RU2119532C1

RU2119532C1 - Fuel briquet

Info

Publication number: RU2119532C1
Application number: RU94027508A
Authority: RU
Inventors: Игорь Михайлович Гомзарь; Айдар Бариевич Незаметдинов
Original assignee: Игорь Михайлович Гомзарь; Айдар Бариевич Незаметдинов
Priority date: 1994-07-20
Filing date: 1994-07-20
Publication date: 1998-09-27
Also published as: RU94027508A

Abstract

FIELD: solid fuels. SUBSTANCE: briquet contains 2-5 wt % of oxidant and thermally treated at 350-500 C mixture containing, wt %: peat, 10-20; sawdust, 5-10; organic binder (pulp- and-paper and petroleum processing wastes), 2-10; and coal, the balance. Briquet has longitudinal holes with different diameters. EFFECT: reduced fume evolution upon burning. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии получения твердого углеродсодержащего топлива, в частности топливных брикетов, и может использоваться для бытовых целей, в полевых условиях, на транспорте и в промышленных условиях. The invention relates to a technology for producing solid carbon-containing fuel, in particular fuel briquettes, and can be used for domestic purposes, in the field, in transport and in industrial conditions.

Известен слоистый топливный брикет, который содержит в основном слое, мас. %: каменный уголь - 10 - 25, торф - 35 - 60, нитрат калия - 5,7 - 15 и нитрат бария - остальное, дополнительно в брикете выполнены продольные отверстия при соотношении их объема и объема топливной массы брикета /1:4/ - /1: 7/ /авторское свидетельство СССР N 1759857, МКИ C 10 L 5/38, 5/36, 1992/. Недостатком известного брикета является невозможность зажигания основного слоя без зажигательного. Known layered fuel briquette, which contains in the main layer, wt. %: coal - 10 - 25, peat - 35 - 60, potassium nitrate - 5.7 - 15 and barium nitrate - the rest, additionally, longitudinal holes are made in the briquette with a ratio of their volume to the fuel mass of the briquette / 1: 4 / - / 1: 7 / / USSR author's certificate N 1759857, MKI C 10 L 5/38, 5/36, 1992 /. A disadvantage of the known briquette is the inability to ignite the main layer without incendiary.

Известен топливный брикет с продольным отверстием, содержащий, мас.%: торф - 7 - 12, древесные опилки - 7 - 10, каменный уголь - 35 - 40, связующее /парафин, стеарин/ - 20 - 25 и парфиновое масло - 7 - 12, окислитель /например, соль азотной кислоты/ - 5 - 10 /см. DE. заявка N 2926553, C 10 L 9/10, 1981 - прототип/. Недостатком известного брикета является наличие дымовых выделений, обусловленных термическим разложением органических компонентов брикета. A fuel briquette with a longitudinal hole is known, containing, wt.%: Peat - 7 - 12, wood chips - 7 - 10, coal - 35 - 40, binder / paraffin, stearin / - 20 - 25 and paraffin oil - 7 - 12 , an oxidizing agent / for example, a salt of nitric acid / - 5 - 10 / cm. DE. application N 2926553, C 10 L 9/10, 1981 - prototype /. A disadvantage of the known briquette is the presence of smoke emissions due to thermal decomposition of the organic components of the briquette.

Целью изобретения является уменьшение дымообразования при зажигании и горении брикета. The aim of the invention is to reduce smoke generation during ignition and combustion of the briquette.

Поставленная цель достигается тем, что топливный брикет на основе сформованной смеси торфа, древесных опилок, каменного угля, органического связующего и окислителя, с продольным отверстием содержит компоненты в следующих соотношениях, мас.%: торф - 10 - 20, древесные опилки - 5 - 10, органическое связующее - отход целлюлозно-бумажной и нефтеперерабатывающей промышленности - 2 - 10 и каменный уголь - остальное, подвергнут термообработке при 350-500^oC и содержит дополнительно 2 - 5 мас.% окислителя и отверстия различного диаметра.This goal is achieved in that the fuel briquette based on a formed mixture of peat, sawdust, coal, organic binder and an oxidizing agent with a longitudinal hole contains components in the following proportions, wt.%: Peat - 10 - 20, wood sawdust - 5 - 10 , organic binder - waste pulp and paper and oil refining industry - 2 - 10 and coal - the rest, subjected to heat treatment at 350-500 ^o C and contains an additional 2 - 5 wt.% oxidizer and holes of various diameters.

Состав брикета включает кроме известного каменного угля, торфа, древесных опилок, окислителя связующее - отход переработки целлюлозы или нефти - 2 - 10 мас.% и уменьшенное содержание окислителя. The composition of the briquette includes, in addition to well-known coal, peat, sawdust, an oxidizing agent, a binder — a waste from the processing of cellulose or oil — 2 to 10 wt.% And a reduced oxidizing agent content.

Отличие изобретения состоит в том, что после формовки брикет подвергают термической обработке при температуре 350-500^oC (в течение 1,0 - 3,0 часов). Кажущаяся плотность брикета после термообработки составляет 0,5 - 0,75 г/см³.The difference of the invention lies in the fact that after forming the briquette is subjected to heat treatment at a temperature of 350-500 ^o C (within 1.0 to 3.0 hours). The apparent density of the briquette after heat treatment is 0.5 - 0.75 g / cm ³ .

После термообработки элементный состав горючей части брикета следующий, мас. %: углерод - 80 - 90, водород - 2,6 -5,5 кислород + азот - 5 - 12, сера - остальное. Выход летучих - 10 - 20%. По элементному составу данный топливный брикет приближается к полукоксу и древесному углю. Зажигательные свойства брикет приобретает после охлаждения и пропитки его раствором окислителя. Пропитка производится с торцов. Затем его сушат и упаковывают. After heat treatment, the elemental composition of the combustible part of the briquette is as follows, wt. %: carbon - 80 - 90, hydrogen - 2.6 -5.5 oxygen + nitrogen - 5 - 12, sulfur - the rest. The yield of volatiles is 10 - 20%. In terms of elemental composition, this fuel briquette approaches semi-coke and charcoal. Incendiary properties of the briquette acquires after cooling and impregnating it with an oxidizing solution. Impregnation is done from the ends. Then it is dried and packaged.

После сушки брикета основная часть окислителя находится в его поверхностном слое. After drying the briquette, the main part of the oxidizing agent is in its surface layer.

Брикет изготавливают различных форм и размеров. The briquette is made of various shapes and sizes.

В качестве каменного угля могут применяться угольные отходы /в том числе и высокозольные/ в виде шламов, штыбов и некачественных углей с крупностью измельчения - 3 мм. Coal waste (including high-ash) in the form of sludge, pits and low-quality coals with a crushing size of 3 mm can be used as coal.

Торф применяется дробленый и просеянный через сито с ячейкой 3 мм. Peat is used crushed and sifted through a sieve with a mesh of 3 mm.

В качестве связующего применяются органические отходы целлюлозно-бумажной и нефтеперерабатывающей промышленности, например сульфитно-спиртовая барда, лигнин, волокнистые остатки целлюлозы, отходы мазута, битума и т.п. Organic binders from the pulp and paper and oil refining industries, such as sulphite-distillery stillage, lignin, fibrous cellulose residues, residues of fuel oil, bitumen, etc., are used as a binder.

При содержании каменного угля менее 55% снижается калорийность топлива в целом, при более 80% угля в брикете снижается надежность возгорания состава брикета. When the content of coal is less than 55%, the caloric content of the fuel as a whole decreases, with more than 80% of the coal in the briquette, the reliability of the ignition of the composition of the briquette decreases.

Использование опилок позволяет применять в качестве компонентов каменный уголь высокой зольности /до 50% по массе/. The use of sawdust allows the use of high-ash coal / up to 50% by weight / as components.

При содержании древесных опилок менее 5% по массе снижается надежность возгорания состава брикета от спичек. При содержании древесных опилок более 10% уменьшается калорийность топлива. When the content of wood sawdust is less than 5% by weight, the reliability of igniting the composition of the briquette from matches is reduced. When the content of sawdust is more than 10%, the calorific value of the fuel decreases.

В случае применения окислителя в составе брикета выше 5% надежность возгорания сохраняется, но увеличивается дымовыделение. Если окислителя меньше 2%, то снижается надежность возгорания. In the case of using an oxidizing agent in the composition of the briquette above 5%, the reliability of ignition is maintained, but smoke emission increases. If the oxidizing agent is less than 2%, the reliability of the fire is reduced.

На чертеже представлены два сечения /продольное и поперечное/ предлагаемого топливного брикета. Брикет-1, слой брикета, содержащий окислитель-2, отверстия малого диаметра-3 и большого диаметра-4. Отверстия в брикете располагаются вертикально или продольно направлению движения продуктов сгорания /газов/. The drawing shows two sections / longitudinal and transverse / of the proposed fuel briquette. Briquette-1, a briquette layer containing oxidizing agent-2, holes of small diameter-3 and large diameter-4. The holes in the briquette are arranged vertically or longitudinally to the direction of movement of the products of combustion / gases /.

Диаметр отверстия в брикете составляет 5 - 25 мм, количество отверстий, их диаметры и расположение определяются таким образом, чтобы обеспечить равномерное выгорание твердой фазы брикета. Выполнение отверстий в брикете различного диаметра в нашем случае облегчает возгорание брикета в связи с уменьшением толщины перемычек между отверстиями, с которых начинается возгорание брикета. Предлагаемый брикет может зажигаться спичкой, как с нижнего, так и с верхнего торца, или сбоку, после чего горение распространяется на весь брикет. The diameter of the hole in the briquette is 5 - 25 mm, the number of holes, their diameters and location are determined in such a way as to ensure uniform burning of the solid phase of the briquette. Making holes in the briquette of various diameters in our case facilitates the ignition of the briquette in connection with a decrease in the thickness of the jumpers between the holes from which the ignition of the briquette begins. The proposed briquette can be lit with a match, either from the lower or upper end, or from the side, after which the combustion extends to the entire briquette.

Теплотворная способность брикета 24 - 30 МДж/кг. Дымовыделение при горении практически отсутствует. The calorific value of the briquette is 24 - 30 MJ / kg. Smoke emission during combustion is practically absent.

Пример. Уголь марки "Г" с зольностью 14% измельчают до минус 1 мм, верховой торф с содержанием золы 10% измельчают до минус 3 мм, древесные хвойные опилки просеивают на сите с ячейкой 5 мм. Компоненты смешивают между собой и добавляют связующее - 10 мас.% сульфитно-спиртовой барды, содержащей 20% основного вещества. Перемешивают, загружают в пресс-форму и прессуют при 10 МПа. Штемпель, которым производится прессование, имеет стержни разного диаметра, с помощью которых и формуют отверстия в брикетах. Сформованные брикеты помещают в печь и производят термообработку в течение 1,5 часа при температуре 450^oC. Затем охлаждают до температуры 20^oC. Брикеты диаметром 60 мм и высотой 40 мм с семью отверстиями разного диаметра /3 отверстия по 10 мм и 4 отверстия по 14 мм/, расположенных вертикально, пропитывают по внешней поверхности 20% раствором нитрата калия. Затем их сушат при температуре 105-120^oC до влажности брикета 1 - 3%. Упаковывают в полиэтилен или используют по назначению в бытовых или промышленных условиях или на транспорте.Example. Grade “G” coal with an ash content of 14% is crushed to minus 1 mm, high peat with an ash content of 10% is crushed to minus 3 mm, wood coniferous sawdust is sieved on a sieve with a mesh of 5 mm. The components are mixed together and a binder is added - 10 wt.% Sulfite-alcohol stillage containing 20% of the basic substance. Stirred, loaded into the mold and pressed at 10 MPa. The stamp used for pressing has rods of different diameters, with the help of which holes are formed in briquettes. The formed briquettes are placed in a furnace and heat treated for 1.5 hours at a temperature of 450 ^o C. Then they are cooled to a temperature of 20 ^o C. Briquettes with a diameter of 60 mm and a height of 40 mm with seven holes of different diameters / 3 holes of 10 mm and 4 holes 14 mm / vertically arranged, impregnated on the outer surface with a 20% potassium nitrate solution. Then they are dried at a temperature of 105-120 ^o C to a moisture content of the briquette of 1 to 3%. Packed in polyethylene or used for its intended purpose in domestic or industrial conditions or in transport.

Взяв каменного угля марки "Г" - 70% по массе, опилок /хвойных/ - 7%, сульфитно-спиртовой барды - 2% по массе, нитрата калия - 3% и торфа - 18% по массе, получаем брикет с кажущейся плотностью 0,8 г/см³. После термообработки кажущаяся плотность брикета составляет 0,7 г/см³. Брикет зажигают от спички. Время его горения до 110 минут. Температура пламени горящего брикета порядка 900^oC.Taking “G” grade coal - 70% by weight, sawdust / coniferous / - 7%, sulphite-distillery stillage - 2% by weight, potassium nitrate - 3% and peat - 18% by weight, we obtain a briquette with an apparent density of 0 8 g / cm ³ . After heat treatment, the apparent density of the briquette is 0.7 g / cm ³ . The briquette is lit from a match. Its burning time is up to 110 minutes. The flame temperature of the burning briquette is about 900 ^o C.

Claims

A fuel briquette based on a molded mixture of peat, sawdust, coal, an organic binder and an oxidizing agent, with a longitudinal hole, characterized in that it contains 2 to 5 wt.% Oxidizing agent and heat-treated at 350 to 500 ^o C molded mixture comprising components in the following proportions, wt.%:
Peat - 10 - 20
Sawdust - 5 - 10
Organic binder - waste pulp and paper and oil refining industry - 2 - 10
Coal - Else
the briquette has additional holes of various diameters.