CZ5868U1 - Smis pro výrobu briket z hnědého uhlí - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká výroby briket z hnědého uhlí lisováním uhelné drti, s pojivý rostlinného původu a odsiřovacím aditivem, čímž se získává kusové palivo a dosahuje se efektivní úpravy uhlí pro účely spotřebitelské i průmyslové.

Výroba uhelných briket lisováním je v průmyslové praxi známou technikou. Je známo briketování hnědého uhlí, např. pro výrobu hnědouhelného koksu. Problémy briketování hnědého uhlí způsobuje především jeho mineralogické složení.

Hnědé uhlí jako uhlí relativně málo prouhelněné je jednak složitou směsí různých složek, jednak jde o otevřený kapilární gel se všemi negativními vlastnostmi z toho faktoru vyplývajícími .

Briketovatelná směs tvoří velmi složitý systém, ve kterém působí různé faktory, především složení směsi, její zrnitost a vlhkost a použitý lisovací tlak. Vyrobené brikety musí mít dostatečnou pevnost a to jak po lisování, tak i po vyschnutí, aby se při běžné manipulaci nerozbíjely a nerozpadaly. Musí mít dostatečnou pevnost v žáru, aby se nerozpadaly v průběhu hoření a aby hořlaviny nepřecházely jako nedopal do popele. Vzhledem k obsahu síry je do směsi vhodné přidávat odsiřovací aditivum, aby přítomná síra byla vázána do popelu i při hoření v lokálních topeništích.

Dosavadní stav techniky

Většina druhů hnědého uhlí není briketovatelná bez pojivá. Pojivá anorganická (jíly apod.) ani organická termoplastická (smola, dehet apod.) nevyhovují z technických, ekologických nebo ekonomických důvodů. Z organických pojiv rostlinného původu se používá především škrob a sulfitový výluh. Nevýhodou škrobového pojivá je určitá nestabilita za vyšších teplot, což může vést k nežádoucímu rozpadávání briket při hoření. Rozpadavost je závislá na typu a na zrnitosti použitého uhlí. Při zrnitosti uhlí pod 1 mm bez ohledu na typ uhlí se brikety pojené škrobem v žáru prakticky nerozpadávají, při zrnitostech uhlí pod 3 mm nebo hrubší je rozpadavost briket v žáru vždy vyšší a často podle typu uhlí tak velká, že brikety jsou nepoužitelné.

Sulfitový nost briket v výluhem však proto použití válcové lisy.

výluh má dobré pojivové schopnosti a zvyšuje pevžáru. Briketovací směs pojená výhradně sulfitovým nemá dostatečně vysokou formovátelnost, vyžaduje vysokých lisovacích tlaků a není tedy vhodná pro

Množství silně sorbující organické hmoty uhlí ovlivňuje množství vody nutné pro dosažení optimální formovatelnosti briketovací směsi i potřebný lisovací tlak. Je běžné, že se při výrobě briket uhlí napřed úplně nebo částečně vysuší. Sušení je však energeticky velmi náročné a proto neekonomické.

-1CZ 5868 Ul

Pro výrobu briket se hnědé uhlí mele na různou zrnitost, většinou na částice menší než 10 mm s malým množstvím podílu pod 1 mm. Pro výrobu hnědouhelných briket pro pyrolýzu je známo mletí uhlí na velikost částic do 1 mm.

Pro odsiřování hnědého uhlí se používá přídavek vápenného aditiva, zpravidla mletého vápence, přičemž účinnost odsíření závisí na jemnosti vápenných částic.

Podstata řešení

Uvedené nedostatky odstraňuje technické řešení, jehož podstata spočívá v tom, že směs pro výrobu briket sestává z 87 až 93 % hnědého uhlí v přirozené vlhkosti jemně mletého, přičemž alespoň 80 % hmotn. tvoří částice menší než 1 mm, z 3 až 5 % hmotn. pojivá, které tvoří škrob nebo škrob s příměsí 1,5 až 2,2 hmotn. % sulfitového výluhu s obsahem 70 % hmotn. pevných látek, z 5 až 6 % sráženého CaCO₃ nebo alikvotního množství kysličníku nebo hydrátu vápenatého a z vody v takovém množství, že celková vlhkost směsi činí přibližně 30 % hmotn. vztaženo na celkovou hmotnost směsi.

Vlhká briketovací směs hnědého uhlí mletého na zrnitost pod 1 mm se škrobovým gelem jako pojivém umožňuje výrobu briket lisováním na válcových lisech. Přísadou kaustitikačního kalu se dosahuje vysokého stupně odšíření. Briketovací směs má vyvážené poměry jednotlivých složek, čímž se dosahuje optimálního výsledku.

Škrob svou vysokou plasticitou a pojivostí ve zgelovaném stavu příznivě působí na vysokou pevnost briket ihned po vylisování a zvyšuje formovatelnost briketovací směsi. Rozpadavost briket v žáru je do značné míry závislá na typu a zrnitosti uhlí ve směsi, při použití zrnitosti uhlí pod 1 mm se však brikety v žáru nerozpadají. Sulfitový výluh přispívá k vysoké pevnosti briket v žáru, jeho přítomnost v briketovací směsi však není nezbytná. Účinnost odsiřování je dána především reaktivností aditiva, prakticky velikostí povrchu částic. Použití sráženého uhličitanu vápenatého výrazně převyšuje účinnost i velmi jemně mletého vápence. Navržené používání kaustifikačního kalu jako odpadu sráženého uhličitanu vápenatého z chemické výroby tuto podmínku účinnosti splňuje a zaručuje odsíření briket až z 80 %.

Pro výrobu briket podle navrhovaného řešení není nutné uhlí sušit. Rovněž vyrobené brikety se nepodrobují rychlému sušení. Žádoucí ztráty vlhkosti briket, t. j. zvýšení výhřevnosti, se optimálně dosahuje volným sušením briket, při kterém se jejich pevnost ne snižuje, ale zvyšuje.

Příklady provedení

1. Briketovací směs byla připravena z 90 kg mletého uhlí s vlhkostí 33 %, 5 kg kaustifikačního kalu a 5 kg škrobu. Obsah síry v uhlí S^d byl 1,2 %. Celková vlhkost směsi činila 30 % hmotn. a žádná voda již do směsi nebyla přidávána.

2. Briketovací směs byla připravena z 90 kg mletého uhlí s vlhkostí 20 %, 5,5 kg kaustifikačního kalu a 4 kg škrobu. Obsah síry

-2CZ 5868 Ul

V uhlí 3*3 byl 1,2 %. Do takto připravené směsi bylo dodáno 20 kg vody a celková vlhkost směsi činila 32 %.

3. Briketovací směs byla připravena z 90 kg mletého uhlí s vlhkostí 25 %, 5,5 kg kaustifikačního kalu, 3 kg škrobu a 2 kg sulfitového výluhu. Obsah síry v uhlí byl 1,2 %. Do takto připravené směsi bylo dodáno 10 kg vody a celková vlhkost směsi činila 30 %.

Všechny tři takto připravené směsi byly řádně zamíchány, ohřátý při míchání na 90 % a zpracovány na vejčité brikety na válcovém lisu při použití lisovacího tlaku 25 Mpa. Vyrobené brikety byly volně sušeny na vzduchu. Brikety ze všech tří směsí měly zcela vyhovující pevnosti za syrová ihned po vylisování i po volném vysoušení, při hoření se nerozpadaly a vykazovaly vysoký stupeň vázání síry do popelu (podle typu topeniště až 70 až 80 %).

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Směs pro výrobu briket z hnědého uhlí lisováním na válcových lisech, obsahující pojivo rostlinného původu a odsiřovací přísadu, vyznačená tím, že sestává z 87 až 93 % hmotn. hnědého uhlí v přirozené vlhkosti jemně mletého, přičemž alespoň 80 % hmotn. tvoří částice menší než 1 mm, z 3 až 5 % hmotn. pojivá, které tvoří škrob nebo škrob s příměsí, 1,5 až 2,2 % hmotn. sulfitového výluhu s obsahem 70 % hmotn. pevných látek, z 5 až 6 % hmotn. sráženého CaCO₃ nebo alikvotního množství kysličníku nebo hydrátu vápenatého, a z vody v takovém množství, že celková vlhkost směsi činí přibližně 30 % hmotn. vztaženo na celkovou hmotnost směsi.
2. 2. Směs pro výrobu briket z hnědého uhlí podle nároku 1, vyznačená tím, že jako srážený vápenec CaCO₃, se použije kaustifikační kal z výroby fenolu.

   Konec dokumentu