NO843007L

NO843007L - PROCEDURE FOR AA PREVENTING SELF-IGNITION AND DUST EXPOSURE WHEN USING A POWDER-SHEATED POWDER FUEL

Info

Publication number: NO843007L
Application number: NO843007A
Authority: NO
Inventors: Haakan Kinnerberg
Original assignee: Kinnerberg Hakan
Priority date: 1982-12-13
Filing date: 1984-07-24
Publication date: 1984-07-24
Also published as: EP0159987A1; SE436285B; SE8207128D0; FI850115L; SE8207128L; FI850115A0; WO1984002346A1

Description

Tørket torv er et brennbart stoff som hurtig oksyderer ogDried peat is a flammable substance that oxidizes quickly and

avgir blant annet brennbare gasser.emits, among other things, flammable gases.

Det har også en eksplosjonsrisiko av skyer og fine torvpartikler oppvirvles og antennes. Den nedre eksplosjonsrisiko ligger ved 45-60 g/m3 . It also has an explosion risk of clouds and fine peat particles being stirred up and ignited. The lower explosion risk is at 45-60 g/m3.

Risikoen for selvantennelse og støveksplosjon øker med et tallThe risk of spontaneous combustion and dust explosion increases by a number

i fuktighetsinnhold og med nedgang i partikkelstørrelse.in moisture content and with a decrease in particle size.

Jo større spesifikke overflateareal, det vil si arealer kon-The greater the specific surface area, i.e. areas con-

takt med den omgivende oksygenrike atmosfære, jo større er risikoen for eksplosjon. pace with the surrounding oxygen-rich atmosphere, the greater the risk of explosion.

Råtorv fra en myr inneholder fra 90-95% vann. Dette vanninnhold kan nedsettes til 80-85%ved å drenere myren gjennom diker. Ved å ta opptorven, bearbeide denne og la den tørke i sol og vind er det mulig å redusere vanninnholdet herav fra 35-50%. Stykktorv/maskintorv og malt torv med fuktighetsinnhold på 35-56% benyttes idag som brensel. Raw peat from a bog contains from 90-95% water. This water content can be reduced to 80-85% by draining the marsh through dikes. By taking the peat, processing it and letting it dry in the sun and wind, it is possible to reduce its water content from 35-50%. Pieced peat/machine peat and ground peat with a moisture content of 35-56% are used today as fuel.

Spesielle lave fuktighetsinnhold kan oppnås ved termiskSpecial low moisture contents can be achieved by thermal

tørking av torven i spesielt tørkeapparat. Pulverformet torv med et vanninnhold på 30% eller lavere oppdeles under tørke-prosessen til ekstremt fine partikler r- hvilket betyr at risikoen for selvantennelse og støveksplosjoner er spesielt høy. Følgelig blir torvpulver idag fremstilt enten for direkte forbrenning eller fremstilling av pellets eller briketter. En nedgang i risikoen for eksplosjon åpner nye anvendelsesmulig-heter' derved å muliggjøre at pulveret produseres i et separat anlegg eller mølle og deretter håndteres, det vil si transport-eres, lagres og brennes i pulverrensesystemer. Tidligere er det foreslått forskjellige fremgangsmåter for å behandle torv drying the peat in a special drying device. Powdered peat with a water content of 30% or less breaks down during the drying process into extremely fine particles r- which means that the risk of spontaneous combustion and dust explosions is particularly high. Consequently, peat powder is today produced either for direct combustion or for the production of pellets or briquettes. A decrease in the risk of explosion opens up new application possibilities by making it possible for the powder to be produced in a separate plant or mill and then handled, that is to say transported, stored and burned in powder cleaning systems. In the past, different methods have been proposed for treating peat

for blant annet å lette håndteringen. Hoveddelen av de kjente fremgangsmåter vedrører fremstilling av briketter o.l. for for-brenningsformål, og eksempler på slike fremgangsmåter er angitt to facilitate handling, among other things. The main part of the known methods relates to the production of briquettes and the like. for combustion purposes, and examples of such methods are indicated

i US-A-1.546.785 og DE-B-972.171. in US-A-1,546,785 and DE-B-972,171.

Eksempelvis er det i DE-B-972.171 beskrevet en fremgangsmåte for overføring av råtorv til en kull-lignende produkt ved finfordeling av torven og å tilsette en elektrolytt og andre koaguleringsstoffer. For example, DE-B-972,171 describes a method for transferring raw peat to a coal-like product by finely dividing the peat and adding an electrolyte and other coagulants.

I DE-B-22 54 150 omtales en fremgangsmåte for fremstilling av fibergranulater fra natur-lig eller syntetisk fuktede fibre i form av fiberaggregater av lav koherens. Ved påføring til den øvre overflate av aggregatet en væske for således å DE-B-22 54 150 describes a method for producing fiber granules from naturally or synthetically moistened fibers in the form of fiber aggregates of low coherence. When applying to the upper surface of the aggregate a liquid to thus

danne væskemenisker mellom overliggende fibre. Disse menisker verken fordunster eller fordamper og øker koherensen mellom fibrene. form liquid menisci between overlying fibers. These menisci neither evaporate nor vaporize and increase the coherence between the fibres.

Se-B-45-474 omtaler en fremgangsmåte for fremstilling av et bygningsmaterial fra slam eller torv ved tilsetning av klorider av flerverdige metaller. See-B-45-474 describes a method for producing a building material from mud or peat by adding chlorides of multivalent metals.

Ingen av disse publikasjoner som omtaer kjente metoder behand-ler overnevnte problem, nemlig å eliminere risikoen for selvantennelse og støveksplosjoner når det behandles pulverformet torvbrensel. None of these publications covering known methods deal with the above-mentioned problem, namely eliminating the risk of self-ignition and dust explosions when pulverized peat fuel is treated.

SU-A-28620 D/16 omtaler en fremgangsmåte til å bestemme risikoen for selvantennelse av pulverisert torv, hvor en torv-prøve oppvarmes under anaerobiske betingelser til 900°C hvoretter det foretas observasjoner på den oppvarmede prøve. Nøyaktighet av metoden kan forbedres ved å behandle den pulveriserte torv med en blanding av forskjellige syrer -ved en tem-peratur fra 80-90°C. Denne metode tilveiebringer bare en beregning for risikoen for selvantennelse av torv etter lagring i forskjellige tidsperioder. Det angis intet om hvorledes med å unngå selvantennelse og støveksplosjoner kan løses. SU-A-28620 D/16 describes a method for determining the risk of self-ignition of powdered peat, where a peat sample is heated under anaerobic conditions to 900°C, after which observations are made on the heated sample. Accuracy of the method can be improved by treating the powdered peat with a mixture of different acids - at a temperature of 80-90°C. This method only provides a calculation for the risk of self-ignition of peat after storage for different periods of time. There is no indication of how avoiding self-ignition and dust explosions can be solved.

Videre ifølge tilgjengelig teknikkens stand har petroleums-produkter som olje blitt satt til torv, kull og andre for-brenningsmidler med blant annet formål: 1) For å muliggjøre avvanning av råtorv kan torven til å begynne med behandles med forskjellige sure elelr basiske mineraler. Ved deretter å tilsette olje eller tjære som absor-berer i torven drives vann ut. Avvannet torv omfattende ikke-oppdelte partikler behandles (SE-B-110,996). Furthermore, according to the available state of the art, petroleum products such as oil have been added to peat, coal and other fuels with, among other purposes: 1) To enable dewatering of raw peat, the peat can initially be treated with various acidic or basic minerals. By then adding oil or tar as an absorbent to the peat, water is driven out. Dewatered peat comprising undivided particles is treated (SE-B-110,996).

Også andre stoffer enn olje kan settes til råtorv for å lette etterfølgende behandling som brikettfremstilling (sammenlign SE-B-59,991 og SE-B-103,674. 2) Mere tungoljer og tjære kan benyttes som bindemiddel ved brikettfremstilling av for eksempel torv (se DE-B-103,509). Substances other than oil can also be added to raw peat to facilitate subsequent processing such as briquette production (compare SE-B-59,991 and SE-B-103,674. 2) More heavy oils and tar can be used as binders in the briquette production of, for example, peat (see DE- B-103,509).

Det er da nødvendig å benytte en olje eller tjære som ikke stivner ved avkjøling. Hver brikett omfatter en fast masse hvori de opprinnelige partikler er fast forbundet til hverandre. It is then necessary to use an oil or tar that does not solidify on cooling. Each briquette comprises a solid mass in which the original particles are firmly connected to each other.

En tilsvarende brikettfremstillingsprosess er omtalt i UK-B-352-542. I begge tilfeller tjener oljen eller tjæren som et middel som i kold tilstand har formnings og bindingskapasitet. 3) Brensel med et lavt innhold av flyktige komponenter er ofte vanskelig å tenne og kan by på problemer ved forbrenning. A corresponding briquette manufacturing process is described in UK-B-352-542. In both cases, the oil or tar serves as an agent which, in the cold state, has shaping and binding capacity. 3) Fuel with a low content of volatile components is often difficult to ignite and can present problems during combustion.

Ved tilsetning av olje, fortrinnsvis en lettere olje som dieselolje eller kerosen øker mengden av flyktige komponenter og antennelseskarakteristika er forbedret. DE-B-27 11082 omtaler et eksempel på dette. By adding oil, preferably a lighter oil such as diesel oil or kerosene, the quantity of volatile components increases and the ignition characteristics are improved. DE-B-27 11082 mentions an example of this.

4) Når briketter, pellets etc. håndteres, kan støv løsne fra deres overflate. Brikettene kan deretter behandles med olje som foreslått i DE-B-301,138. Deretter vil støvet bli bundet til overflaten som således innkapsles av et oljelag. Da er det imidlertid ingen behandling av de indre partier av brikettene. 4) When briquettes, pellets, etc. are handled, dust can be released from their surface. The briquettes can then be treated with oil as suggested in DE-B-301,138. The dust will then be bound to the surface, which is thus encapsulated by a layer of oil. Then, however, there is no treatment of the inner parts of the briquettes.

GB-B-842,711 omtaler en fremgangsmåte hvori kullpulverstøv behandles med olje og formes til et "aggregert legeme". Det oppnås store stykker av sammenbakt kullpulver. Dette vil si at behandling av disse "aggregerte legemer" ikke er tilsvarende behandling av fin pulver med tilhørende risiko for selvantennelse . GB-B-842,711 describes a process in which coal dust is treated with oil and formed into an "aggregate body". Large pieces of baked coal powder are obtained. This means that treatment of these "aggregated bodies" is not equivalent to treatment of fine powder with the associated risk of spontaneous combustion.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe fremgangsmåteThe purpose of the invention is to provide a method

til å hindre selvantennelse og støveksplosjon ved håndtering av et pulverformet torvbrensel med et vanninnhold på under 30%, idet fremgangsmåten er billig,lett å utøve og unngår ulempene ved tidligere metoder. to prevent self-ignition and dust explosion when handling a powdered peat fuel with a water content of less than 30%, as the method is cheap, easy to implement and avoids the disadvantages of previous methods.

En fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen og som oppfyller denne hensikt erkarakterisert vedtilblanding med torvpulveret en væske eller pulverformet stoff, hvis vekt utgjør maksimalt 20% av pulvervekten idet stoffet virker på de individuelle partikler på en måte til å bevirke til at de binder sammen ved flokkulasjon for å danne relativt svake ikke-støvne agglomerater .- A method according to the invention and which fulfills this purpose is characterized by mixing with the peat powder a liquid or powdered substance, the weight of which constitutes a maximum of 20% of the powder weight, as the substance acts on the individual particles in a way to cause them to bind together by flocculation to form relatively weak non-dusty agglomerates .-

Tilsetningsstoffet blandes jevnt gjennom hele den pulveriserte torvmasse. Stoffet kan være væske eller pulverform. Når tilsetningen er i væskeform skal den anvendte mengde være så liten at blandingen av torvpulver og stoffet ennå er pulveraktig. The additive is mixed evenly throughout the pulverized peat mass. The substance can be liquid or powder form. When the additive is in liquid form, the amount used must be so small that the mixture of peat powder and the substance is still powdery.

I denne henseende skal den anvendte tilsetning begrnses til maksimalt 2 0 vekt-% som ovenfor nevnt og kan være betraktelig mindre. Når tilsetningen er i væskeform omfatter det henstikts messig en olje som et petroleumsprodukt eller en vegetabilsk olje. Stoffet kan også være flyktig og være eksempelvis diesel-olj e. In this respect, the additive used must be limited to a maximum of 20% by weight as mentioned above and can be considerably less. When the additive is in liquid form, it preferably includes an oil such as a petroleum product or a vegetable oil. The substance can also be volatile and be, for example, diesel oil.

Når tilsetningsstoffet er et pulver omfatter det fortrinnsvisWhen the additive is a powder, it preferably comprises

et stoff som smelter som smelter når det utsettes for begrenset a substance that melts that melts when exposed to limited

varme som sukker eller parafin.heat such as sugar or kerosene.

Olje fukter torv bedre enn vann fordi blant andre ting oljens kjemiske struktur er mere tilsvarende torvens enn den kjemiske struktur av vann. Således består olje og torv begge av lange kjeder av karbon, hydrogen og oksygenatomer og hvilke formen og likevektstilstanden er gunstig for å oppnå den ønskede effekt. Torvpartiklene innhylles hurtig i en oljefilm og små torvstøvpartikler adherer lett til oljefilmoverflaten og er også innesluttet i oljen hvor de bindes fast. Et lett smelt-bart pulverformet stoff som sukker eller parafin er tilsvarende egensakper og er derfor egnet for bruk i foreliggende oppfinnelse . Oil moistens peat better than water because, among other things, the chemical structure of oil is more similar to that of peat than to the chemical structure of water. Thus, oil and peat both consist of long chains of carbon, hydrogen and oxygen atoms and whose shape and state of equilibrium are favorable for achieving the desired effect. The peat particles are quickly enveloped in an oil film and small peat dust particles easily adhere to the oil film surface and are also enclosed in the oil where they are firmly bound. An easily fusible powdery substance such as sugar or paraffin has similar properties and is therefore suitable for use in the present invention.

Laboratorieprøver har vist at en tilsetning av 2-10 vekt-% av avfallsolje, dieselolje (brenselolje 1) eller parafin er tilstrekkelig for å hindre støvdannelse og å danne en oljehud som innbefatter hoveddelen av selv de minste av torvpartiklene. Laboratory tests have shown that an addition of 2-10% by weight of waste oil, diesel oil (fuel oil 1) or kerosene is sufficient to prevent dust formation and to form an oil skin that includes the main part of even the smallest of the peat particles.

Den tilsiktede effekt økes i øket mengde av tilsetning opp til en viss grense hvor det ikke kan iakttas ytterligere forbedring. The intended effect is increased by increasing the amount of addition up to a certain limit where no further improvement can be observed.

Med hensyn til den laveste grense har prøver vist at en til-setningsmengde så lav som 2 vekt-% vil bevirke en effekt. With regard to the lowest limit, tests have shown that an addition amount as low as 2% by weight will produce an effect.

Det er imidlertid sannsynlig at en godtagbar effekt kan oppnås med visse stoffer i en mengde eksempelvis 1% eller deromkring. However, it is likely that an acceptable effect can be achieved with certain substances in an amount of, for example, 1% or so.

Med hensyn til den øvre grense har videre prøver vist at iWith regard to the upper limit, further tests have shown that i

det minste når det tilblandes flyktig petroleumsprodukt som lett brenselolje eller dieselolje vil for meget herav føre til vanskeligheter når det kommer til denne behandling av torv som et pulver. Derfor vil et maksimum i dette tilfellet være rundt 6 vekt-% av pulveret. Et oljeinnhold på 3 å 4 vekt-% the least when a volatile petroleum product such as light fuel oil or diesel oil is mixed in, too much of this will lead to difficulties when it comes to this treatment of peat as a powder. Therefore, a maximum in this case will be around 6% by weight of the powder. An oil content of 3 to 4% by weight

er foretrukket som er et optimum-som gir full sikkerhet og allikevel meget gode pulverbehandlingskarakteristika. is preferred which is an optimum - which provides full safety and still very good powder processing characteristics.

EksemplerExamples

Prøver er utført på tørket brenseltorv med et fuktighetsinnhold på rundt 20%. Torven ble knust til pulverform. Tests were carried out on dried fuel peat with a moisture content of around 20%. The peat was crushed into powder form.

Pulveret av lett grunn til skyer av støv når det rystes eller fordeles. The powder easily grounds into clouds of dust when shaken or distributed.

Prøver ble utført idet det ble benyttet tre forskjellige petroleumprodukter, nemlig spillolje (0), dieselolje, Eol (D) Tests were carried out using three different petroleum products, namely waste oil (0), diesel oil, Eol (D)

og parafin (F), sammen med en vegetabilsk olje, maisolje (M). and kerosene (F), along with a vegetable oil, corn oil (M).

Stoffene ble blandet med 50g pulver hvoretter pulveret ble kraftig rystet. Stoffene ble blandet med pulveret og det faktum hvorvidt stovtendensene øket eller stoppet ble registrert Konsistensen av torvpulveret ble iakttatt. The substances were mixed with 50g of powder after which the powder was vigorously shaken. The substances were mixed with the powder and the fact whether the peat tendencies increased or stopped was recorded. The consistency of the peat powder was observed.

Det ble oppstilt følgende tabell med foretatte prøver. The following table was drawn up with tests carried out.

Bemerkninger: Torvpulverets tendens til å henge ved i kar og trakter som benyttes økes ved ø"kende mengde av tilsetning. Pulveret leder imidlertid ikke. Tilsvarende effekt ventes hvis tung fyringsolje benyttes isteden, enskjønt i dette tilfelle det må tilføres en viss varmemengde. Remarks: The tendency of the peat powder to stick to the vessels and funnels used is increased by increasing the amount of addition. The powder does not conduct, however. A similar effect is expected if heavy fuel oil is used instead, although in this case a certain amount of heat must be added.

Et tilsvarende resultat kan ventes når torvpulveret blandes med stoff som smelter hurtig når det tilføres svak varme som sukker eller parafin eksempelvis. A similar result can be expected when the peat powder is mixed with substances that melt quickly when weak heat is added, such as sugar or kerosene, for example.

Når tilsetningsstoffet er i pulverform er det nødvendig å anvende tilstrekkelig varme ved å bringe stoffet i en form hvori finfordelte torvpartikler kan innhylles. Det er klart at det kan benyttes pulverstoffer som er mere tungtsmeltelige. Slike stoffer krever mere varme og øker således omkostningene og er derfor av mindre interesse med hensyn til foreliggende oppfinnelse. When the additive is in powder form, it is necessary to apply sufficient heat to bring the substance into a form in which finely divided peat particles can be enveloped. It is clear that powder substances which are more difficult to digest can be used. Such substances require more heat and thus increase the costs and are therefore of less interest with regard to the present invention.

Det er også mulig innen oppfinnelsens ramme å tilsette én eller flere tilsetningsmidler som stabiliserer den oppnådde effekt. Eksempel på en slik stabilisator er en som hindrer oljen fra fordampning. It is also possible within the scope of the invention to add one or more additives which stabilize the achieved effect. An example of such a stabilizer is one that prevents the oil from evaporating.

Innen foreliggende oppfinnelse refererer et "pulver" til finfordelte partikler av tørt stoff som er mindre enn 100(am. Uttrykket "støv" som benyttet i uttrykket "støveksplosjoner" refererer til partikkelformede, brennbare stoffer som kan føres med luften og normalt har en partikkelstørrelse mindre enn 5 00[am. Within the scope of the present invention, a "powder" refers to finely divided particles of dry matter that are smaller than 100 (am. The term "dust" as used in the expression "dust explosions" refers to particulate, combustible substances that can be carried by the air and normally have a particle size smaller than 5 00[a.m.

Av det ovennevnte fremgår at prepareringen av torvpulveret ifølge oppfinnelsen medfører følgende spesielle fordeler: økte adhesjonskrefter mellom partiklene, From the above it appears that the preparation of the peat powder according to the invention entails the following special advantages: increased adhesion forces between the particles,

relativt svake agglomerater oppnås hvori partiklene ikke relatively weak agglomerates are obtained in which the particles do not

er fast forbundet med hverandre,are firmly connected to each other,

pulverpartiklene er bevegelige i forhold til hverandre og the powder particles are mobile in relation to each other and

pulveret kan derfor ennå behandles som pulver, ogthe powder can therefore still be treated as powder, and

økte adhesjonskrefter på de svake ikke-faste agglomerater binde de små støvpartiklene inne i pulveret som, som resultat blir ikke-støvende. increased adhesion forces on the weak non-solid agglomerates bind the small dust particles inside the powder which, as a result, becomes non-dusty.

Disse spesielle karakteristika muliggjør å unngå selvantennelse og støveksplosjoner under håndtering av et pulverformet torvbrensel av den angitte type. These special characteristics make it possible to avoid self-ignition and dust explosions when handling a powdered peat fuel of the specified type.

Claims

1. Procedure to prevent self-ignition and dust explosion during handling of a powdered peat fuel which, when dried, is broken up into very fine particles with a water content of less than 30%, characterized by a mixture of the peat powder with a liquid, or powdered substance whose weight is maximum 20% of the weight of the powder, the substance acting on the individual particles in such a way as to cause them to bind together by flocculation to form relatively weak, non-dusting agglomerates.

2. Method according to claim 1, characterized by the addition of a petroleum product or a vegetable oil.

3. Method according to claim 2, characterized by the addition of a volatile petroleum product such as light fuel oil, diesel oil or kerosene.

4. Method according to claim 1, characterized by the addition of a powdered substance which melts under limited heating, such as sugar or kerosene.

5. Method according to claim 3, characterized by the addition of an amount of volatile petroleum product of between 2 and 6% of the weight of the powder, preferably from 3 to 4%.