RU2114902C1

RU2114902C1 - Carbon-containing briquet and method of preparation thereof

Info

Publication number: RU2114902C1
Application number: RU97107735A
Authority: RU
Original assignee: Лурий Валерий Григорьевич
Priority date: 1997-05-08
Filing date: 1997-05-08
Publication date: 1998-07-10

Abstract

FIELD: solid fuels. SUBSTANCE: invention relates to briquets usable as fuel in household and industrial hearths, in barbecues, as sorbent and reducing agent in chemical, food, and metallurgical industries. To increase mechanical strength and heat value of briquet, it contains thermally treated mixture of crushed waste of stone fruits, 40-75%, coal or coke fine, 15-40%, and hydrocarbon- containing binder (sulfonic acid derivative, molassa, starch, tallow pitch, or their mixture), the balance. Briquets are fabricated by mixing above-indicated ingredients in specified proportions, briquetting the mixture, and heat treatment of briquets at temperature as high as 170 C in air and at 250 to 400 C in non-oxidative medium. EFFECT: increased strength and heat value. 2 cl

Description

Изобретение относится к технологии производства углеродосодержащих брикетов, которые могут быть использованы в качестве топлива в бытовых и котельных топках, в барбекью, в качестве сорбента и восстановителя в химической, пищевой и металлургической отраслях промышленности. The invention relates to a technology for the production of carbon-containing briquettes that can be used as fuel in domestic and boiler furnaces, in barbecue, as an sorbent and reducing agent in the chemical, food and metallurgical industries.

Известен углеродосодержащий топливный брикет на основе сформованной смеси коксовой и/или угольной мелочи, древесных отходов, отходов очистки растительных масел, смолы (пека), мелассы; способ его получения включает смешение указанных компонентов и последующее брикетирование смеси [1]. Known carbon-containing fuel briquette based on a molded mixture of coke and / or coal fines, wood waste, waste cleaning oils, resins (pitch), molasses; the method for its preparation involves mixing these components and subsequent briquetting the mixture [1].

Недостатком данных брикетов и способа их получения является то, что брикеты имеют недостаточную механическую прочность. The disadvantage of these briquettes and the method of their production is that the briquettes have insufficient mechanical strength.

Известен также состав брикетируемого топлива, содержащий 80-90 мас.% угольной мелочи и 10-20 мас.% связующего на основе водной суспензии отходов муки и кондитерских изделий с концентрацией 5-15%; способ получения брикетов включает смешение указанных компонентов до получения гомогенной массы, формование брикетов при 0,03-0,05 МПа, сушку брикетов на воздухе или в сушилке при 100-150^oC [2] . Брикеты, полученные по этому способу, имеют пористость 55-60%, плотность 0,70-0,85 г/см³ и крошимость 1,5-2,0%, зольность 7,5-9,0%.Also known is the composition of briquetted fuel containing 80-90 wt.% Coal fines and 10-20 wt.% Binder based on an aqueous suspension of waste flour and confectionery products with a concentration of 5-15%; the method of producing briquettes involves mixing these components to obtain a homogeneous mass, forming briquettes at 0.03-0.05 MPa, drying the briquettes in air or in a dryer at 100-150 ^o C [2]. Briquettes obtained by this method have a porosity of 55-60%, a density of 0.70-0.85 g / cm ³ and a crumbiness of 1.5-2.0%, an ash content of 7.5-9.0%.

Недостатком данных брикетов и способа их получения является то, что они имеют недостаточную механическую прочность и низкую плотность, что затрудняет их хранение и транспорт. The disadvantage of these briquettes and the method of their production is that they have insufficient mechanical strength and low density, which complicates their storage and transport.

Наиболее близким является углеродосодержащий брикет на основе термообработанной смеси, содержащей, мас.% : измельченные отходы переработки косточковых плодов - оливов (смесь косточек, мякоти, масла и семена) - 80-95, нетоксичное связующее 5-20 (декстрин, амилаза и др. на основе углеводов с добавкой воды и лимонной кислоты); способ получения брикетов включает смешение указанных компонентов, формование брикетов и последующую термообработку для отверждения и сушки, например, до 190^oC [3]. Полученные брикеты обладают приятным запахом и предназначены для использования в барбекью, могут заменять древесноугольные брикеты, но более экономичные и дешевые.The closest is a carbon-containing briquette based on a heat-treated mixture containing, wt.%: Crushed waste processing of stone fruits - olives (mixture of seeds, pulp, oil and seeds) - 80-95, non-toxic binder 5-20 (dextrin, amylase, etc. based on carbohydrates with the addition of water and citric acid); a method for producing briquettes involves mixing these components, forming briquettes and subsequent heat treatment for curing and drying, for example, up to 190 ^o C [3]. The resulting briquettes have a pleasant smell and are intended for use in a barbecue, can replace charcoal briquettes, but more economical and cheaper.

Недостатком данных брикетов и способа их получения является недостаточная прочность на сжатие (порядка 3-6 МПа), недостаточная теплотворная способность (порядка 2000-2800 ккал/кг) и узкая сырьевая база. The disadvantage of these briquettes and the method of their production is insufficient compressive strength (about 3-6 MPa), insufficient calorific value (about 2000-2800 kcal / kg) and a narrow raw material base.

Изобретение решает задачи повышения механической прочности и теплотворной способности брикетов, а также расширения сырьевой базы их производства. The invention solves the problem of increasing the mechanical strength and calorific value of briquettes, as well as expanding the raw material base of their production.

Сущность изобретения заключается в том, что углеродосодержащий брикет содержит термообработанную смесь содержащую, мас.%:
Отходы переработки косточковых плодов - 40-75
Угольная или коксовая мелочь - 15-40
Связующее, выбранное из группы: производное сульфокислоты, меласса, крахмал, зерновая мука, талловый пек или их смеси - До 100.The essence of the invention lies in the fact that the carbon-containing briquette contains a heat-treated mixture containing, wt.%:
Stone fruit processing waste - 40-75
Coal or coke breeze - 15-40
A binder selected from the group: sulfonic acid derivative, molasses, starch, grain flour, tall pitch or mixtures thereof - Up to 100.

Способ получения углеродсодержащих брикетов включает смешение, вышеуказанных компонентов, прессование брикетов из смеси, последующую термообработку брикетов при температуре до 170^oC или при 250-400^oC в неокислительной среде, затем брикеты охлаждают.A method of producing carbon-containing briquettes involves mixing the above components, pressing the briquettes from a mixture, subsequent heat treatment of the briquettes at a temperature of up to 170 ^° C or at 250-400 ^° C in a non-oxidizing environment, then the briquettes are cooled.

По предлагаемому способу из бункеров, в которых содержатся отходы переработки косточковых плодов, угольная или коксовая мелочь и связующее из группы: производное сульфокислоты, меласса, крахмал, зерновая мука, талловый пек или их смеси, их подают в смеситель. После перемешивания смесь подают на вальцевый пресс, где формуют при давлении 5-50 МПа брикеты. Брикеты после вальцевого пресса подают в камеру, где происходит их термообработка при температуре до 170^oC или при 250-400^oC, и во втором случае в камере термообработки создают неокислительную среду за счет ограничения доступа в камеру кислорода и затем брикеты охлаждают.According to the proposed method, from bunkers that contain waste products of stone fruit processing, coal or coke breeze and a binder from the group: sulfonic acid derivative, molasses, starch, grain flour, tall pitch or mixtures thereof, they are fed to the mixer. After mixing, the mixture is fed to a roller press, where briquettes are formed at a pressure of 5-50 MPa. After the roller press, the briquettes are fed into the chamber, where they are heat treated at temperatures up to 170 ^o C or at 250-400 ^o C, and in the second case, a non-oxidizing medium is created in the heat treatment chamber by restricting access to the oxygen chamber and then the briquettes are cooled.

Пример 1. Используют следующие компоненты: отходы переработки маслин, содержащих 88 мас. % дробленых до крупности 0-4 мм косточек, 10 мас.% жома мякоти плодов и 2 мас.% масла; коксовая мелочь крупностью 0-10 мм, с влажностью 8,5%, с зольностью 10%, с теплотворной способностью 7800 ккал/кг, меласса Новокубанского сахарного завода и окисленный талловый пек. Example 1. Use the following components: waste processing olives containing 88 wt. % of seeds crushed to a particle size of 0-4 mm, 10 wt.% pulp of fruit pulp and 2 wt.% oil; coke breeze with a grain size of 0-10 mm, with a moisture content of 8.5%, with an ash content of 10%, with a calorific value of 7800 kcal / kg, molasses of the Novokuban sugar factory and oxidized tall pitch.

Отходы переработки маслин, коксовая мелочь и измельченный до минус 6 мм талловый пек загружают в бункера, под которыми установлены питатели-дозаторы, при этом бункер с талловым пеком имеет внутри рыхлитель. Мелассу заливают в емкость, к которой подсоединен насос- дозатор. С помощью питателей-дозаторов и насоса-дозатора указанные компоненты подают в смеситель в следующем соотношении, мас.%:
Отходы переработки маслин - 75
Коксовая мелочь - 15
Талловый пек - 5
Меласса - 5
После перемешивании в смесителе смесь подают в вальцевый пресс, где прессуют в брикеты при давлении 30 МПа, затем брикеты подают в ленточную камеру термообработки, где брикеты в течение 40 мин нагреваются до 170^oC, после чего брикеты подают на охлаждающие лотки для охлаждения. Полученные брикеты имеют форму круглой линзы диаметром 50 мм, толщиной 34 мм. Прочность брикетов на сжатие составила 9 МПа, теплотворная способность брикетов составила 4000 ккал/кг, брикеты сгорали в топке без разрушения. Эти характеристики указывают на высокую механическую прочность и теплотворную способность брикетов.Olive processing waste, coke breeze and tall pitch minced to minus 6 mm are loaded into hoppers, under which metering feeders are installed, while the hopper with tall pitch has a cultivator inside. Molasses is poured into a container to which a metering pump is connected. Using feeder-dispensers and a metering pump, these components are fed into the mixer in the following ratio, wt.%:
Olive processing waste - 75
Coke trifle - 15
Tall Pitch - 5
Molasses - 5
After stirring in the mixer, the mixture is fed into a roller press, where they are pressed into briquettes at a pressure of 30 MPa, then the briquettes are fed into a heat treatment belt chamber, where the briquettes are heated to 170 ^° C for 40 minutes, after which the briquettes are fed to cooling trays for cooling. The resulting briquettes are in the form of a round lens with a diameter of 50 mm, a thickness of 34 mm. The compressive strength of the briquettes was 9 MPa, the calorific value of the briquettes was 4000 kcal / kg, the briquettes burned in the furnace without destruction. These characteristics indicate high mechanical strength and calorific value of briquettes.

Пример 2. Получение углеродосодержащих брикетов по примеру 1, но вместо мелассы используют лигносульфонат на магниевом основании и термообработку брикетов производят в реторте для пиролиза без доступа кислорода при температуре 400^oC в течение 2 ч. Полученные брикеты имеют прочность на сжатие 9,8 МПа, теплотворную способность 7500 ккал/кг, остальные показатели аналогичны примеру 1.Example 2. Obtaining carbon-containing briquettes according to example 1, but instead of molasses using lignosulfonate on a magnesium base and heat treatment of the briquettes is carried out in a retort for pyrolysis without oxygen at a temperature of 400 ^o C for 2 hours. The resulting briquettes have a compressive strength of 9.8 MPa, the calorific value of 7500 kcal / kg, the remaining indicators are similar to example 1.

Пример 3. Используют следующие компоненты: угольную мелочь в виде антрацитового штыба минус 6 мм с ОФ "Замчаловская" ОАО "Гуковуголь" с зольностью 6%, теплотворной способностью 7900 ккал/кг, влажностью 8%; отходы переработки персиков, которые содержат 3 мас.% кожицы плодов и 97 мас.% дробленых до минус 4 мм косточек с ядрами; меласса с Новокубанского сахарного завода и ржаная мука, на 50% разведенная водой. Эти компоненты подают в смеситель в следующем соотношении, мас.%:
Отходы переработки персиков - 40
Угольная мелочь - 40
Меласса - 10
Ржаная мука с водой - 10
Компоненты перемешивают в течение 5 мин и смесь подают в вальцевый пресс, где смесь прессуют в брикеты при давлении 25 МПа, затем брикеты подают в камеру термообработки, где они нагреваются при температуре 160^oC в течение 60 мин, затем брикеты охлаждают на охлаждающих лотках. Полученные брикеты имеют форму круглой линзы диаметром 50 мм, толщиной 36 мм.Example 3. The following components are used: coal fines in the form of an anthracite block minus 6 mm with PF Zamchalovskaya JSC Gukovugol with an ash content of 6%, calorific value of 7900 kcal / kg, humidity 8%; peach processing waste that contains 3 wt.% peel of the fruit and 97 wt.% crushed to minus 4 mm seeds with kernels; molasses from the Novokubansky sugar factory and rye flour, 50% diluted with water. These components are fed into the mixer in the following ratio, wt.%:
Peach Processing Waste - 40
Coal Trifle - 40
Molasses - 10
Rye flour with water - 10
The components are mixed for 5 minutes and the mixture is fed into a roller press, where the mixture is pressed into briquettes at a pressure of 25 MPa, then the briquettes are fed into a heat treatment chamber where they are heated at a temperature of 160 ^° C for 60 minutes, then the briquettes are cooled on cooling trays. The resulting briquettes are in the form of a round lens with a diameter of 50 mm, a thickness of 36 mm.

Прочность брикетов на сжатие составляет 89 МПа, теплотворная способность 4800 ккал/кг, брикеты сгорают в топке без разрушения. Эти характеристики указывают на высокую механическую прочность и теплотворную способность брикетов. The compressive strength of the briquettes is 89 MPa, the calorific value is 4800 kcal / kg, the briquettes burn in the furnace without breaking. These characteristics indicate high mechanical strength and calorific value of briquettes.

Пример 4. Получение углеродсодержащих брикетов по примеру 3, но вместо мелассы и ржаной муки используют картофельный крахмал, на 50% разведенный водой и термообработку брикетов производят в реторте для пиролиза без доступа кислорода при 300^oC в течение 4 ч. Полученные брикеты имеют прочность на сжатие 10,5 МПа, теплотворную способность 7600 ккал/кг, остальные показатели аналогичны примеру 3.Example 4. Obtaining carbon-containing briquettes according to example 3, but instead of molasses and rye flour using potato starch, 50% diluted with water and heat treatment of the briquettes is carried out in a retort for pyrolysis without oxygen at 300 ^o C for 4 hours. The resulting briquettes have a strength of compression of 10.5 MPa, calorific value of 7600 kcal / kg, other indicators are similar to example 3.

Пример 5. Используют коксовую мелочь минус 10 мм с влажностью 8,5%, с зольностью 10%, теплотворной способностью 7800 ккал/кг; отходы переработки фиников в виде дробленых до минус 4 мм косточек-семян, мелассу Новокубанского сахарного завода. Указанные компоненты подают в смеситель в следующем соотношении, мас.% :
Отходы переработки фиников - 50
Коксовая мелочь - 40
Меласса - 10.Example 5. Use coke breeze minus 10 mm with a moisture content of 8.5%, with an ash content of 10%, a calorific value of 7800 kcal / kg; processing waste of dates in the form of seeds-seeds crushed to minus 4 mm, molasses of the Novokubansky sugar factory. These components are fed into the mixer in the following ratio, wt.%:
Date processing waste - 50
Coke trifle - 40
Molasses - 10.

После перемешивания смесь подают в вальцевый пресс, где ее прессуют в брикеты при давлении 28 МПа, затем брикеты подают в реторту для пиролиза, где производят их термообработку без доступа кислорода при 250^oC в течение 6 ч, после чего брикеты подают на охлаждающие лотки, где брикеты охлаждаются.After mixing, the mixture is fed into a roller press, where it is pressed into briquettes at a pressure of 28 MPa, then the briquettes are fed into a retort for pyrolysis, where they are heat treated without oxygen at 250 ^° C for 6 hours, after which the briquettes are fed to cooling trays, where the briquettes are cooled.

Полученные брикеты имеют форму круглой линзы диаметром 50 мм, толщиной 34 мм. Прочность брикетов на сжатие 9,6 МПа, теплотворная способность 7600 ккал/кг, брикеты сгорают без разрушения. The resulting briquettes are in the form of a round lens with a diameter of 50 mm, a thickness of 34 mm. The briquettes have a compressive strength of 9.6 MPa, the calorific value is 7600 kcal / kg, and the briquettes burn without destruction.

Таким образом, по изобретению получают углеродсодержащие брикеты, имеющие высокую механическую прочность, высокую теплотворную способность и широкую сырьевую базу для их производства. Thus, according to the invention, carbon-containing briquettes are obtained having high mechanical strength, high calorific value and a wide raw material base for their production.

Claims

1. Carbon-containing briquette based on a heat-treated mixture of crushed waste stone fruit processing and hydrocarbon-containing binder, characterized in that the mixture additionally contains coal or coke breeze in the following ratio of components, wt.%:
Stone fruit processing waste - 40 - 75
Coal or coke breeze - 15 - 40
A binder selected from the group: sulfonic acid derivative, molasses, starch, grain flour, tall pitch or mixtures thereof - Up to 100
2. A method of producing carbon-containing briquettes, comprising mixing crushed stone fruit waste with a hydrocarbon-containing binder, briquetting the mixture, subsequent heat treatment and cooling of the briquettes, characterized in that coal or coke breeze is additionally introduced into the mixture in the following ratio of components, wt.%:
Stone fruit processing waste - 40 - 75
Coal or coke breeze - 15 - 40
A binder selected from the group: sulfonic acid derivative, molasses, starch, grain flour, tall pitch or mixtures thereof - Up to 100
and heat treatment of the briquettes is carried out up to 170 ^o C or at 250 - 400 ^o C in a non-oxidizing environment.