RU2673794C1 - Способ получения бездымного бытового топлива - Google Patents

Способ получения бездымного бытового топлива Download PDF

Info

Publication number
RU2673794C1
RU2673794C1 RU2018112960A RU2018112960A RU2673794C1 RU 2673794 C1 RU2673794 C1 RU 2673794C1 RU 2018112960 A RU2018112960 A RU 2018112960A RU 2018112960 A RU2018112960 A RU 2018112960A RU 2673794 C1 RU2673794 C1 RU 2673794C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
briquette
binder
mineral additive
water
carbon
Prior art date
Application number
RU2018112960A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Романович Исламов
Дмитрий Александрович Логинов
Игорь Олегович Михалев
Артем Петрович Черных
Original Assignee
Акционерное общество "Сибирская Угольная Энергетическая Компания"
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 Акционерное общество "Сибирская Угольная Энергетическая Компания" filed Critical Акционерное общество "Сибирская Угольная Энергетическая Компания"
Priority to RU2018112960A priority Critical patent/RU2673794C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2673794C1 publication Critical patent/RU2673794C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/04—Raw material of mineral origin to be used; Pretreatment thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/10—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/10—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders
    • C10L5/12—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders with inorganic binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/10—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders
    • C10L5/14—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders with organic binders

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

Изобретение раскрывает способ получения бездымного бытового топлива, включающий смешение исходных компонентов – углеродсодержащего материала, связующего, минеральной добавки и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформированного брикет, при этом в качестве углеродсодержащего материала используют мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, с исходным гранулометрическим составом 0-15 мм, в качестве связующего используют муку злаковых культур или крахмал, в качестве минеральной добавки используют глину, алевролит или бентонит, где исходные компоненты берут в следующем соотношении, мас.%: углеродсодержащий материал не менее 50; связующее 3,5–20,0; минеральная добавка 1,0-10,0; вода – остальное. Технический результат заключается в получении брикетов, обладающих низким содержанием летучих компонентов, высокой теплотой сгорания, а также длительным периодом сгорания в топочном устройстве. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.

Description

Изобретение относится к области технологии подготовки и производства брикета из углеродистого материала, применяемого в качестве бездымного топлива для бытовых и промышленных печей, а также котлов для индивидуального отопления жилых зданий.
Известен способ получения брикета, применяемого в качестве бездымного топлива для бытовых целей, включающий смешение углеродсодержащего материала в количестве не менее 50,0% мас., связующего, представляющего собой смесь смолы и муки в соотношении от 0,5:1 до 2:1, в количестве 8,0–40,0% мас. и воды – остальное, с последующим прессованием полученной смеси и сушкой при температуре 150°С (Патент RU 2638260, опубл. 15.12.2017)
Недостатком известного способа является достаточно высокий выход летучих веществ, которые при сжигании данного топлива образуют значительное количество вредных выбросов в атмосферу.
Известен топливный брикет, предназначенный для использования в бытовых условиях для автономного, экологически чистого и экономичного обогрева помещений и приготовления пищи в мангалах, грилях и шашлычницах, содержащий 35-91% мас. измельченного древесного угля, 3–45% мас. связующего, в качестве которого используют крахмал, или муку пшеничную, или декстрин, и воду – остальное (Патент RU 2187542, опубл. 2002).
К недостаткам известного брикета следует отнести высокую пожароопасность за счет присутствия в брикете опилок, которые легко воспламеняются.
Ближайшим техническим решением к заявленному способу является способ получения брикетного топлива, заключающийся в совместном измельчении углеродсодержащего материала - буроугольного среднетемпературного кокса исходного гранулометрического состава и 1-10% масс. минерального связующего - алевролита подугольного до размера частиц не более 5 мм, добавлении к полученному составу 1-10% масс. гидрофобизатора - мазута марки M100 и 1-30% масс. воды с последующим перемешиванием с добавлением 1-30% масс. упрочняющего модификатора - 3%-го водного раствора поливинилового спирта (ПВС) или водного раствора 10%-ного мучного клейстера. Полученную массу прессуют под давлением 20-200 МПа и полученные брикеты сушат при 100-250оС (Патент RU 2473672, опублик. 2013).
Техническая проблема описанного способа – высокий выход летучих веществ, которые при сжигании данного топлива образуют значительное количество вредных выбросов в атмосферу.
Технической задачей настоящего изобретения является получение бездымного бытового топлива, обладающего пониженным содержанием летучих веществ, высокой теплотой сгорания, а также увеличенным периодом сгорания в топочном устройстве, что повышает эффективность полезного использования тепла.
Указанная техническая задача решается описываемым способом получения бездымного бытового топлива, заключающимся в смешении исходных компонентов – углеродсодержащего материала, представляющего собой мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, с исходным гранулометрическим составом 0–15 мм, связующего, в качестве которого используют муку злаковых культур или крахмал, минеральной добавки, в качестве которой используют глину, алевролит или бентонит, и воды, прессовании полученной смеси и сушки, при этом исходные компоненты берут в следующем количестве, % мас.:
углеродсодержащий материал – не менее 50,0;
связующее – 3,5 – 20,0;
минеральная добавка – 1,0 - 10,0;
вода – остальное.
Предпочтительно воду используют с температурой от 1 до 99°С.
Использование в качестве минеральной добавки глины, алевролита или бентонита, обладающих функцией аккумулировать тепло, обеспечивает полученному брикету более длительный период сгорания в топочном устройстве.
Сушку полученных брикетов предпочтительно осуществляют при температуре 80-160°С.
Технический результат при использовании изобретения заключается в получении брикетов, обладающих низким содержанием летучих, высокой теплотой сгорания, а также длительным периодом сгорания в топочном устройстве.
Приготовление брикетной смеси производят следующим образом.
Мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, с исходным гранулометрическим составом 0–15 мм, загружают в планетарный смеситель периодического действия, затем последовательно добавляют связующее, минеральную добавку и воду. При добавлении каждого из перечисленных компонентов смесь перемешивают до гомогенного состояния. По получении результирующей однородной композиции смесь выгружают из смесителя и подают в валковый пресс с максимальным усилием сведения валков 150 тс. Сформированный брикет высушивают в ленточной сушилке при температуре 80-160°С до влаги (Wt r) менее 5 %. Высушенный брикет охлаждают при температуре окружающего воздуха.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Для изготовления брикета используют следующие компоненты: 65,0% мас. мелочи коксовой МК-1 крупностью не более 3 мм в качестве углеродсодержащего материала, 4,0% мас. глины в качестве минеральной добавки, 4,0% мас. муки (пшеничной 1, 2 с., ржаной, ячменной) в качестве связующего, 27,0% мас. воды технической с температурой 80оС.
Брикет получают следующим образом. В планетарный смеситель периодического действия последовательно добавляют мелочь коксовую МК-1, глину, муку и воду. При добавлении каждого из перечисленных компонентов смесь доводят до гомогенного состояния. Полученную брикетную смесь подают в валковый пресс с максимальным усилием сведения валков 150 тс. Сформированный брикет подвергают термической сушке в сушильном шкафу при температуре 150°С до влаги (Wt r) не более 5 %. Высушенный кусок охлаждают при температуре окружающего воздуха.
Полученный брикет имеет характерный размер 50 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 90 %, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 81,8 %, влагу 5 %, зольность 9,1 %, выход летучих на сухую беззольную массу 10,0 %, теплоту сгорания 6100 ккал/кг.
Брикет, сжигаемый в топочном пространстве печи с принудительной подачей воздуха 5 м3/ч, горел в течение 10 ч.
Пример 2. Брикет изготавливают в соответствии с примером 1, но в качестве минеральной добавки используют 8% алевролита, а в качестве связующего - 10,0% мас. крахмала (кукурузного, картофельного, бурового, экструзионного, тапиоки) и
30,0% мас. воды технической с температурой не менее 80 °С.
Полученный брикет имеет характерный размер 50 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 95 %, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 91,2 %, влагу 5 %, зольность 9,9 %, выход летучих на сухую беззольную массу 9,3%, теплоту сгорания 6050 ккал/кг.
Брикет, сжигаемый в топочном пространстве печи с принудительной подачей воздуха 5 м3/ч, горел в течение 12 ч.
Пример 3. Брикет изготавливают в соответствии с примером 1, но в качестве минеральной добавки используют 3% бентонита, а в качестве связующего - 5,0% мас. крахмала (кукурузного, картофельного, бурового, экструзионного, тапиоки) и 27,0% мас. воды технической с температурой не менее 50°С.
Полученный брикет имеет характерный размер 50 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 90 %, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 85,4 %, влагу 5 %, зольность 7,2 %, выход летучих на сухую беззольную массу 9,9%, теплоту сгорания 6150 ккал/кг.
Брикет, сжигаемый в топочном пространстве печи с принудительной подачей воздуха 5 м3/ч, горел в течение 8,5 ч.

Claims (3)

1. Способ получения бездымного бытового топлива, включающий смешение исходных компонентов – углеродсодержащего материала, связующего, минеральной добавки и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформированного брикета, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, с исходным гранулометрическим составом 0-15 мм, в качестве связующего используют муку злаковых культур или крахмал, в качестве минеральной добавки используют глину, алевролит или бентонит, при этом исходные компоненты берут в следующем количестве, мас.%:
углеродсодержащий материал не менее 50 связующее 3,5–20,0 минеральная добавка 1,0-10,0 вода остальное
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку осуществляют при температуре 80-160°С.
RU2018112960A 2018-04-10 2018-04-10 Способ получения бездымного бытового топлива RU2673794C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018112960A RU2673794C1 (ru) 2018-04-10 2018-04-10 Способ получения бездымного бытового топлива

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018112960A RU2673794C1 (ru) 2018-04-10 2018-04-10 Способ получения бездымного бытового топлива

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2673794C1 true RU2673794C1 (ru) 2018-11-30

Family

ID=64603622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018112960A RU2673794C1 (ru) 2018-04-10 2018-04-10 Способ получения бездымного бытового топлива

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2673794C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2747049C1 (ru) * 2020-10-01 2021-04-23 Общество с ограниченной ответственностью «Сибнииуглеобогащение» Способ получения бездымного бытового топлива

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3651179A (en) * 1969-07-09 1972-03-21 Frederick L Shea Jr Agglomerating oxidized or weathered carbonaceous material using powdered pitch or asphalt as binder
US3689234A (en) * 1969-01-25 1972-09-05 Tatsugoro Onozawa Instantaneously ignitable solid fuel
US4025596A (en) * 1973-10-03 1977-05-24 The Dow Chemical Company Method for pelletizing finely divided solids
US20080022586A1 (en) * 2004-07-07 2008-01-31 Applied Silicate Technologies Limited Fuel Product and Process
RU2473672C1 (ru) * 2011-07-26 2013-01-27 Геннадий Ефимович Нагибин Способ получения брикетного топлива
CN104611082A (zh) * 2013-11-04 2015-05-13 李莹 一种环保型炭的生产方法
EP2937407A1 (en) * 2012-12-21 2015-10-28 Posco Coal briquette and production method therefor
WO2017076380A1 (en) * 2015-11-03 2017-05-11 Milan Ptacek Method of processing cereal and/or maize grains in production of bioalcohol, fuel and apparatus for carrying out the method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3689234A (en) * 1969-01-25 1972-09-05 Tatsugoro Onozawa Instantaneously ignitable solid fuel
US3651179A (en) * 1969-07-09 1972-03-21 Frederick L Shea Jr Agglomerating oxidized or weathered carbonaceous material using powdered pitch or asphalt as binder
US4025596A (en) * 1973-10-03 1977-05-24 The Dow Chemical Company Method for pelletizing finely divided solids
US20080022586A1 (en) * 2004-07-07 2008-01-31 Applied Silicate Technologies Limited Fuel Product and Process
RU2473672C1 (ru) * 2011-07-26 2013-01-27 Геннадий Ефимович Нагибин Способ получения брикетного топлива
EP2937407A1 (en) * 2012-12-21 2015-10-28 Posco Coal briquette and production method therefor
CN104611082A (zh) * 2013-11-04 2015-05-13 李莹 一种环保型炭的生产方法
WO2017076380A1 (en) * 2015-11-03 2017-05-11 Milan Ptacek Method of processing cereal and/or maize grains in production of bioalcohol, fuel and apparatus for carrying out the method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2747049C1 (ru) * 2020-10-01 2021-04-23 Общество с ограниченной ответственностью «Сибнииуглеобогащение» Способ получения бездымного бытового топлива

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101280236A (zh) 一种清洁型煤及其快速生产方法
US9279091B2 (en) Charcoal briquettes and methods of forming thereof
CN101629083A (zh) 一种木材加工剩余物的处理方法及其制备的木炭
JPH0471436B2 (ru)
RU2673794C1 (ru) Способ получения бездымного бытового топлива
RU2655175C1 (ru) Способ получения металлургического брикета
CN101967415B (zh) 一种煤基燃料炭的制作方法
CN106765060A (zh) 一种提高工业锅炉使用生物质燃料的热效率燃烧方法
RU2747049C1 (ru) Способ получения бездымного бытового топлива
KR20000012825A (ko) 야자숯가루를 이용한 성형숯의 제조방법
WO2009044375A2 (en) Heating means comprising a carbonaceous material, a binder, limestone, an oxidising compound and a zeolite
RU2666738C1 (ru) Способ получения кускового топлива
KR101611939B1 (ko) 밤과 황토를 이용한 숯불구이용 성형탄의 제조방법
DE19961325C2 (de) Grillbrikett zur Zubereitung von Speisen auf offener Glut und Verfahren zu dessen Herstellung
KR101440758B1 (ko) 폐식자재를 이용한 친환경 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 친환경 고체연료
CN113265283B (zh) 一种小粒径机制兰炭烧烤碳的制备方法
RU2187542C1 (ru) Топливный брикет (варианты)
JPH06128575A (ja) 燃料用木質成形炭
CN101735873A (zh) 基于镁渣的型炭复合粘结剂
Tandiono THE POTENTIAL UTILIZATION OF COFFEE WASTE OF PT JAVABICA INTO BIO-BRIQUETTE AS ENVIRONMENTALLY-FRIENDLY FUEL
CN105368521A (zh) 一种新型生物质燃料
WO2021201666A1 (ru) Способ изготовления угольных брикетов
RU2636314C2 (ru) Способ изготовления и сжигания топливных брикетов из высокоэнергетических углеродсодержащих веществ
CN88101094A (zh) 一种火锅燃料
US20060143976A1 (en) Fast lighting charcoal briquet