PL174678B1

PL174678B1 - Sposób przygotowania mieszanki węglowej do brykietowania

Info

Publication number: PL174678B1
Application number: PL94302270A
Authority: PL
Inventors: Marek Ściążko; Krystyna Kubica; Alicja Szen; Zdzisław Zakrzewski; Alfred Tramer; Mirosław Sekuła; Ludwik Bernacki; Jan Niedziela; Kazimierz Kaliński; Tadeusz Gałdyś; Alfred Kubacki; Włodzimierz Montewski
Original assignee: Inst Chem Przerobki Wegla; Spolka Bbm Design Sp Z Oo; Zaklady Chem Blachowina
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 1998-08-31
Also published as: PL302270A1

Abstract

. Sposób przygotowania mieszanki węglowej do brykietowania polegający na zmieszaniu materiału węglowego z lepiszczem oraz dodatkami uszlachetniającymi, znamienny tym, że materiał węglowy przed zmieszaniem z lepiszczem zrasza się roztworem lub wodną zawiesiną dodatku utwardzającego w ilości 0,05-5%, korzystnie 0,3-1% w przeliczeniu na substancję bezwodną, dodaje się komponent poprawiający wytrzymałość surowych brykietów w postaci skrobi zbożowej w ilości 1-5%, korzystnie 3-5%, a mieszankę tę poddaje się hydrolizie w temperaturze 100oC przez co najmniej 6 minut, po czym miesza się z lepiszczem typu żywicy mocznikowo-formaldehydowej w ilości 5-20%, korzystnie 8-12%, w temperaturze 10-80°C, korzystnie 20-50°C i brykietuje znanym sposobem. 2. Sposób przygotowania mieszanki węglowej do brykietowania polegający na zmieszaniu materiału węglowego z lepiszczem oraz dodatkami uszlachetniającymi, znamienny tym, że materiał węglowy przed zmieszaniem z lepiszczem zrasza się roztworem lub wodną zawiesiną dodatku utwardzającego w ilości 0,05-5%, korzystnie 0,3-1% w przeliczeniu na substancję bezwodną, po czym miesza się z lepiszczem typu żywicy mocznikowo-formaldehydowej w ilości 5-20%, korzystnie 8-12% w temperaturze 10-80riC, korzystnie 20-50°C przy czym do lepiszcza przed zmieszaniem z materiałem węglowym dodaje się komponent poprawiający wytrzymałość surowych brykietów w postaci karboksymetylocelulozy w ilości 0,1-5%, korzystnie 0,2-0,8% bądź lignocelulozę pohydrolityczną drzew liściastych w ilości 3-5% w stosunku do mieszanki węglowej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przygotowania mieszanki węglowej do brykietowania materiałów węglowych z lepiszczem.

Problematyka zanieczyszczania środowiska naturalnego nabiera coraz większego znaczenia. Dla potrzeb licznych rozproszonych palenisk poszukuje się paliw cechujących się obniżoną emisją substancji szkodliwych dla środowiska. Część prac nad tym problemem idzie w kierunku preparacji materiałów węglowych, gdzie jednym z nurtów jest brykietowanie odpowiedniej mieszanki z dodatkiem akceptorów związków siarki.

Znanych jest szereg sposobów zbrylania i brykietowania materiałów węglowych z dodatkiem lepiszcza oraz dodatkami uszlachetniającymi. Dotychczas najczęściej stosowanymi lepiszczami były lepiszcza pakowe i asfaltowe. Znane są również takie lepiszczajak melasa, skrobia, żywice fenolowo-formaldehydowe z różnymi dodatkami utwardzającymi. Do najczęściej używanych dodatków utwardzających zaliczyć można roztwory kwasu poliakrylowego, akrylany wapnia i magnezu. Tak lepiszcza jak i wszelkie dodatki uszlachetniające dodawane są do materiału węglowego w różnych fazach i warunkach procesu przygotowania mieszanki przed jej brykietowaniem.

Wytwarzane brykiety paliwowe, których proces przygotowania mieszanki przebiega znanymi sposobami, charakteryzują się stosunkowo wysoką emisyjnością szkodliwych substancji, zwłaszcza substancji smołowych oraz tlenków siarki i azotu zanieczyszczających środowisko naturalne. Większość znanych brykietów wykazuje również niską wodoodpomość.

Celem wynalazku jest przygotowanie mieszanki węglowej, która po zbrykietowaniu charakteryzowałaby się niewielką emisyjnością szkodliwych związków, odpowiednią wytrzymałością mechaniczną oraz wodoodpornością.

174 678

Istota wynalazku polega na tym, że materiał węglowy przed zmieszaniem z lepiszczem zrasza się roztworem lub wodną zawiesiną dodatku utwardzającego w ilości 0,05-5%, korzystnie 0,3-1% w przeliczeniu na substancję bezwodną. Do materiału węglowego dodaje się komponent poprawiający wytrzymałość surowych brykietów w postaci skrobi zbożowej w ilości 1-5%, korzystnie 3-5%, a mieszankę tę poddaje się hydrolizie w temperaturze 100°C przez co najmniej 6 minut. Z kolei mieszankę tę miesza się z lepiszczem typu żywicy mocznikowo-formaldehydowej w ilości 5-20%, korzystnie 8-12% w temperaturze 1O-80°C, korzystnie 20-50°C i brykietuje znanym sposobem.

Odmiana sposobu przygotowania mieszanki węglowej do brykietowania charakteryzuje się tym, że do lepiszcza typu żywicy mocznikowo-formaldehydowej przed zmieszaniem z materiałem węglowym zroszonym roztworem lub wodną zawiesiną dodatku utwardzającego w ilości 0,05-5%, korzystnie 0,3-1 % w przeliczeniu na substancję bezwodną, dodaje się komponent poprawiający wytrzymałość surowych brykietów w postaci karboksymetylocelulozy w ilości 0,1-5%, korzystnie 0,2-0,8%, bądź lignocelulozę pohydrolityczną drzew liściastych w ilości 3-5% w stosunku do mieszanki węglowej. Następnie mieszankę węglową miesza się z lepiszczem typu żywicy mocznikowo-formaldehydowej w ilości 5-20%, korzystnie 8-12% w temperaturze 10-80°C, korzystnie 20-50°C.

Jako dodatek utwardzający stosuje się kwas fosforowy i/lub wodoro-fosforan wapnia lub ich mieszaninę bądź też ich mieszaniny z obojętnym fosforanem wapnia lub fosforytami.

Zroszenie materiału węglowego dodatkiem utwardzającym powoduje przyśpieszenie procesu polimeryzacji żywicy. Wprowadzenie do materiału węglowego lub lepiszcza komponentu poprawiającego wytrzymałość surowych brykietów ma na celu zapobiegnięcie rozpadania się brykietów bezpośrednio po wyjściu z prasy przed ich końcową obróbką termiczną.

Sposób według wynalazku bliżej objaśniono na przykładach wykonania.

Przykład 1. Materiał węglowy składający się z 45 cz. koksiku i 45 cz. miału węglowego ogrzewano do temperatury 45°C, zroszono 5 cz. wodnego roztworu kwasu fosforowego, zawierającego 10% H3PO4, a następnie dodano 12 cz. roztworu żywicy mocznikowo-formaldehydowej zawierającej około 66% suchej substancji. Całość dokładnie wymieszano i poddano w znany sposób brykietowaniu w temperaturze 45°C, a gotowe brykiety suszono i utwardzano w temperaturze 130°C w ciągu 2 godzin. Otrzymane brykiety były odporne na długotrwałe działanie wody oraz wytrzymałe mechanicznie.

Przykład 2. 90 cz. koksiku o uziarnieniu poniżej 1 mm zroszono 10 cz. 5% roztworu wodnego wodoro-fosforanu wapnia i ogrzano do temperatury 65°C. Następnie dodano 10 cz. roztworu żywicy mocznikowo-formaldehydowej i dalej postępowano jak w przykładzie 1. Otrzymano brykiety o bardzo dobrej wytrzymałości mechanicznej i odporne na długotrwałe działanie wody.

Przykład 3. 80 cz. węgla energetycznego o uziarnieniu poniżej 3 mm zmieszano z 10 cz. koksiku a następnie zroszono 10 cz. roztworu zawierającego 1% kwasu fosforowego i 3% wodoro-fosforanu wapnia i ogrzano do temperatury 40°C. Następnie dodano 11 cz. roztworu żywicy mocznikowo-formaldehydowej, wymieszano i zbrykietowano. Gotowe brykiety suszono w temperaturze 125°C w ciągu 90 minut. Otrzymano brykiety całkowicie wodoodporne i o wysokiej wytrzymałości mechanicznej.

Przykład 4. Do 100 cz. miału węglowego dodano 1 cz. fosforytów i zroszono 10 cz. wodnego roztworu kwasu fosforowego o stężeniu 1 %. Następnie dodano 10 cz. roztworu żywicy mocznikowo-formaldehydowej i dalej postępowano jak w przykładzie 1.

Przykład 5. Materiał węglowy jak w przykładzie 1 zroszono 10 cz. wodnego roztworu kwasu fosforowego, zawierającego 5% kwasu fosforowego a następnie dodano 4 cz. skrobi zbożowej i wymieszano dokładnie, całość podgrzewano w temperaturze 100°C przegrzaną parą wodną przez okres 10 minut. Po słodzeniu do 55°C dodano 8 cz. żywicy mocznikowoformaldehydowej, wymieszano i poddano w znany sposób brykietowaniu. Gotowe brykiety suszono i utwardzano w temperaturze 140°C w ciągu 2 godzin.

Przykład 6. 60 cz. miału węglowego, 40 cz. koksiku o uziarnieniu poniżej 3 mm zroszono 10 cz. roztworu zawierającego 1% kwasu fosforowego, następnie dodano 12 cz. lepiszcza o temperaturze 20°C otrzymanego przez zmieszanie 98% silekolu i 2% karboksyme4

174 678 tylocelulozy w temperaturze 60°C. Po wymieszaniu całość poddano brykietowaniu w znany sposób, a gotowe brykiety suszono i utwardzano w temperaturze 130°C w ciągu 2 godzin. Otrzymane brykiety wykazywały wysoką wodoodporność i wytrzymałość mechaniczną.

Przykład 7. Materiał węglowy sporządzono jak w przykładzie 6 wprowadzając do lepiszcza lignocelulozę pohydrolityczną drzew liściastych w ilości 30% w stosunku do lepiszcza i poddano brykietowaniu. Otrzymano brykiety o wysokiej wytrzymałości mechanicznej przed i po utwardzeniu.

Przykład 8. Materiał węglowy jak w przykładzie 1 zroszono 10 cz. wodnego roztworu kwasu fosforowego zawierającego 5% kwasu fosforowego, a następnie dodano 2% lignocelulozy pohydrolitycznej drzew liściastych w stosunku do mieszanki brykietowniczej, wymieszano, dodano 8% żywicy mocznikowo-formaldehydowej, wymieszano i poddano brykietowaniu w znany sposób. Otrzymano brykiety o równie dobrych własnościach fizyko-chemicznych.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób przygotowania mieszanki węglowej do brykietowania polegający na zmieszaniu materiału węglowego z lepiszczem oraz dodatkami uszlachetniającymi, znamienny tym, że materiał węglowy przed zmieszaniem z lepiszczem zrasza się roztworem lub wodną zawiesiną dodatku utwardzającego w ilości 0,05-5%, korzystnie 0,3-1% w przeliczeniu na substancję bezwodną, dodaje się komponent poprawiający wytrzymałość surowych brykietów w postaci skrobi zbożowej w ilości 1-5%, korzystnie 3-5%, a mieszankę tę poddaje się hydrolizie w temperaturze 1O0°C przez co najmniej 6 minut, po czym miesza się z lepiszczem typu żywicy mocznikowo-formaldehydowej w ilości 5-20%, korzystnie 8-12%, w temperaturze 10-80°C, korzystnie 20-50°C i brykietuje znanym sposobem.
2. Sposób przygotowania mieszanki węglowej do brykietowania polegający na zmieszaniu materiału węglowego z lepiszczem oraz dodatkami uszlachetniającymi, znamienny tym, że materiał węglowy przed zmieszaniem z lepiszczem zrasza się roztworem lub wodną zawiesiną dodatku utwardzającego w ilości 0,05-5%, korzystnie 0,3-1% w przeliczeniu na substancję bezwodną, po czym miesza się z lepiszczem typu żywicy mocznikowo-formaldehydowej w ilości 5-20%, korzystnie 8-12% w temperaturze 10-8()°C, korzystnie 20-50°C przy czym do lepiszcza przed zmieszaniem z materiałem węglowym dodaje się komponent poprawiający wytrzymałość surowych brykietów w postaci karboksymetylocelulozy w ilości 0,1-5%, korzystnie 0,2-0,8% bądź lignocelulozę pohydrolityczną drzew liściastych w ilości 3-5% w stosunku do mieszanki węglowej.
3. Sposób według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że jako dodatek utwardzający stosuje się kwas fosforowy i/lub wodorofosforan wapnia lub ich mieszaninę bądź też ich mieszaniny z obojętnym fosforanem wapnia lub fosforytami.