RU2537559C1 - Composition for obtaining fuel briquette - Google Patents

Composition for obtaining fuel briquette Download PDF

Info

Publication number
RU2537559C1
RU2537559C1 RU2013156705/04A RU2013156705A RU2537559C1 RU 2537559 C1 RU2537559 C1 RU 2537559C1 RU 2013156705/04 A RU2013156705/04 A RU 2013156705/04A RU 2013156705 A RU2013156705 A RU 2013156705A RU 2537559 C1 RU2537559 C1 RU 2537559C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
sulfate
residues
lignin
heat
Prior art date
Application number
RU2013156705/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анна Вадимовна Рассказова
Татьяна Николаевна Александрова
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран)
Priority to RU2013156705/04A priority Critical patent/RU2537559C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2537559C1 publication Critical patent/RU2537559C1/en

Links

Landscapes

  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to composition for obtaining fuel briquette, which contains thermally processed coal fines and residues of petroleum processing as binding substance, it contains thermally processed coal fines to humidity not higher than 4-5%, thermally processed to humidity not higher than 4-5% sulfate hydrolytic lignin, neutralised with solution in ratio S:L as 1:5 of slaked lime in amount 1.34 kg per a ton of sulfate hydrolytic lignin and is subjected to mechanical activation, with the following component ratio, wt %: thermally processed coal fine - 74-75%, sulfate hydrolytic lignin - 11-15%, residues of petroleum processing - 15-10%.
EFFECT: increase of ecological safety due to reduction of fraction of emissions of sulfurous compounds in combustion of fuel briquettes.
2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к переработке некондиционных отходов угольной промышленности, в частности к составам для получения брикетов, состоящих из твердых горючих ископаемых, биотопливных материалов и связующего нефтяного происхождения, и может быть использовано в качестве топлива в энергетической промышленности и быту.The invention relates to the processing of substandard waste from the coal industry, in particular to compositions for producing briquettes consisting of solid fossil fuels, biofuel materials and a binder of petroleum origin, and can be used as fuel in the energy industry and household.

Известен углеродсодержащий брикет и способ его получения с применением углеводородного связующего. Наполнителем брикета служит термообработанная смесь отходов переработки косточковых плодов, угольная или коксовая мелочь [1].A carbon-containing briquette and a method for producing it using a hydrocarbon binder are known. The briquette filler is a heat-treated mixture of waste stone fruit processing, coal or coke breeze [1].

Недостатком указанного состава является недостаточная влагостойкость брикета за счет применения крахмала в качестве связующего вещества.The disadvantage of this composition is the lack of moisture resistance of the briquette due to the use of starch as a binder.

Известен топливный брикет и способ его получения, состав которого включает смесь угольной мелочи и связующего, содержащего пек из кубового остатка ректификации таллового масла не менее 0,5% от массы угля и производное сульфокислоты не менее 0,5% от массы угля. Формованную смесь подвергают термообработке при температуре 200-800°C не менее 4 мин [2].A fuel briquette and a method for producing it are known, the composition of which includes a mixture of coal fines and a binder containing pitch from distillation residue of distillation of tall oil of at least 0.5% by weight of coal and a sulfonic acid derivative of at least 0.5% by weight of coal. The molded mixture is subjected to heat treatment at a temperature of 200-800 ° C for at least 4 minutes [2].

Недостатком указанного состава является относительная дефицитность применяемых связующих.The disadvantage of this composition is the relative scarcity of binders used.

Известен способ получения брикетов из бурого угля с использованием в качестве связующего бытовых отходов полиэтилена. Измельченные до размеров частиц менее 2,0 мм бытовые отходы полиэтилена добавляют в брикетируемую смесь в количестве 4,4÷5,0% на сухую массу угля, нагревают до температуры 120÷140°C, производят изотермическую выдержку в течение 30 мин и прессование брикетов при давлении 78 МПа [3].A known method of producing briquettes from brown coal using as a binder household waste polyethylene. Milled to particle sizes less than 2.0 mm, household waste of polyethylene is added to the briquetted mixture in an amount of 4.4 ÷ 5.0% on a dry weight of coal, heated to a temperature of 120 ÷ 140 ° C, isothermal exposure for 30 minutes and pressing the briquettes at a pressure of 78 MPa [3].

Недостатком данного способа и состава является выделение в атмосферу токсичных веществ в процессе сжигания полиэтилена, выполняющего роль связующего топливного брикета.The disadvantage of this method and composition is the release of toxic substances into the atmosphere during the combustion of polyethylene, which acts as a binder fuel briquette.

Наиболее близким является способ брикетирования буроугольного сырья с соотношением компонентов: расплавленный битум - 50% (мас.) с предварительно высушенным и механоактивированным лигнином - 50% (мас.), полученную смесь связующего (10% мас.) смешивают с 90% (мас.) буроугольной мелочи [4].The closest is the method of briquetting brown coal with a ratio of components: molten bitumen - 50% (wt.) With pre-dried and mechanically activated lignin - 50% (wt.), The resulting binder mixture (10% wt.) Is mixed with 90% (wt. ) brown coal stuff [4].

Недостатком указанного состава являются повышенные выбросы серы при сгорании топливного брикета.The disadvantage of this composition is the increased sulfur emissions during the combustion of a fuel briquette.

Техническим результатом является повышение экологической безопасности вследствие снижения доли выбросов сернистых соединений при сжигании топливных брикетов.The technical result is to increase environmental safety due to a decrease in the share of emissions of sulfur compounds in the combustion of fuel briquettes.

Технический результат достигается тем, что состав для получения топливного брикета, включающий термообработанную угольную мелочь и остатки нефтепереработки в качестве связующего вещества, содержит термообработанную угольную мелочь до влажности не более 4-5%, термообработанный до влажности не более 4-5% сульфатный гидролизный лигнин, который нейтрализован раствором в соотношении Т:Ж как 1:5 гашеной извести в количестве 1,34 кг на тонну сульфатного гидролизного лигнина и подвергнут механической активации, при следующем соотношении компонентов, мас.%: термообработанная угольная мелочь - 74-75%, сульфатный гидролизный лигнин - 11-15%, остатки нефтепереработки - 15-10%.The technical result is achieved in that the composition for producing a fuel briquette, including heat-treated coal fines and residues of oil refining as a binder, contains heat-treated coal fines to a moisture content of not more than 4-5%, heat-treated to a moisture content of not more than 4-5% sulfate hydrolysis lignin, which is neutralized with a solution in a ratio of T: G as 1: 5 slaked lime in an amount of 1.34 kg per ton of sulfate hydrolysis lignin and subjected to mechanical activation, in the following ratio s, wt%: heat-treated coal fines - 74-75% lignin sulphate - 11-15%, refinery residues - 15-10%..

Отличительными признаками предложенного состава являются количественное соотношение компонентов, а также нейтрализация сульфатного гидролизного лигнина раствором гашеной извести. Оригинальное решение в виде нейтрализации серной кислоты, адсорбированной пористой структурой сульфатного гидролизного лигнина, раствором гашеной извести позволяет перевести сернистые соединения в форму солей, не образующих летучих соединений при сжигании брикетов и не обладающих агрессивным действием на окружающую природную среду. Возможность формирования требуемой последовательности для выполнения действий для получения состава топливного брикета, а также сам состав позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.Distinctive features of the proposed composition are the quantitative ratio of the components, as well as the neutralization of sulfate hydrolysis lignin with slaked lime solution. The original solution in the form of neutralization of sulfuric acid adsorbed by the porous structure of the sulfate hydrolytic lignin, slaked lime solution allows you to convert sulfur compounds into salts that do not form volatile compounds when burning briquettes and do not have an aggressive effect on the environment. The possibility of forming the required sequence for performing actions to obtain the composition of the fuel briquette, as well as the composition itself allows us to solve the problem, determines the novelty, industrial applicability and inventive step of development.

Пример выполнения способаAn example of the method

Пример 1. Состав содержит термообработанную угольную мелочь до влажности не более 4-5%, термообработанный до влажности не более 4-5% сульфатный гидролизный лигнин. Сульфатный гидролизный лигнин нейтрализован раствором в соотношении Т:Ж как 1:5 гашеной извести в количестве 1,34 кг на тонну сульфатного гидролизного лигнина. Сульфатный гидролизный лигнин после нейтрализации подвергнут механической активации. Состав топливного брикета характеризуется следующим соотношением компонентов, мас.%: термообработанная угольная мелочь - 75%, сульфатный гидролизный лигнин - 15%, остатки нефтепереработки - 10%. Давление прессования составляло 175 МПа.Example 1. The composition contains heat-treated coal fines to a moisture content of not more than 4-5%, heat-treated to a moisture content of not more than 4-5% sulfate hydrolysis lignin. Sulphate hydrolysis lignin is neutralized with a solution in a ratio of T: G as 1: 5 slaked lime in the amount of 1.34 kg per ton of sulphate hydrolysis lignin. Sulfate hydrolysis lignin after neutralization is subjected to mechanical activation. The composition of the fuel briquette is characterized by the following ratio of components, wt.%: Heat-treated coal fines - 75%, sulfate hydrolysis lignin - 15%, residues of oil refining - 10%. The compaction pressure was 175 MPa.

Пример 2. Состав содержит термообработанную угольную мелочь до влажности не более 4-5%, термообработанный до влажности не более 4-5% сульфатный гидролизный лигнин. Сульфатный гидролизный лигнин нейтрализован раствором в соотношении Т:Ж как 1:5 гашеной извести в количестве 1,34 кг на тонну сульфатного гидролизного лигнина. Сульфатный гидролизный лигнин после нейтрализации подвергнут механической активации. Состав топливного брикета характеризуется следующим соотношением компонентов, мас.%: термообработанная угольная мелочь - 74%, сульфатный гидролизный лигнин - 11%, остатки нефтепереработки - 15%. Давление прессования составляло 170 МПа. В табл.1 представлены результаты испытаний на прочность топливных брикетов.Example 2. The composition contains heat-treated coal fines to a moisture content of not more than 4-5%, heat-treated to a moisture content of not more than 4-5% sulfate hydrolysis lignin. Sulphate hydrolysis lignin is neutralized with a solution in a ratio of T: G as 1: 5 slaked lime in the amount of 1.34 kg per ton of sulphate hydrolysis lignin. Sulfate hydrolysis lignin after neutralization is subjected to mechanical activation. The composition of the fuel briquette is characterized by the following ratio of components, wt.%: Heat-treated coal fines - 74%, sulfate hydrolysis lignin - 11%, residues of oil refining - 15%. The pressing pressure was 170 MPa. Table 1 presents the test results for the strength of fuel briquettes.

Таблица 1Table 1 №п/пNo. СпособWay Расход, % (масс.)Consumption,% (mass.) Давление прессования, МПаPressing Pressure, MPa Прочность брикетов на сжатие, МПаThe strength of the briquettes in compression, MPa угольная мелочьcoal fines остатки нефтепереработкиrefining residues сульфатный гидролизный лигнинsulphate hydrolysis lignin 1one Прототип №2455345Prototype No. 2455345 9090 55 55 50fifty 5,45,4 Предлагаемый способThe proposed method 22 Пример 1Example 1 7575 1010 15fifteen 175175 5,755.75 33 Пример 2Example 2 7474 15fifteen 11eleven 170170 7,417.41

В таблице 2 приведены выбросы загрязняющих веществ при сгорании брикетов предложенного состава для котельной установки с потреблением топливных брикетов 44 кг/ч.Table 2 shows the emissions of pollutants during the combustion of briquettes of the proposed composition for a boiler plant with the consumption of fuel briquettes 44 kg / h.

Таблица 2table 2 Название веществаSubstance name Выброс, г/сEmission, g / s Снижение выбросов, %Emission reduction,% прототипprototype предлагаемый способthe proposed method Азота диоксид (Азот (IV) оксид)Nitrogen dioxide (Nitrogen (IV) oxide) 7,80·10-3 7.80 · 10 -3 6,57·10-3 6.57 · 10 -3 15,7715.77 Азот (II) оксид (Азота оксид)Nitrogen (II) oxide (Nitric oxide) 1,20·10-3 1.20 · 10 -3 1,07·10-3 1.07 · 10 -3 10,8310.83 Сера диоксид (Ангидрид сернистый)Sulfur dioxide (sulfur dioxide) 7,70·10-2 7.7010 -2 2,33·10-3 2.33 · 10 -3 69,8169.81

Данные, приведенные в табл. 2, иллюстрируют снижение выбросов загрязняющих веществ при сжигании топливных брикетов разработанного состава.The data given in table. 2, illustrate the reduction of pollutant emissions during the combustion of fuel briquettes of a developed composition.

Разработанный состав для получения топливного брикета способствует повышению экологической безопасности вследствие снижения доли выбросов сернистых соединений при сжигании топливных брикетов. Использование предложенного состава для получения топливного брикета вносит вклад в решение задачи защиты окружающей среды вследствие вовлечения в переработку отходов угледобывающей и углеперерабатывающей промышленности. Изобретение также позволяет решить остро стоящую проблему утилизации отходов гидролизной промышленности - сульфатного гидролизного лигнина, нейтрализовав его негативное воздействие на окружающую среду.The developed composition for the production of fuel briquettes contributes to the improvement of environmental safety due to a decrease in the share of emissions of sulfur compounds when burning fuel briquettes. The use of the proposed composition to obtain a fuel briquette contributes to the solution of the problem of environmental protection due to the involvement in the processing of waste from the coal mining and coal processing industries. The invention also allows to solve the urgent problem of the disposal of waste products of the hydrolysis industry - sulfate hydrolysis lignin, neutralizing its negative impact on the environment.

Источники информацииInformation sources

1. Пат. 02114902 Российская Федерация, МПК C10L 5/44. Carbon-containing briquette and method of preparation thereof [Электронный ресурс]/Lurij V.G. - №97107735/04. - Режим доступа: http://patentscope.wipo.int.1. Pat. 02114902 Russian Federation, IPC C10L 5/44. Carbon-containing briquette and method of preparation thereof [Electronic resource] / Lurij V.G. - No. 97107735/04. - Access mode: http://patentscope.wipo.int.

2. Пат. 02078120 Российская Федерация, МПК 6 C10L. Fuel briquette and method of fabrication thereof [Электронный ресурс]. - №95102216/04. - Режим доступа: http://patentscope.wipo.int.2. Pat. 02078120 Russian Federation, IPC 6 C10L. Fuel briquette and method of fabrication thereof [Electronic resource]. - No. 95102216/04. - Access mode: http://patentscope.wipo.int.

3. Пат. 2373261 Российская Федерация, МПК C10L 5/14. Способ получения брикетов из бурого угля [Электронный ресурс]. / Данилов О.С, Михеев В.А., Москаленко Т.В., Леонов А.М. - №2008109775/04, 13.03.2008. - Режим доступа: http://www.fips.ru.3. Pat. 2373261 Russian Federation, IPC C10L 5/14. A method of obtaining briquettes from brown coal [Electronic resource]. / Danilov O.S., Mikheev V.A., Moskalenko T.V., Leonov A.M. - No. 2008109775/04, 03/13/2008. - Access mode: http://www.fips.ru.

4. Пат. 2455345 Рос. Федерация: МПК C10L 5/16. Способ брикетирования буроугольного сырья [Электронный ресурс]/Александрова Т.Н., Рассказова А.В.; заявитель и патентообладатель Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН (ИГД ДВО РАН). - №2011106057/04; заявл. 17.02.2011; опубл. 10.07.2012. - Режим доступа: http://wwwl.fips.ru.4. Pat. 2455345 ROS. Federation: IPC C10L 5/16. The method of briquetting brown coal [Electronic resource] / Alexandrova T.N., Rasskazova A.V .; Applicant and patent holder Institution of the Russian Academy of Sciences Institute of Mining, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences (IGD FEB RAS). - No. 2011106057/04; declared 02/17/2011; publ. 07/10/2012. - Access mode: http://wwwl.fips.ru.

Claims (1)

Состав для получения топливного брикета, включающий термообработанную угольную мелочь и остатки нефтепереработки в качестве связующего вещества, отличающийся тем, что содержит термообработанную угольную мелочь до влажности не более 4-5%, термообработанный до влажности не более 4-5% сульфатный гидролизный лигнин, который нейтрализован раствором в соотношении Т:Ж как 1:5 гашеной извести в количестве 1,34 кг на тонну сульфатного гидролизного лигнина и подвергнут механической активации, при следующем соотношении компонентов, мас.%: термообработанная угольная мелочь - 74-75%, сульфатный гидролизный лигнин - 11-15%, остатки нефтепереработки - 15-10%. Composition for producing a fuel briquette, including heat-treated coal fines and residues of oil refining as a binder, characterized in that it contains heat-treated coal fines to a moisture content of not more than 4-5%, heat-treated to a moisture content of not more than 4-5% sulfate hydrolysis lignin, which is neutralized solution in a ratio of T: W as 1: 5 slaked lime in an amount of 1.34 kg per ton of sulfate hydrolysis lignin and subjected to mechanical activation, in the following ratio of components, wt.%: heat treatment ƈ This fine coal - 74-75%, lignin sulfate - 11-15%, residues of oil refining - 15-10%.
RU2013156705/04A 2013-12-19 2013-12-19 Composition for obtaining fuel briquette RU2537559C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013156705/04A RU2537559C1 (en) 2013-12-19 2013-12-19 Composition for obtaining fuel briquette

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013156705/04A RU2537559C1 (en) 2013-12-19 2013-12-19 Composition for obtaining fuel briquette

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2537559C1 true RU2537559C1 (en) 2015-01-10

Family

ID=53287785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013156705/04A RU2537559C1 (en) 2013-12-19 2013-12-19 Composition for obtaining fuel briquette

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2537559C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653362C1 (en) * 2017-04-11 2018-05-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна" Method for fuel briquettes production from wood waste

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2124521C1 (en) * 1996-09-23 1999-01-10 Владимир Никифорович Павлечко Method of preparing granular hydrolytic lignin
RU2129142C1 (en) * 1996-09-10 1999-04-20 Кооператив "Техпрогресс" Method of producing fuel from lignin
WO1999029812A1 (en) * 1997-12-05 1999-06-17 Waste Technology Transfer, Inc. Coal binder produced by liquefaction of biomass
US20110197501A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Darrell Neal Taulbee Method for producing fuel briquettes from high moisture fine coal or blends of high moisture fine coal and biomass
RU2455345C1 (en) * 2011-02-17 2012-07-10 Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН (ИГД ДВО РАН) Method for briquetting brown coal material

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2129142C1 (en) * 1996-09-10 1999-04-20 Кооператив "Техпрогресс" Method of producing fuel from lignin
RU2124521C1 (en) * 1996-09-23 1999-01-10 Владимир Никифорович Павлечко Method of preparing granular hydrolytic lignin
WO1999029812A1 (en) * 1997-12-05 1999-06-17 Waste Technology Transfer, Inc. Coal binder produced by liquefaction of biomass
US20110197501A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Darrell Neal Taulbee Method for producing fuel briquettes from high moisture fine coal or blends of high moisture fine coal and biomass
RU2455345C1 (en) * 2011-02-17 2012-07-10 Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН (ИГД ДВО РАН) Method for briquetting brown coal material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653362C1 (en) * 2017-04-11 2018-05-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна" Method for fuel briquettes production from wood waste

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Adekunle et al. Proximate and ultimate analyses of biocoal briquettes of Nigerian’s Ogboyaga and Okaba sub-bituminous coal
Riva et al. A study of densified biochar as carbon source in the silicon and ferrosilicon production
US8471080B2 (en) Method for the removal of inorganic compounds of biomass from agricultural, forest and urban sources
Raju et al. Studies on development of fuel briquettes for household and industrial purpose
Moreno et al. Physical and chemical evaluation of furniture waste briquettes
Hassan et al. Experimental study of palm oil mill effluent and oil palm frond waste mixture as an alternative biomass fuel
Silva et al. Potential application of fish scales as feedstock in thermochemical processes for the clean energy generation
Kraiem et al. Impregnation of olive mill wastewater on dry biomasses: Impact on chemical properties and combustion performances
Zhao et al. Characterization of residual carbon in fly ashes from power plants firing biomass
CN104987909A (en) Method for producing low-sulfur briquette by utilizing abandoned biomass of saline-alkali soil
CN104673338A (en) Method for reinforcing charcoal carbon sequestration by utilizing phosphoric acid
Maryandyshev et al. Thermal decomposition and combustion of coals, fuel wood, and hydrolytic lignin, as studied by thermal analysis
Ma et al. Integration of the pelletization and combustion of biodried products derived from municipal organic wastes: The influences of compression temperature and pressure
García et al. Residual pyrolysis biochar as additive to enhance wood pellets quality
Zanjani et al. PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF COAL BRIQUETTES FROM BIOMASS-BITUMINOUS BLENDS.
RU2537559C1 (en) Composition for obtaining fuel briquette
Samaksaman et al. Co-combustion Characteristics and Kinetics Behavior of Torrefied Sugarcane Bagasse and Lignite.
CN101089154A (en) Process of producing biomass briquette
RU2592846C1 (en) Coke fuel briquette
Niesler et al. A study on the process of fine-grained plumbiferous material agglomeration
ANGELOVA et al. MISCANTHUS X GIGANTEUS AS A BIOFUEL CROP FOR PHYTOREMEDIATION OF HEAVY METAL CONTAMINATED SOILS.
Zhu et al. Investigation on pyrolysis mechanism and emission characteristics of CO2, NOx and SO2 during co-pyrolysis of coal gangue and sodium alginate/sodium carboxymethylcellulose/chitosan/guar gum
Lăzăroiu et al. Sustainable combined utilization of renewable forest resources and coal in Romania.
CN102976321A (en) Manufacturing method of flue gas desulfurization/denitrification activated carbon
RU2653509C1 (en) Coke fuel briquette

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151220