete passé dans la machine à briquettes.
Par suite de l'absente de l'acide organique,qui faisait que le mélange n'avait aucune capadite de liage, on n'a pas obtenu de briquettes mais des blocs sans cohésion se sont formes qui, à la moindre pression exercée sur eux, se désintégrait en poudre.
Exemple 15, On a broyé et pulvérisé 100 kilogrammes de lignite jusqu'à ce que la grosseur des particules de la majeure partie de la lignite soit entre 0,5 et 1 mm. et on a chauffé cette mas- se de lignite à 110-115 C, tout en ajoutant, pendant le chauffage 1500 ce. d'acide acétique à 80 % en commençant à une température de 75 C, On a continué l'addition en pulvérisant l'acide acéti- que sur la lignite chauffée en fines gouttelettes, en agitant la lignite. La couleur est devenue plus sombre.
De l'eau s'est échappée et a éte absorbée dans l'at- mosphère. Après avoir ajouté l'acide acétique, on a continué le chauffage pendant une courte durée, pendant laquelle on a ajouté 2500 grammes de cire de paraffine solide (point de fusion 68- 70 C) à l'état fondu et on a mélangé.
Le produit de lignite préparé de la façon ci-dessus a été mélangé graduellement avec 900 kilogrammes de houille (poussier) dont la teneur en humidité avait été amenée à approxi- mativement 1,8% par c hauffage. Immédiatement après mélange, on a chauffé la houille à l'aide de vapeur à 140 C, la température du charbon àuementant jusqu'à 85 - 90 C.
Le mélange a été fourni à la presse à briquettes dans laquelle il a été comprimé en briquettes sous une pression normale, Dejà immédiatement après avoir quitte la presse, on pouvait laisser tomber les briquettes sur un soi en pierre d'une hauteur d'un demi-mètre sans qu'ellesse cassent; au
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bout d'une demi-heure, la hauteur da chute admissible était déjà de plusieurs mètres et la résistance aux intempéries était suffisante. Les briquettes se tenaient'bien au feu et donnaient une lueur très forte, et elles résistaient au pique-feu ou ringard.
Si la lignite n'avait pas été traitée par un acide organique les briquettes sortant de la machine à briquettes s'é- taient désintégrées sans plus; elles n'auraient eu ni résistance mécanique ni résistance aux intempéries et à l'eau.
Exemple16. On a broyé et pulvérisé 92,5 kilogrammes de lignite jusqu'à ce que lagrosseur des particules les plus fréquentes soit entre 0,5 et 1 mm, Ce matériau a été mélangé intimement avee 5,0 kg. de fécule de pomme de terre, et 2,5 kg. de cire de paraf- fine fondue, après quoi le mélange a été chauffé à 55 C et on a ajouté, goutte à goutte,1 kg. d'acide acétique à 80 % au cours de 20 minutes.
Ce liant (100 kgs.) a été mélangé avec 1000 kg. de poussier d'anthracite. dont la teneur en humidité avait été amenée à environ 1,5 % et on a chauffé le mélange environ à 85 C par de la vapeur surchauffée après quoi on l'a formé en briquettes dans une machine à fabriquer les briquettes de construction usuelle. Les briquettes formées devenaient dures immédiatement et pouvaient résister à une chute d'une hauteur de 1 mètre envi- ron après 15 minutes sans se briser; après 24 heures, la hauteur de chute avait augmenté jusqu'à 2 ou 3 mètres. Elles se tenaient bien au feu et donnaient une forte lueur. Avec une petite alimen- tation en air, elles peuvent charbonner pendant plusieurs heures sans se désintégrer ni s'éteindre.
Elles résistent aux intempé- ries et à l'eau.
Au lieu d'une quantité décuple, on peut également c primer en briquettes une quantité 14 ou 15 fois plus grande d'ax- thracite en poussier, à l'aide du liant selon la présente inven- tion. La résistance mécanique des briquettes ainsi fabriquées est alors un peu plus grande même que dans le cas précédent.
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Lorsqu:'on a remplacéla fécale de pommes de terre par une quantité égale de sagou, on a obtenu un liant qui était pro- pre à l'emploi pour la mise en briquettes d'une quantité 16 foie plus grande de houille (poussière d'anthracite). La résis- tance mécanique est alors un peu moindre que dans les cas décrite ci-dessus, mais elle est encore amplement suffisante pour l'uti- lisation pratique.
Au lieu de poussier d'anthracite, on peut aussi compri- mer en briquettes n'importe quelle autre espèce de houille sous forme finement divisée à l'aide du liant préparé selon la pré- sente invention. Toutefois, les conditions imposées à un liant de briquetage pour l'anthracite, sont plus sévères que celles qu'on impose à un liant pour de la houille avec une capacité de cuisson résiduelle.
La cire de paraffine, en premier lieu, augmente la résistance à l'eau et aux intempéries, et, à un degré moindre, elle contribue aux propriétés mécaniques qui sont le résultat de la capacité de la lignite et de l'hydrocarbone, respectivement, de fonctionner sous leur forme transformée comme liant.
Exemple 17, On a broyé 100 kilogrammes de lignite à la même grosseur de particules que dans l'exemple 15, et on les a ensuite chauffés à 125 C, un mélange de 1500 ce. d'acide acétique à 80 % et de 3,5 kg. de mélasse étant pulvérisé sur la lignite, en com- mençant à 70 C, tout en agitant la lignite. La lignite-est de- venue graduellement brun foncé, et de l'eau a étédissipee dans l'atmosphère. Après addition du mélange décrit ci-dessus, on a continué le chauffage pendant une courte durée encore, 2 kilo- grammes de cire liquide étant mélangés graduellement avec le mélange. L'addition de cire de paraffine peut également s'effec- tuer simultanément avec l'addition du mélange d'acide acétique et de mélasse.
Le liant ainsi préparé a ete ajouté graduellement à 900 kilogrammes de houille (poussier maigre) ayant une teneur en
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humidité de 1,5%. Immédiatement avant l'addition du liant; la houille a été chauffée pendant une courte durée par de la vapeur à 140 C., et elle a été rnàlangée intimement avec le liant.
Le mélange a ensuite été formé en briquettes à une pression normale. Les briquettes sont devenues dures immédiatement, et se tenaient bien au feu. Elles ont satisfait à toutes les conditions exigées des briquettes au brai, mais elles n'ont pas produit de suie. Si le liant était préparé de la même façon, mais sans addition de mélasse environ 30 % des briquettes se brisaient dans le feu sous l'action du pique-feu; en outre, il fallait plus de temps pour que la briquette arrive à sa dureté maximum.
Exemple 18. On mélange progressivement 20 kg. de fécule de pommes de terre avec 2,7 kg. d'acide acétique à 80 % et on chauffe le mélange à environ 175 . On mélange également 2 kg. de polyacétate de vinyle avec 2,5 kg. d'acide acétique à 80 % et on chauffe à environ 60 . On mélange bien les deux produits de conversion, puis on ajoute 0,6 kg. de paraffine solide.
On introduit ce mélange dans 1000 kg. de poussier de charbon et on mélange le tout très soigneusement. Le degré d'humidité du poussier est de 11%. Après mélange avec les pro- duits de conversion on augmente la température du charbon dans jusqu'à 90 par injection de vapeur. On comprime les briquettes à chaud dans une presse habituelle, puis on les sèche à l'air.
Elles durcissent en quelques heures et résistent au magasinage à l'air libre par tous les temps ; elles satisfont aux exigences quant à l'essai de chute. Elles brûlent sensiblement sans fumée et ne désagrègent pas au cours de la combustion. r Exemple 19. On applique le même procédé que dans l'exemple 18, mais en utilisant par tonne de poussier un produit de conversion contenant 10 kg. de fécule de pomme de terre traités au moyen de 1,7 kg. d'acide acétique à 80.%, 1 kg. de polyacétate de vinyle traite au moyen de 1,25 kg. d'acide acétique à 30 % et 0,3 kg. de paraffine solide.
On disperse ce mélange dans 100
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litres d'eau et on mélange intimement avec quatorze fois son poids de poussier d'une teneur en humidité de 4 %. La température du poussier et le traitement ultérieur sont sensiblement les mêmes que dans l'exemple 18.
Les briquettes formées durcissent en quelques heures, ne se désagrègent pas au contact de l'eau et peuvent tomber d'une hauteur de 1 mètre sans se briser. Elles brûlent sans fusée et ne se désagrègent pas au cours de la combustion. exemple 20. On mélange progressivement 15 kg. de fécule de pomme de terre à l'état sec avec 2 kg, d'acide acétique à 80 il et on chauffe le mélange à environ 180 . On mélange également progressivement 2 kg. de polyacétate de vinyle à l'état sec avec 2,5 kg d'acide acétique à 80 % et on chauffe à 60 .
On dissout les deux produits de conversion à l'ébulli- tion dans 100 litres d'eau, puis on ajoute 0,3 kg . de paraffine solide que l'on incorpore dans le mélange dispersé.
On chauffe à environ 50 C une quantité de poussier d'un poids tel que la dispersion ci-dessus représente 7 ? du poids du charbon; le poussier est sensiblement sec. On ajoute la dispersion ci-dessus à ce poussier et on mélange intimement.
On chauffe le mélange à environ 90 au moyen de vapeur d'eau, puis on comprime à chaud au moyen d'une presse à briquettes de construction courante. Les briquettes sont séchées à l'air et durcissent en peu de temps. On peut les placer dans l'eau sans inconvénient et elles sont suffisamment fermes pour tomber d'une hauteur de 1 m. Elles brûlent sans dégager de fumée et restent intactes au cours de la combustion.
Exemple 21. A 500 g. d'une farine de blé de qualité industrielle contenant environ 70 % de fécule, 17 % de constituants minéraux, environ 8,7 %de protéine et 11% d'humidité on ajoute en agi- tant toujours 250 cm3 d'acide acétique à 80 %. Après l'addition
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on laisse l'acide acétique réagir encore 2 minutes, après quoi le mélange en agitant était introduit dans environ 4500 cm3 d'eau. La dispersion tellement obtenue était chauffée à 700C et maintenue à cette température pendant 5 minutes.
Cette solution etait m@langée intimement avec 83 kg. de charbon-ess (charbon semi-bitumineux) avec un degré d'humidité d'environ 4 avec. une grosseur de particules jusqu'à 3 mm (fraction principale entre 1 et 5 mm), après quoi le mélange était briqueté à 70 C dans une presse à briquettes du type usuel. Les briquettes tellement fabriquées avaient des propriétés mécaniques ressemblant celles des briquettes à brai usuelles, et elles étaient résistant aux intempéries. Elles brûlaient sans dégager de suie ou de fumée et se tenaient bien au feu.
Exemple 22. On a préparé un produit de conversion en dissol- vant 30 grammes de dextrine dans 1 litre d'eau et en traitant avec
55 ml d'acide acétique à 80 %. Après cessation de la réaction, on a ajouté quelques gouttes d'ammoniaque, suffisamment pour enlever l'odeur forte.
Une certaine quantité de charbon, se composant de 25 % de boues de charbon de faible volatilité, avec une dimension minimum de particules d'environ 5 m/m a été mélangée intimement avec la solution décrite plus haute, calculee sur 10 % du poids de la matière première à mettre en briquettes, puis confor mée en briquettes sous une faible pression (approximativement
4 atmosphères). Les briquettes ont ensuite été séchées par chauffage à environ 120 C.
La teneur en cendres du mélange initial de charbon é- tait de 19,4 %,et, à l'état sec, de 19,7 %, la teneur en eau -était de 1,5% et la teneur en substances volatiles dans le charbon séché était de 18,0 %. La teneur en cendres des bri- quettes, par contre, était 11,3% du charbon sec.
La chaleur de combustion du matériau de départ etait de 6800 cal/g, tandis que la chaleur de combustion de la bri- quette était de 7540 cal/g. La densité apparente du charbon était
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1,44 contre 1,38 pour la briquette.
Les briquettes fabriquées de la façon décrite s'allu- ment aisément et brûlent avec une flamme assez longue, donnant ;.ou de suie. Pendant le déga¯zage, il se forme un coke assez gonflé qui se transforme en morceaux assez durs. La briquette présente une bonne résistance à l'eau.
EMI26.1
Exemple 23, Cn a dissout 6 grammes de tylose'dans 1 litre d'eau et on a traité par 7,5 ml. d'acide acétique à 80 % tout en chauffant à environ 40 C.
Une certaine quantité de charbon se composant de 25 % de boue de charbon, de faible teneur en matières volatiles et de 75 % de poussier d'anthracite jusqu'à 6 m/m., a été mélangée intimement avec la solution décrite plus haut, calculée sur 10 % du poids de la matière première à mettre en briquettes, et for- mée en briquettes sous une pression d'environ 4atmosphères. Les briquettes ont ensuite été séchées en les chauffant à environ 120 c.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The invention relates to a process for the manufacture of fuel briquettes.
Fuel briquettes which are made with pitch as a binder are generally known. The use of briquettes made with pitch has the disadvantage that the briquettes burn by producing a smoke which: deposits a lot of soot. In addition, contact with pitch poses health risks. Pitch, which is scarce and expensive, must be used within
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very narrow temperature limits.
According to the invention, carbon and / or a higher carbohydrate and / or a higher carbohydrate ether are treated with a small amount of an organic acid, if desired the conversion product so formed is mixed with a fuel. solid in divided form, and this mixture or the above-described conversion product alone is compressed into briquettes at an elevated temperature.
It has in fact appeared that the charcoal after treatment with an organic acid can be compressed into a briquette in the usual manner for the manufacture of briquettes, namely at a high temperature and under a high and short pressure.
As is generally known, as is generally known, the briquette compressing capacity no longer exists in the case of or.:and the treatment with acid, and so far charcoal has always been formed into briquettes. using a binder which is added from the outside, such as pitch,
It is clear that the organic acid cannot be considered as a binder for briquetting, in the ordinary sense of the word, but it seems that under the influence of the added organic acid an adhesive force is produced in the briquette conditions, whereby the treated charcoal, to which, if desired, a certain amount of untreated charcoal can be added, becomes a solid briquette.
So far no satisfactory explanation has been given of the phenomenon just described. It is possible that the organic acid activates the bitumen which is present in the coal, as a result of which the latter manifests an adhesive force which binds the material. Another explanation could be based on the observation that the adhesive force produced depends on the ash content of the coal used, the adhesive force increasing with the ash content. As these explanations only point in a certain direction at best, they should not.
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be interpreted in such a way that a limitation of the present invention results.
What is important is the particle size of the treated coal; the smaller the particles, the stronger the briquette obtained and, therefore, it is undesirable that the treated charcoal contains particles larger than about 3mm in large quantities. The best results are obtained when the starting material is ground to a powder having an optimum particle size of about 0.1 to 0.2 mm.
Organic acid can be added to charcoal after grinding; if desired, coal slurry can be used as the starting material, which slurry has been obtained as a by-product during any stage of coal processing.
Finally, the organic acid can also be added to the coarse starting material, and the latter can then be ground, in which case the advantage can be noted that the organic acid can act on the freshly formed surface and whose absorption capacity, is maximum.
The treatment of the charcoal with an organic acid can be carried out at room temperature, or during or after the heating of the charcoal; the acid can be added in the finely divided state, or in the liquid state, for example as a solution; the latter can be sprayed on the coal. in a more or less finely divided state. Volatile organic acids can also be in contact with the carbon in gaseous form.
When the coal is heated, it is preferably brought to a temperature of 80 to 100 C; when using organic acids whose boiling point exceeds 120 C, it is recommended to choose the treatment temperature above the said temperature range,
It has been found that acetic acid in aqueous solution
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concentrate is very suitable for the treatment of coal.
Acetic acid can be used, for example, at a concentration of about 80% and depending on the species of charcoal used the optimum amount of 80% acetic acid to be added varies from about
10 to about 30 cm3 per kilogram of coal.
It has already been explained in the foregoing that charcoal acquires the capacity of being compressed into briquettes by treatment with organic acid. The adhesive force produced appears to be such that a greater or lesser amount of untreated solid fuel can be incorporated into the treated coal.
The invention, therefore, provides, inter alia, a solution to the problem of using large amounts of coal slurry, which are formed in large amounts in any coal recovery plant and which, heretofore, could not be worked without pitch as a binder. It is an important characteristic feature of the present invention that finely divided carbon is employed as the solid fuel, bound by means of the carbon treated with organic acid.
The coal can be present in a finely divided form, such as, for example, as coal slurry, and the coal can be anything from coal containing bitumen to anthracite.
It is therefore possible, according to the invention, to manufacture a briquette whose binder consists of charcoal which has been treated with organic acid and whose part to be bonded consists of charcoal which has not been subjected to treatment with organic acid. It is clear that a minimum quantity of the charcoal treated with organic acid is used in the total quantity of charcoal and, depending on the nature of the charcoal used and the ----- type of hard coal, this minimum is included. a value of about
2 ēt of about 4 parts by weight of the treated coal for about
98 to 96 parts by weight of hard coal.
In most cases, the charcoal treated according to the present invention contains more or less water before it is treated.
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definitely. This water can be completely or partially removed by heating, drying in a stream of dry air or in any other way. also, a small amount of hydrophobic agent, such as solid or liquid paraffin, can be added to the charcoal before briquetting.
The expression "coal" includes all kinds of chroboi in the broadest sense of the word. In particular, this word indicates young coal, so-called flaming coal, ess coal (semi-bituminous coal), lean coal, and anthracite. Lignite is also included.
The lignite which leaves the mine is mostly in a coarsely granular state, containing water and, before the acid treatment, it is preferably crushed and reduced to granules, the major part of which has a size about 0.5 to 1 mm. granules of larger and smaller dimensions also appearing. Granules up to 3 mm in size. can be present among the other granules without objection, and there is no lower limit to the size of the granules.
The lignite mixed with the acid is heated, the minimum temperature being approximately 70 ° C. for practice.
Results are also obtained at somewhat lower temperatures, for example 65 ° C., but the acid treatment must then be continued for an unnecessarily long period of time.
One prefers temperatures above 70 ° C. ie temperatures between 100 and 120 ° C. and an upper limit of is determined by the property of lignite to " cook " and to char.
The treatment of lignite with organic acid releases lignite from part of the water present in it. At the same time, changes occur in the structure of lignite, which are probably of a colloidal chemical nature, and a certain amount of water is removed, which is flushed out in
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the atmosphere. The mass formed is excellently suited as a binder for briquetting coal, particularly coal, into combustible briquettes.
One has found that acetic acid lends itself very well to the treatment of lignite; the water which is driven off from the lignite is evaporated in the form of a dilute mixture of acetic acid in water. The acetic acid is preferably used in a concentrated aqueous solution with about 80% acetic acid in an amount of 15 c, c. per kilogram of lignite.
The product obtained by the treatment of lignite with acid can be compressed into a hot briquette. A briquette is thus obtained which holds up well to fire and which is resistant to water and bad weather.
This briquette can be pressed at a pressure much lower than that which is necessary for the compression of the lignite briquettes in the known manner. However, the use of the pressure normally used for compressing coal briquettes is perfectly acceptable.
Preferably, the lignite treated with organic acid is used as a binder for the briquetting of other fuels, namely, in particular, for the briquetting of coal. Coal dust, anthracite dust and coal slurry are available in large quantities and these finely divided forms of coal can be compressed into briquettes, with excellent result, using the lignite treated with an organic acid. Lignite treated with organic acid can also be used as a binder for briquetting lignite not treated with acid.
Some conditions are required of the hard coal briquettes produced heretofore, but these required conditions are all equaled and in most cases surpassed by the briquettes produced in accordance with the present process, with a proportion by weight of 90 parts of coal to 10 parts. of
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lignite treated with acid. They hold up well to fire, are weather and water resistant and are more satisfactory than the known briquettes with regard to pressure resistance !, In addition, they do not produce soot in the fire, which It distinguishes them favorably from known briquettes with pitch and their manufacture is not dangerous for health.
The above proportion of 90 parts by weight of. Hard coal per 10 parts by weight of processed lignite is preferred, but a smaller amount of lignite may also suffice.
The strength gradually decreases with the amount of lignite treated and, in general, it is not recommended to use less than 3% of treated lignite. However, a clear lower limit cannot be given and the properties depend not only on the quantity of lignite treated but also on the nature of the coal used, the size of the particles, etc. upper limit.
It is recommended to add a small quantity of liquid or solid paraffin wax to the lignite, the latter, for example, in the molten state, and this preferably after the treatment of the lignite with organic acid. This further increases the hydrophobic power of the treated lignite.
It has been found that charcoal with little or no cooking capacity results in briquettes which tend to disintegrate on fire. It has surprisingly been found that this drawback can be eliminated by adding a small amount of mixture to the lignite. Further, it has been found that this addition also increases the cohesive capacity of the briquette, i.e. the briquette hardens more quickly.
For the latter reason, the recommendation for the addition of molasses, therefore, does not apply specifically to the manufacture of briquettes from charcoal having little or no cooking capacity, but it is. extends to all types of coal.
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The molasses can easily be mixed with the acetic acid used and the launching can be carried out before the addition of the acetic acid: the lignite, and this preferably in quantities of 3u to 4u grams per kilogram. of lignite.
Applicants have found that such good results can be obtained by mixing a finely divided carbohydrate or carbohydrate ether with a liquid concentrated organic acid, for example. 80% acetic acid followed by heating to give a finely divided solid final product in the chosen weight ratio of carbohydrate or carbohydrate ether, which can be added immediately or after cooling charcoal.
This weight ratio can vary between wide limits, but very good results are obtained with a ratio of 5 to 10 parts by weight of carbohydrate or carbohydrate ether to 1 part by weight of the acid. organic concentrates.
Instead of the concentrated aqueous acid, the acid in the gaseous state can be used to contact it with the carbohydrate or its ether.
If, for example, the acid is added to the carbohydrate with continuous stirring and if, after addition of at least part of the acid, the mixture is gradually heated to a temperature of about 120 to 200 C, a product is obtained which can be added immediately, that is to say in the dry state, to pulverized carbon or dust.
The dust should have a moisture content of around 10. The optimum moisture content depends largely on the grade of charcoal used, so it is common for a lower content. in humidity is sufficient, the mixing of the powder with the charcoal must also be carried out with great care, the powder obviously not having the fluidity of an aqueous solution.
The carbohydrates can be used in purified form, but they can also be used in impurified or partially purified form. It is unfortunate to use them in
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Laie industrial quality. GV1 \ LJ: r. ': L1'l, I1l:! Út îoeà = carbohydrates c,) 1ltie l1ll (:, nt a quantity ec oi i>, 1 of>.> Ab le d' hL1..iid iLé, most often 111 l'J or more, although they are> oiit IJIJiü '(JJil, f! n'c. sec in this condition, and it * can aLt9: is d "," I: :; the condition already which they #: are employed, CU111it: '. IlZ' des qUé.ürl.it, ùI3 pius or iI1D1Ü (:) large in proteins, substances 111 '))' ...; é \ Iliquel1 and 1; #tbxtznies figs.
Its clean carbohydrates are potato starch, dextrin, corn starch, saou, Chinese pea flour and wheat starch,
Clean carbohydrate ethers are cellulose
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methyl and ethyl and carboxymethyl cellulose.
Depending on the degree of heating) the conversion of the carbon hydrate or its ether can be carried more or less far.
For light heating, for example, there may be a final product which is converted only in a slight proportion and which has the same color as the Raw Material, when heating at a higher temperature it may change in color occurs. In the case of the earth starch, this color change occurs only well above 100, i.e. 150 to 200, but when called upon at tylosis, the color change already occurs
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towards 1CC. By continuously heating to a high temperature, the raw material is converted into a tough emulsion-like mass and finally into a very tough product.
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1 .....
At this point, the fluidity can be increased-pnr addition of a small amount of water.
It was also noted that the dry products prepared
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de .La., manner described above pure treated with a carbon hyurute or / Jon G't1W'ré.u means of an acid Ol "j1iÜ'lU6 concentrated ç> oL1vii <Pi <t é. 1x '# 1 lVCl1'tE3, C! Lls'.mo? Il'L 1 <iL1wigss (otVc; C Line artificial resin ielle treats f.liut: LUL1C. 1'OLl'LE': l: UlN the resin is treated there by means of a large amount (: UiMt,: \ tC. of acid oi'G = at iijue concentrated. We place uifiHi utilipnr <., 2g ei lu Gx'tat¯s in weight
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of acetic acid to .U per 1 part ori pL-ids of artificial resin.
A me1i: Jn; e 11I'ol'e; E.aVeUlént M'tificielle resin in powder and acetic acid in clacu.C'zc, nr 1 '=' :, 8! ';;' leifL, by example jue (luez to 60 and the lIIo1unge te;, nin., on (, e1G; ne Illutu11ly the product of the resin construction <.ll'til'icie1le and the conversion product of the carbohydrate or carbohydrate ether in a dry state and the lue1, n.se of the dry pousner is added, or it is dispersed by heating in an excess of water or an aqueous liquid, for example or point of 'the dispersion boils, and the dispersion is brought into contact with the dust. In the latter case, it is preferable that the dust is drier than when it is mixed with the mixture of conversion products in the dry state. .
As an example of an artificial resin applicable to the described process, there may be mentioned polyvinyl acetate; however, it is generally possible to use all artificial resins which, by treatment with a liquid or gaseous organic acid, are. converted in the above manner to a product capable of being dispersed or dissolved in an aqueous medium or a product which on application of heat and / or pressure gives a favorable result for the intended purposes.
According to the present invention, it is also possible to manufacture. briquettes by wetting the starting material with a conversion product which has been prepared by treating one or more higher carbohydrates? or ethers of higher carbohydrates with an aqueous solution of the organic carboxylic acid, in
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confoxuun-t the material thus treated by applying pressure, and drying the briquettes thus obtained, if desired, to
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c, t "i.1ud. The invention lends itself particularly to the manufacture of briquettes of combuetibip, such as coal or lignite until the state of divibjon extrôae, peat of max: i or" puys-bas ", c onve.a.nt à lé, manufacture of peat blocks.
It is possible to start from coal sludge or
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charcoal, ruais one of the avi <1> taue> of the present process is that one l "',' ut E'J, to coat in the briquettes fi.éii; e clu htâteriau Less ï za-zenud divided up to d ime n>, 1 oz of about 0.6 crn.
From: Ù: u;: i ll wE;! NeJ: 'L, le'J the briquetting according to the present proceeds as follows: the' starting material e E, t: lsnGù intimately with a certain amount, of the above-mentioned conversion product, which has been previously supplied to, the most suitable if desired.
The higher carbohydrate- or higher carbohydrate ether 1) water can be dispersed and added.
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organic carboxylic acid, but carbonate hydrate or carbohydrate ether can also be very much in the form of powders with an amount such as the organic carboxylic acid in liquid form or in powder form. gas or vapor, that the form
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powder is kept under slight heating, for example at 400. after which the conversion product to powder form is dispersed with water to a low viscosity mass, or else without heating, after which the powder is dispersed with water. Powdered conversion product is dispersed in water and the dispersion is heated to about 70 C.
The required moisture content ranges from about 6 to about 20% of the weight of the starting material, depending on the nature and / o the fineness and / or the degree of moisture of said material. The water content can be set in advance, and then the conversion product
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diluted or not is suitable for. degree of hydration of the starting material or the conversion product is added immediately as desired. The necessary proportion of the solid conversion product is very low: proportions between 0.1 and 1%
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can already give a solid briquette and xc,: ï: .trawt with water.
The preferred moisture content, under slight pressure, is about 1 <. ie the weight of the solid product obtained from the conversion product preferably being 0.5%, calculated on the weight of the starting material to be briquetted.
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The wet mase obtained by mixing the solution with the starting material is then molded, for example using a briquetting press. In the manufacture of briquettes incorporating pitch as a binder, pressures of up to approximately 125 are usually used; in the present briquetting process, however, low pressure is sufficient. A pressure of a few atmospheres is already sufficient to give a briquette having good mechanical properties. If a higher pressure is used, the proportion of binder can be reduced.
During pressing, some of the moisture can already be removed from the briquettes, and they can be air dried.
The drying process can be accelerated by heating. For heating, a drying drum can be used. As a result of heating, hardening of the binder occurs more rapidly by oxidation in air.
The briquettes obtained in accordance with the invention not only exhibit the necessary cohesion and strength of shape, but they also have good resistance to less favorable conditions, such as, for example, a prolonged stay in the open air. The ash content of the briquettes shows a decrease compared to the starting material. In addition, the briquettes give a better heating effect, which is probably to be attributed to a more complete combustion.
Combustion of briquettes starts easily, and they do not crumble during combustion. When using a low volatile fuel, briquettes do not produce more soot than the starting material from which they are made. Briquettes made from charcoal with a high content of volatile substances form less soot under all circumstances than the fuel from which they are made.
We can combine the treatment of charcoal, hydrate
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higher carbon and higher carbohydrate ether with organic acid in any way possible.
The treatment of charcoal can be combined with the treatment of a carbohydrate or a. carbohydrate ether, by an organic acid, in that the starting materials, carbon on the one hand and the carbohydrate or ether of the carbohydrate are mixed with each other before the treatment, whereupon the treatment takes place for both at the same time or alternatively the carbohydrate or carbohydrate-ether can be added to the charcoal after the latter has been treated with organic acid Obviously, in the latter case, the treatment can be carried out with different organic acids.
The treatment of coal can also be combined with the treatment of lignite with organic acid and then also the treatment of coal and lignite with organic acid can be carried out simultaneously by mixing them. coal and lignite starting materials before treatment with organic acid, or lignite treated with organic acid can be added to charcoal after treatment with organic acid. If desired, a carbohydrate or ether of a carbohydrate, treated with an organic acid, as well as lignite treated with organic acid can be added to the charcoal,
Before treatment with organic acid,
a certain amount of carbohydrate or carbohydrate ether can be added to the lignite and after these starting materials have been thoroughly mixed, the organic acid treatment can be carried out. . Examples of suitable carbohydrates for this purpose are potato starch, sago starch, dextrin, corn flour and soybean flour and the carbohydrate can be added to. proportions, however, a proportion of between 100 parts and 10 parts by weight of ligament per part by weight of carbohydrates being preferred. Any other kind of friend can be used.
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donation in any proportion to lignite.
We. as an example of a suitable carbohydrate ether, tylose (common name of cellulose ethers such as, for example, methyl-cellulose and carboxy-methyl-cellulose) may be mentioned.
Carbohydrate ethers are generally used in an amount of at most 5% by weight of the lignite.
Oh can use some more converted carbohydrate than the processed lignite. A good example is 1.65% by weight of the converted carbohydrate and 1.35% by weight of the transformed lignite. But it is also possible to add a small amount of solid paraffin and then preferably 1.55% by weight of the carbohydrate converted 1.25% by weight of the treated lignite and 0.2% by weight of solid paraffin is used. . During briquetting, conditions are applied in which, of course, the solid paraffin becomes molten.
EXAMPLES.
Example 1. 1000 grams of flaming charcoal were ground into a powder having an average particle size of about 0.15 mm after which they were heated to 100 ° C. and sprayed, to the south, by 22 cc. of an 80% acetic acid solution. The sprayed mass was kneaded well and, after kneading, immediately supplied to a briquetting machine of conventional construction. A solid briquette was obtained which hardens quickly and whose mechanical strength properties were at least equal to that of pitch briquettes, which held up well in the fire and did not disintegrate in the fire pits. The combustion was complete with a strong release of heat.
1000 grams of this same flaming charcoal were treated at 80 C by 20 cc. 90% fornic acid. The treatment was otherwise the same and the briquette obtained was hard,
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The sprayed n1ClS E'e was well nielaigfe then it was added. to 2COO thanks to dust (sed-bitur! 1inel1X dust) which had been brought n1'aal.br.s,.: ent to a content of 2 tl and the mixture was heated to a temperature of 90 C.
After the treated coal and the untreated coal had
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e "(. t ;; well r: reß.res9 on c ccLiprimé the melbX1; e in briquettes. Cr. obtained an i: # 1.Ç, 1lt.t.8 <JUl'e) weather resistant and hold well to: t'eu. The jJro} Jl'l6 "(. es mechanics were better than those of brlql16" (. your usual pitch.
Instead of acetic acid, a 90% aqueous solution of diformic acid can be used.
Example 3. 300 grams of coarse dust was ground to a powder.
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having a particle size of about O2, mrno This powder was brought to Ò C and treated with 6 cc of 80% acetic acid. In addition we brought 30 grams of apple starch
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of earth at 700 ° C. and treated with 6 tsp of acetic acid at 80%. These substances were mixed thoroughly and 8j; 75% of solid paraffin almonds were added. We mixed the mixture and the elm intimately with 6000 grams of flaming charcoal
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which had been previously heated to 60 ° C., the briquetting in an ordinary briqu-3 @ tov5 machine was then ef'fGc ... 'killed.
The briquettes obtained satisfied the conditions fulfilled by the pitch briquettes but allas did not exhibit the
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3.when they reached 1> position of br, Ü9 they quickly became hard, they could withstand a drop from the
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specified height, they were weather resistant and gave full satisfaction in the combustion test.
Example 4. 1000 grams of 32% volatile flaming charcoal was ground and treated while heating at 20 ° C with 2ucc. 80% aqueous acetic acid. The average particle size of the powder was about 0.15 mm. To this mixture was added 100 g. of lignite which had been treated by 10 cc. 80% acetic acid at a temperature which during the addition of acetic acid was gradually increased from 75 to 115 C.
This mixture was immediately compressed into briquettes. The briquettes obtained satisfied all the conditions imposed with regard to mechanical properties, water resistance and weathering and fire properties.
The mixture described above (1100 grams) was used as a binder for an equal amount of dry flaming charcoal dust. The properties of the briquettes obtained once again satisfied all the conditions which are ordinarily imposed on fuel briquettes.
Example 5. 1000 grams of 15% volatile semi-bituminous coal was pulverized to an average particle size of about 0.1 mm. and they were mixed with 100 grams of potato starch and 350 grades of lignite and the mixture was heated to 100 ° C. after which 46 cc of a 20% acetic acid solution was sprayed onto this mixture while this mixture was stirred.
18 kgs. Of particulate flaming coal dust 2.5 mm in size, and at most about 4 mm, were thoroughly mixed with the mixture described above, and were immediately supplied to the briquetting machine. The briquettes obtained were fine and had a shiny surface and when knocked against each other gave a clear sound they were weather and water resistant and their firefastness was also very good.
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The treatment could also be carried out with an aqueous solution of 90% formic acid, at a temperature of 75 ° C. It was also possible to treat the coal, potato starch and lignite separately with the acid or to combine the treatments of two of the starting materials and to treat the third separately.
Example 6 1000 grams of fatty dust (23% volatility) with an average particle size of about 1.0 mm, 5 grams of potato starch, 100 grams of lignite, and 28 grams of solid paraffin wax were mixed. and heated to 95 ° C. after which 25 cc of an 80% aqueous acetic acid solution was sprayed onto the mixture, while it was being stirred. Immediately after the addition of acetic acid the mixture was fed to the briquetting press; the briquettes obtained were hard and shiny and withstood weather and water well.
Example 7, 100 kilograms of anthracite dust (particle size less than 0.1 mm) with a moisture content of 6%, from the Wilhelmina mine (ash content 8% with 7.5% volatile substances and without cooking capacity) were heated to 45 - 50 C and sprayed on them with 20 cc. 80% acetic acid per kilogram of anthracite. 4 kg was added. of finely divided solid molten paraffin wax, after which the mixture was formed into briquettes at about 50 ° C.
Hard briquettes which held up well to fire and which were resistant to weathering and water were obtained, Example 8, 10 kgs. of anthracite dust of the quality described in the previous example and with the same moisture content was heated to about 50 ° C. and 2.6 cc of 20% acetic acid was added by spraying for that the charcoal was stirred, We also heated 10 kgs. starch. potatoes at 50 ° C. and 7.5 cc of 80% acetic acid were added.
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The two transformation products were mixed together. the other and we added 4 kgs. of paraffin wax in the same way as in Example 7, to which 50 kgs were added. anthracite dust of the same quality as above which was kneaded with the mixture.
The mixture thus obtained was added to 1100 kgs. of anthracite dust having the properties described above and after thorough mixing, the mixture was formed into briquettes.
The moisture content and temperature of the untreated anthracite dust was the same as that of the treated anthracite dust.
The briquettes thus obtained were hard and held well in the fire; they were weather and water resistant. Example 9. The same binder was prepared as in the previous example but instead of anthracite dust with a moisture content of 6%, 1100 kgs were briquettes. of anthracite dust with. 10% moisture content. The briquettes obtained did not harden less quickly than those of the example. previous, and the other properties of the briquettes were also unchanged.
Example 10. 100 kgs. fatty coal from the Emma mine (ash content 9.2%, volatile content 24.5% and cooking capacity 11) with a moisture content of 8% and a particle size of up to 0 , 1 mm were mixed at 50 C with 4 kgs. of paraffin wax and 2 liters of 80% acetic acid and compressed into briquettes at the same temperature.
The briquettes were hard and shiny almost instantly; they held up well to fire, and were weather and water resistant.
Example 11. 1 kg. of fatty charcoal having the same properties and the same moisture content as in the example above was
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treated with 2.5 cc 80% acetic diacid.
1 kg. of potato starch was treated with 7.5 cc of 80% acetic acid and the charcoal, potato starch and 40 grams of molten paraffin wax were mixed together thoroughly while heating to a high temperature. - Rature up to 50 C. 0, to the mixture thus obtained was added 5 kgs. of fatty charcoal dust of the same composition as above until a homogeneous mixture is formed, then another 110 kgs were added. of fatty charcoal and the whole was compressed into briquettes at 50% after mixing. The briquettes thus obtained were hard very quickly, they held up well to the fire and were resistant to weathering and water.
Example 12.100 kgs of semi-bituminous coal from the Emma mine (ash content 8.5%, volatile substance content 14.8% and cooking capacity 4 to 5) with a particle size of up to 4 mm and a moisture content of 8% were mixed with 4 kgs. of solid molten paraffin wax and 2 liters of 80% acetic acid while heating to 50 C. The mixture was briquettes at the same temperature. The briquettes thus obtained were hard, they held up well to fire and they were resistant to weathering and water.
1 Example 13. 1 kg. semi-bituminous coal having the same properties as those described in the previous example was treated at 45 C with 2.5 cc of acetic acid and 1 kg. of potato starch was treated at the same temperature with 7.5 cc of 80% acetic acid. The treated charcoal and the treated potato starch were mixed with 5 kgs. of semi-bituminous coal having the same properties as the starting material and the mixture was then heated to 45 C with 110 kgs. of untreated semi-bituminous coal, while adding 4 kgs. of molten paraffin and formed into briquettes.
The briquettes were hard and shiny, they were weather and water resistant, and held up well to fire.
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Example 14. 10 kgs. anthracite of the quality described in Examples 7-9 -were treated with 200 grams of potato starch without addition of acetic acid at 50 ° C. and the mixture thus obtained was passed through the briquetting machine.
Due to the absence of organic acid, which meant that the mixture had no binding capacity, no briquettes were obtained but blocks without cohesion were formed which, at the slightest pressure exerted on them , disintegrated into powder.
Example 15 100 kilograms of lignite were ground and pulverized until the particle size of most of the lignite was between 0.5 and 1 mm. and this mass of lignite was heated to 110-115 ° C., while adding, during the heating, 1500 cc. 80% acetic acid starting at a temperature of 75 ° C. The addition was continued by spraying the acetic acid onto the heated lignite in fine droplets, stirring the lignite. The color has become darker.
Water escaped and was absorbed into the atmosphere. After adding acetic acid, heating was continued for a short time, during which time 2500 grams of solid paraffin wax (melting point 68-70 C) was added in the molten state and mixed.
The lignite product prepared as above was gradually mixed with 900 kilograms of hard coal, the moisture content of which had been brought to approximately 1.8% by heating. Immediately after mixing, the coal was heated with steam to 140 C, the temperature of the coal rising to 85 - 90 C.
The mixture was supplied to the briquette press where it was compressed into briquettes under normal pressure, Already immediately after leaving the press, the briquettes could be dropped onto a stone block from a height of half -meter without them breaking; at
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after half an hour, the admissible height of fall was already several meters and the resistance to bad weather was sufficient. The briquettes held up well to the fire and gave a very strong glow, and they were spike-resistant or cheesy.
If the lignite had not been treated with an organic acid, the briquettes leaving the briquetting machine would have disintegrated without further ado; they would have had neither mechanical strength nor resistance to weather and water.
Example16. 92.5 kilograms of lignite were ground and pulverized until the coarseness of the most frequent particles was between 0.5 and 1 mm. This material was thoroughly mixed with 5.0 kg. of potato starch, and 2.5 kg. of molten paraffin wax, after which the mixture was heated to 55 ° C. and 1 kg was added dropwise. 80% acetic acid over 20 minutes.
This binder (100 kgs.) Was mixed with 1000 kg. of anthracite dust. the moisture content of which had been brought to about 1.5% and the mixture was heated to about 85 ° C. by superheated steam after which it was formed into briquettes in a briquette-making machine of conventional construction. The briquettes formed became hard immediately and could withstand a drop from a height of about 1 meter after 15 minutes without breaking; after 24 hours, the drop height had increased to 2 or 3 meters. They held up well to the fire and gave off a strong glow. With a small supply of air, they can carbonate for several hours without disintegrating or extinguishing.
They are resistant to bad weather and water.
Instead of a tenfold amount, it is also possible to briquette a 14 or 15 times greater amount of axtracite to dust, using the binder according to the present invention. The mechanical strength of the briquettes thus produced is then a little greater even than in the previous case.
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When the potato fecal was replaced by an equal amount of sago, a binder was obtained which was suitable for use in briquetting a larger amount of coal (dust of coal). 'anthracite). The mechanical resistance is then a little less than in the cases described above, but it is still more than sufficient for practical use.
Instead of anthracite dust, any other species of coal in finely divided form can also be briquettes using the binder prepared according to the present invention. However, the conditions imposed on a briquetting binder for anthracite are more severe than those imposed on a binder for hard coal with residual cooking capacity.
Paraffin wax, in the first place, increases resistance to water and weathering, and to a lesser extent it contributes to the mechanical properties which are the result of the ability of lignite and hydrocarbon, respectively, to function in their transformed form as a binder.
Example 17 100 kilograms of lignite were ground to the same particle size as in Example 15, and then heated to 125 ° C., a mixture of 1500 cc. 80% acetic acid and 3.5 kg. of molasses being sprayed onto the lignite, starting at 70 C, while stirring the lignite. The lignite gradually turned dark brown, and water was dissipated into the atmosphere. After addition of the mixture described above, heating was continued for a further short time, 2 kilograms of liquid wax being gradually mixed with the mixture. The addition of paraffin wax can also be carried out simultaneously with the addition of the mixture of acetic acid and molasses.
The binder thus prepared was gradually added to 900 kilograms of coal (lean dust) having a content of
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humidity of 1.5%. Immediately before adding the binder; the coal was heated for a short time with steam at 140 ° C., and it was mixed intimately with the binder.
The mixture was then formed into briquettes under normal pressure. The briquettes became hard immediately, and held well in the fire. They met all the requirements for pitch briquettes, but they did not produce soot. If the binder was prepared in the same way, but without the addition of molasses, approximately 30% of the briquettes broke in the fire under the action of the spike; furthermore, it took longer for the briquette to reach its maximum hardness.
Example 18. 20 kg are gradually mixed. of potato starch with 2.7 kg. 80% acetic acid and the mixture is heated to about 175. 2 kg are also mixed. of polyvinyl acetate with 2.5 kg. 80% acetic acid and heat to about 60. The two conversion products are mixed well, then 0.6 kg is added. of solid paraffin.
This mixture is introduced into 1000 kg. charcoal dust and mix everything very carefully. The humidity of the dust is 11%. After mixing with the conversion products, the temperature of the carbon in it is increased to 90 by injection of steam. The briquettes are hot compressed in a conventional press and then air dried.
They harden in a few hours and are resistant to outdoor shopping in all weathers; they meet the requirements for the drop test. They burn noticeably without smoke and do not break down during combustion. Example 19. The same process is applied as in Example 18, but using per tonne of dust a conversion product containing 10 kg. of potato starch treated with 1.7 kg. 80% acetic acid, 1 kg. of polyvinyl acetate treated with 1.25 kg. 30% acetic acid and 0.3 kg. of solid paraffin.
This mixture is dispersed in 100
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liters of water and mixed thoroughly with fourteen times its weight of dust with a moisture content of 4%. The temperature of the dust and the subsequent treatment are substantially the same as in Example 18.
The briquettes formed harden in a few hours, do not disintegrate on contact with water and can fall from a height of 1 meter without breaking. They burn without a rocket and do not break up during combustion. example 20. 15 kg are gradually mixed. of potato starch in a dry state with 2 kg, acetic acid to 80 µl and the mixture is heated to about 180 µl. 2 kg are also gradually mixed. of polyvinyl acetate in the dry state with 2.5 kg of 80% acetic acid and heated to 60.
The two conversion products are dissolved at the boiling point in 100 liters of water, followed by addition of 0.3 kg. of solid paraffin which is incorporated into the dispersed mixture.
An amount of dust of a weight such that the above dispersion represents 7? the weight of the coal; the dust is appreciably dry. Add the above dispersion to this dust and mix thoroughly.
The mixture is heated to about 90 with steam and then hot compressed using a conventional briquette press. The briquettes are air dried and harden in a short time. They can be placed in water without inconvenience and they are firm enough to drop from a height of 1 m. They burn without giving off smoke and remain intact during combustion.
Example 21. At 500 g. of an industrial-grade wheat flour containing approximately 70% starch, 17% mineral constituents, approximately 8.7% protein and 11% moisture, 250 cm3 of acetic acid at 80 %. After the addition
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the acetic acid was allowed to react for a further 2 minutes, after which the mixture with stirring was introduced into about 4500 cm3 of water. The dispersion so obtained was heated to 700C and maintained at this temperature for 5 minutes.
This solution was intimately mixed with 83 kg. of coal-ess (semi-bituminous coal) with a moisture content of about 4 with. a particle size up to 3 mm (main fraction between 1 and 5 mm), after which the mixture was briquetted at 70 ° C. in a briquetting press of the usual type. The briquettes so manufactured had mechanical properties resembling those of conventional pitch briquettes, and they were weather resistant. They burned without giving off soot or smoke and held up well to the fire.
Example 22. A conversion product was prepared by dissolving 30 grams of dextrin in 1 liter of water and treating with
55 ml of 80% acetic acid. After the reaction ceased, a few drops of ammonia were added, enough to remove the strong odor.
A certain quantity of coal, consisting of 25% low volatility coal slurry, with a minimum particle size of about 5 m / m was intimately mixed with the solution described above, calculated on 10% by weight of the coal. raw material to be briquetted, then shaped into briquettes under low pressure (approximately
4 atmospheres). The briquettes were then dried by heating to about 120 C.
The ash content of the initial coal mixture was 19.4%, and, in the dry state, 19.7%, the water content -was 1.5% and the volatile content in the dried charcoal was 18.0%. The ash content of the briquettes, on the other hand, was 11.3% of the dry coal.
The heat of combustion of the starting material was 6800 cal / g, while the heat of combustion of the briquette was 7540 cal / g. The bulk density of coal was
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1.44 against 1.38 for the briquette.
Briquettes made in the manner described ignite easily and burn with a fairly long flame, giving off or soot. During degassing, a fairly swollen coke is formed which turns into fairly hard pieces. The briquette has good water resistance.
EMI26.1
Example 23, 6 grams of tylose was dissolved in 1 liter of water and treated with 7.5 ml. 80% acetic acid while heating to about 40C.
A certain quantity of coal consisting of 25% coal slurry, low volatile content and 75% anthracite dust up to 6 m / m., Was thoroughly mixed with the solution described above, calculated on 10% of the weight of the raw material to be briquetted, and formed into briquettes under a pressure of about 4atmospheres. The briquettes were then dried by heating them to about 120 c.
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