LU85012A1 - SOLID FUEL AGGLOMERATES AND THEIR MANUFACTURING METHOD - Google Patents
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Description
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La présente invention se rapporte à des agglomérés à base de combustible solide finement divisé, notamment de charbon. Elle concerne aussi un procédé de fabrication de ces agglomérés.The present invention relates to agglomerates based on finely divided solid fuel, in particular coal. It also relates to a process for manufacturing these agglomerates.
Dans diverses industries, on dispose de quantités importantes de produits combustibles en fines particules ou poussière. C'est le cas notamment de l'industrie charbonnière, où du charbon fin est obtenu à la suite de diverses opérations, telles que lavage et broyage du charbon extrait de la mine, ou même de la désagrégation pendant le stockage. Du fait de l'état de fine division et des problèmes de manipulation qui en résultent, ces combustibles en petites particules n'ont qu'une faible valeur commerciale.In various industries, there are large quantities of combustible products in fine particles or dust. This is particularly the case in the coal industry, where fine coal is obtained following various operations, such as washing and grinding the coal extracted from the mine, or even disaggregation during storage. Due to the state of fine division and the resulting handling problems, these small particle fuels have little commercial value.
Une méthode de valorisation de ces produits consiste à les agglomérer en briquettes de formes variées. A cet effet, on utilise des liants, tels que brai de goudron de houille, bitume, lignosulfonates,. notamment de calcium et/ou de magnésium, résines synthétiques et leurs mélanges.One method of valuing these products is to agglomerate them into briquettes of various shapes. For this purpose, binders are used, such as coal tar pitch, bitumen, lignosulfonates ,. in particular calcium and / or magnesium, synthetic resins and their mixtures.
Les agglomérés ainsi obtenus ne donnent pas toujours entière satisfaction, car ils ont tendance à se dégrader au cours des opérations de manutention. D'autre part, certains d'entr'eux donnent, à la combustion, un dégagement trop élevé de fumées.The agglomerates thus obtained are not always entirely satisfactory, since they tend to deteriorate during handling operations. On the other hand, some of them give, on combustion, too high a release of smoke.
De plus, les techniques d'agglomération posent aussi des problèmes. Avec certains liants, la teneur en eau de la matière à agglomérer doit être faible. Or, certains charbons fins peuvent contenir jusque 20 % environ d'eau. Il en résulte donc des frais de séchage importants. D'autre part, les mélanges de fin combustible et de liant doivent souvent être soumis à une cuisson, afin d'obtenir un aggloméré possédant un minimum de résistance physique. Cette opération de cuisson entraîne généralement un dégagement de produits gazeux nocifs, par exemple (S0) dansIn addition, agglomeration techniques also pose problems. With certain binders, the water content of the material to be agglomerated must be low. However, certain fine coals can contain up to around 20% of water. This therefore results in significant drying costs. On the other hand, mixtures of fine fuel and binder must often be subjected to firing, in order to obtain an agglomerate having a minimum of physical resistance. This cooking operation generally results in the release of harmful gaseous products, for example (S0) in
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le cas d'utilisation de lignosulfonates comme liants, d'où investissements * supplémentaires pour leur élimination.the case of using lignosulfonates as binders, hence additional investments * for their elimination.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Elle a notamment pour objet des agglomérés, qui sont faciles à préparer et qui se présentent sous forme de produits à résistance mécanique élevée.The present invention aims to remedy these drawbacks. It relates in particular to agglomerates, which are easy to prepare and which are in the form of products with high mechanical strength.
A cet effet, les agglomérés de la présente invention consistent essentiellement en un mélange de combustible solide finement divisé et ( - 3 - de composé asphalténique.For this purpose, the agglomerates of the present invention essentially consist of a mixture of finely divided solid fuel and (- 3 - of asphaltene compound.
Le procédé de préparation de ces agglomérés consiste à mélanger le combustible solide finement divisé avec le composé asphalténique fondu, puis à soumettre le mélange obtenu à une compression, notamment dans un moule pour obtenir des agglomérés ayant la forme désirée.The process for the preparation of these agglomerates consists in mixing the finely divided solid fuel with the molten asphaltic compound, then in subjecting the mixture obtained to compression, in particular in a mold to obtain agglomerates having the desired shape.
Plusieurs types de combustible solide peuvent être utilisés pour la production des agglomérés de la présente invention. Il s'agit généralement de déchets de diverses industries, et notamment de charbon fin, parfois en poussière. Il est évident que l'invention n'est pas limitée à l'utilisation de fines particules : on peut notamment employer des copeaux de bois, des fibres cellulosiques ou des mélanges de différents produits dont la valeur commerciale est faible, du fait des difficultés de manipulation chez les utilisateurs potentiels. D'autre part, l'invention n'est pas limitée à la préparation d'agglomérés à partir de déchets et on peut évidemment fabriquer les agglomérés à partir de combustibles solides broyés spécialement à cet effet.Several types of solid fuel can be used for the production of the agglomerates of the present invention. This is generally waste from various industries, including fine coal, sometimes as dust. It is obvious that the invention is not limited to the use of fine particles: it is possible in particular to use wood chips, cellulose fibers or mixtures of different products whose commercial value is low, due to the difficulties of manipulation by potential users. On the other hand, the invention is not limited to the preparation of agglomerates from waste and it is obviously possible to manufacture the agglomerates from solid fuels ground specially for this purpose.
Au point de vue de l'intérêt économique pour l'utilisateur, il est plus avantageux de préparer les agglomérés à partir de charbon, et notamment d'anthracite, éventuellement en mélange avec une quantité moindre d'un autre combustible solide finement divisé. Le plus souvent, on utilisera de l'anthracite dont la majeure partie consiste en particules dont la dimension moyenne ne dépasse pas 2 - 3 mm.From the point of view of the economic interest for the user, it is more advantageous to prepare the agglomerates from coal, and in particular from anthracite, possibly in mixture with a lesser amount of another finely divided solid fuel. Most often, anthracite will be used, most of which consists of particles whose average size does not exceed 2 - 3 mm.
Par les termes "composé asphalténique", on entend le produit , obtenu par traitement de bitume à l'aide d'un solvant hydrocarboné paraf finique, tel que pentane, hexane ou heptane, soit à froid, soit à chaud.By the terms "asphaltene compound" is meant the product obtained by treatment of bitumen using a paraffinic hydrocarbon solvent, such as pentane, hexane or heptane, either cold or hot.
La composition de ce composé asphalténique dépend principalement du type de bitume traité et du taux d'extraction par le solvant. En général, le composé asphalténique utilisé dans les agglomérés de l'invention aura une pénétration ASTM inférieure à 10 et, de préférence, égale à 0. Ceci correspond le plus souvent à un composé asphalténique contenant un minimum en asphaltène de l'ordre de 30 % et ayant une température de ramollissement comprise entre environ 110° et 150°C. Le composé asphalténique se présente sous forme de produit noir, vitreux.The composition of this asphaltene compound depends mainly on the type of bitumen treated and the rate of extraction by the solvent. In general, the asphaltene compound used in the agglomerates of the invention will have an ASTM penetration of less than 10 and preferably equal to 0. This most often corresponds to an asphaltene compound containing a minimum of asphaltenes of the order of 30 % and having a softening temperature between about 110 ° and 150 ° C. The asphaltene compound is in the form of a black, glassy product.
Lors de la préparation des agglomérés, on mélange le combustible finement divisé avec le composé asphalténique fondu. La quantité de - 4 - * chaleur contenue dans ce composé fondu est généralement suffisante pour permettre d'éliminer l'eau présente dans le combustible, de sorte qu'un séchage partiel de ce dernier n'est pas nécessaire. La masse fondue de composé asphalténique peut contenir certains constituants additionnels, tels que des huiles ou éventuellement une quantité moindre d'autres liants.During the preparation of the agglomerates, the finely divided fuel is mixed with the molten asphaltene compound. The amount of heat contained in this molten compound is generally sufficient to allow the water present in the fuel to be removed, so that partial drying of the fuel is not necessary. The asphaltene compound melt may contain certain additional constituents, such as oils or possibly a lesser amount of other binders.
La quantité de composé asphalténique à utiliser pour obtenir des agglomérés stable peut varier dans de larges limites. Elle dépend notamment du type de combustible solide utilisé, de sa finesse, de la composition du composé asphalténique, de la présence éventuelle d’autres agents liants. On obtient déjà des résultats satisfaisants lorsque cette quantité est de l’ordre de 2,5 % en poids, calculée sur le poids total d'aggloméré. On peut employer des quantités nettement plus importantes car le composé asphalténique possède lui-même un pouvoir calorifique .élevé. Les agglomérés de la présente invention peuvent contenir 50 % (calculé sur - le poids total d'aggloméré) et mime plus de composé asphalténique. La limite supérieure en pourcentage de ce composé dépend notamment de la teneur en soufre de ce produit, qui elle-même dépend de la teneur en soufre du bitume traité. En général, on obtient des agglomérés résistants et à teneur limitée en soufre en utilisant le composé asphalténique en une quantité comprise entre environ 2,5 % et 15 % en poids, et notamment en une quantité de l'ordre de 3 à 10 % en poids, calculé sur le poids total d'aggloméré.The amount of asphaltene compound to be used to obtain stable agglomerates can vary within wide limits. It depends in particular on the type of solid fuel used, its fineness, the composition of the asphaltene compound, the possible presence of other binding agents. Satisfactory results are already obtained when this quantity is of the order of 2.5% by weight, calculated on the total weight of agglomerate. Significantly larger amounts can be used since the asphaltene compound itself has a high calorific value. The agglomerates of the present invention may contain 50% (calculated on the total weight of the agglomerate) and mimic more of the asphaltene compound. The upper percentage limit of this compound depends in particular on the sulfur content of this product, which itself depends on the sulfur content of the treated bitumen. In general, resistant agglomerates with a limited sulfur content are obtained by using the asphaltenic compound in an amount of between approximately 2.5% and 15% by weight, and in particular in an amount of the order of 3 to 10% by weight. weight, calculated on the total weight of chipboard.
Les agglomérés de l'invention peuvent également contenir d'autres constituants, comme par exemple d'autres agents liants, des accélérateurs de combustion, des charges et similaires.The agglomerates of the invention may also contain other constituents, such as, for example, other binding agents, combustion accelerators, fillers and the like.
ExempleExample
On a utilisé un composé asphalténique, contenant 35 % d'asphal- - tène et ayant une pénétration ASTM (à 25°C, 25 secondes) égale à 0. On a mélangé ce composé fondu à environ 115°C avec de l'anthracite finement divisé, la quantité de composé asphalténique étant de 4,5 %, calculée sur le poids total du mélange. On a ensuite introduit le mélange dans des moules cylindriques et on a soumis à compression.An asphaltene compound was used, containing 35% asphaltene and having an ASTM penetration (at 25 ° C, 25 seconds) equal to 0. This molten compound was mixed at about 115 ° C with anthracite finely divided, the quantity of asphaltene compound being 4.5%, calculated on the total weight of the mixture. The mixture was then introduced into cylindrical molds and subjected to compression.
On a obtenu des cylindres à surface lisse, brillante.Cylinders with a smooth, shiny surface were obtained.
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