RU2730462C1 - Method of producing mineral wool - Google Patents

Method of producing mineral wool Download PDF

Info

Publication number
RU2730462C1
RU2730462C1 RU2019124667A RU2019124667A RU2730462C1 RU 2730462 C1 RU2730462 C1 RU 2730462C1 RU 2019124667 A RU2019124667 A RU 2019124667A RU 2019124667 A RU2019124667 A RU 2019124667A RU 2730462 C1 RU2730462 C1 RU 2730462C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fraction
pyrolysis liquid
briquette
pyrolysis
resinous
Prior art date
Application number
RU2019124667A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Раджив Анатольевич Иванов
Сергей Иванович Шабалин
Original Assignee
ООО "Завод Техно"
Общество с ограниченной ответственностью "Региональный инженерный центр"
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 ООО "Завод Техно", Общество с ограниченной ответственностью "Региональный инженерный центр" filed Critical ООО "Завод Техно"
Priority to RU2019124667A priority Critical patent/RU2730462C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2730462C1 publication Critical patent/RU2730462C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/02Pretreated ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • C03C13/06Mineral fibres, e.g. slag wool, mineral wool, rock wool
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS 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
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

FIELD: manufacturing technology.
SUBSTANCE: present invention relates to a method of producing mineral wool. Proposed method comprises the steps of: loading cupola with solid fuel and initial mineral raw material; melting of mineral material; production of mineral wool. Solid fuel contains fuel briquette made from annealed carbon-containing material. Carbon-containing material includes a carbonized biomass of vegetable origin and binder. Binder includes water-containing fraction of pyrolysis liquid and resinous fraction of pyrolysis liquid. Said fractions are obtained by separation of pyrolysis liquid with settling, wherein pyrolysis liquid is formed during pyrolysis of vegetal biomass. Amount of water-containing fraction with respect to amount of resinous fraction ranges from 4:1 to 7:1 by weight. Invention also relates to use of fuel briquette in fuel furnaces for production of mineral wool.
EFFECT: technical result of present invention lies in ecological and cost-effective method of producing mineral wool by replacing coke with fuel briquettes obtained from plant biomass.
47 cl, 3 dwg, 5 tbl, 8 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к производству изоляционных материалов посредством плавления в плавильных топливных печах, а именно к производству минеральной ваты, используемой для тепло- и звукоизоляции в строительстве и других областях промышленности.The present invention relates to the production of insulating materials by melting in fuel melting furnaces, and in particular to the production of mineral wool used for heat and sound insulation in construction and other industries.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

В настоящее время существует все возрастающая потребность в изоляционном материале, изготовляемом из минеральной ваты. Для создания волокна, из которого изготавливается минеральная вата, употребляются минеральные расплавы, которые производятся в специальных печах с использованием кокса в качестве топлива.Currently, there is an increasing demand for an insulating material made from mineral wool. To create the fiber from which mineral wool is made, mineral melts are used, which are produced in special furnaces using coke as fuel.

Минеральная вата – волокнистый материал, получаемый из силикатных расплавов горных пород, металлургических шлаков и их смесей.Mineral wool is a fibrous material obtained from silicate rock melts, metallurgical slags and their mixtures.

Производство минеральной ваты включает в себя получение расплава пород и превращение его в волокна, из которых затем формируют полотно минеральной ваты (минваты).The production of mineral wool involves obtaining a melt of rocks and turning it into fibers, from which a sheet of mineral wool (mineral wool) is then formed.

Расплав получают плавкой сырья в топливных плавильных печах. Обычно для этих целей используется вагранки, которые представляют собой шахтные печи, имеющие внутренний диаметр 1-1,25 м, в которых в качестве топлива используют кокс.The melt is obtained by smelting raw materials in fuel smelting furnaces. Typically, cupola furnaces are used for these purposes, which are shaft furnaces with an inner diameter of 1-1.25 m, in which coke is used as fuel.

В традиционном употреблении вагранок для производства расплавов из горных пород с целью получения каменной ваты, являющейся разновидностью минеральной ваты, в качестве сырьевого материала применяются базальт или вещества подобного рода. Для возможности перевести базальт в расплавленное состояние используется кокс. In the traditional use of cupolas for the production of melts from rocks in order to obtain stone wool, which is a type of mineral wool, basalt or similar substances are used as a raw material. To be able to transfer the basalt to a molten state, coke is used.

Полученный в шахтной печи расплав подают в прядильную установку, которая преобразует расплав в волокна. В этом случае во время процесса прядения добавляют связующее средство, которое соединяет волокна вместе в процессе термической обработки для создания продукта со стабильными размерами. The melt obtained in the shaft furnace is fed to a spinning unit, which converts the melt into fibers. In this case, a binder is added during the spinning process which bonds the fibers together during heat treatment to create a dimensionally stable product.

Известно, что благодаря коксу, который примешивают к сырьевому минеральному материалу, расплав, который выходит из печи при температуре около 1450 °С, находится в восстановительной атмосфере. Выходящие колошниковые газы типично содержат монооксид углерода (СО) и небольшое количество сероводорода (H2S), а также диоксид серы (SO2). Это делает необходимой организацию очистки газа, что является недостатком процесса наряду с железом, являющимся побочным продуктом получения минеральной ваты, которое появляется в результате восстановления в восстановительной атмосфере оксида железа в сырьевом материале, и его необходимо удалять.It is known that due to the coke that is mixed into the raw mineral material, the melt that leaves the furnace at a temperature of about 1450 ° C is in a reducing atmosphere. The effluent flue gases typically contain carbon monoxide (CO) and small amounts of hydrogen sulfide (H 2 S) as well as sulfur dioxide (SO 2 ). This necessitates the organization of gas purification, which is a disadvantage of the process along with iron, which is a by-product of mineral wool production, which results from the reduction in a reducing atmosphere of iron oxide in the raw material and must be removed.

Известно, что содержание серы и железа в каменноугольном коксе определяется их содержанием в угле. Угли различных угольных бассейнов по содержанию серы весьма различны. Например, в коксе, полученном из углей Кузбасса, Печоры, Польши, Казахстана серы содержится 0,4-0,6%; в коксе, полученном из донецких углей, содержание доходит до 1,6%. В коксе, получаемом из Кизеловского бассейна, содержание серы уже больше и составляет 5-6%, а в получаемом из угля, добываемого на северном Урале, содержание серы достигает 6-8%. В частности, содержание серы в каменноугольном коксе может составлять 0,5-1,8%.It is known that the content of sulfur and iron in coal coke is determined by their content in coal. Coals of different coal basins are very different in sulfur content. For example, in the coke obtained from the coals of Kuzbass, Pechora, Poland, Kazakhstan, sulfur contains 0.4-0.6%; in coke obtained from Donetsk coals, the content reaches 1.6%. In the coke obtained from the Kizelovsky basin, the sulfur content is already higher and amounts to 5-6%, and in the coke obtained from coal mined in the northern Urals, the sulfur content reaches 6-8%. In particular, the sulfur content of coal coke can be 0.5-1.8%.

Содержание железа в коксе может составлять 1,8%, что может сказаться на увеличении количества чугуна, образующегося в качестве побочного продукта при получении минеральной ваты. The iron content in the coke can be as high as 1.8%, which can increase the amount of pig iron formed as a by-product of mineral wool production.

Поэтому в способе получения минеральной ваты в качестве топлива подходит не любой кокс, а только надлежащего качества, в связи с чем только ограниченное количество кокса может применяться для заданных целей. Это в свою очередь приводит к удорожанию кокса и, как результат, удорожанию конечного продукта в виде минеральной ваты, а в случае применения в качестве сырья базальта – каменной ваты. Также ввиду того, что кокс, используемый при процессе получения минеральной ваты, получен из невозобновляемых источников сырья, то отходящие из процесса газы нежелательны с точки зрения экологии, поскольку они вносят дополнительный вклад в накопление в атмосфере парниковых газов от антропогенных источников.Therefore, in the method of producing mineral wool, not any coke is suitable as a fuel, but only of proper quality, and therefore only a limited amount of coke can be used for the specified purposes. This, in turn, leads to an increase in the cost of coke and, as a result, an increase in the cost of the final product in the form of mineral wool, and in the case of using basalt as a raw material, stone wool. Also, due to the fact that the coke used in the mineral wool production process is obtained from non-renewable sources of raw materials, the waste gases from the process are undesirable from an environmental point of view, since they additionally contribute to the accumulation of greenhouse gases from anthropogenic sources in the atmosphere.

Известен способ изготовления топливных брикетов из биомассы (патент RU 2484125 С1, 10.06.2013), в котором в качестве исходного сырья используют биомассу в виде торфа, древесных опилок, которую подвергают термической обработке без доступа воздуха при температуре 200-500°С, получая углеродистый остаток и пиролизный конденсат, в котором растворяют декстрин, получая таким образом связующее, которое смешивают с углеродистым остатком с формированием из полученной смеси топливного брикета и его сушку при комнатной температуре в течение 2-5 суток.There is a known method of manufacturing fuel briquettes from biomass (patent RU 2484125 C1, 06/10/2013), in which biomass is used as a raw material in the form of peat, sawdust, which is subjected to heat treatment without air access at a temperature of 200-500 ° C, obtaining carbonaceous residue and pyrolysis condensate, in which dextrin is dissolved, thus obtaining a binder, which is mixed with a carbon residue to form a fuel briquette from the resulting mixture and dried at room temperature for 2-5 days.

Недостатком данного способа является использование химического реагента в виде декстрина для формирования связующего, что приводит к удорожанию топливного продукта и сложности процесса в целом, а также низкая теплота сгорания брикета, лежащая в интервале 7300 – 20000 кДж/кг.The disadvantage of this method is the use of a chemical reagent in the form of dextrin to form a binder, which leads to an increase in the cost of the fuel product and the complexity of the process as a whole, as well as a low heat of combustion of the briquette, which lies in the range of 7300 - 20,000 kJ / kg.

Известен способ изготовления брикетного топлива (патент RU 2375414 C1, 10.12.2009), в котором раскрывается применение смолы низкотемпературного полукоксования, полученной при температуре до 6500С при пиролизе угля, для получения в окислительной среде при температурах 150-300°С термостойких брикетов из смешанного со связующим углеродсодержащего сырья в виде коксовой мелочи, и/или пекококсовой мелочи, и/или нефтекоксовой мелочи, и/или антрацитовой мелочи, и/или угольной мелочи.There is a known method for the manufacture of briquette fuel (patent RU 2375414 C1, 10.12.2009), which discloses the use of low-temperature semi-coking resin obtained at temperatures up to 650 0 С during pyrolysis of coal, to obtain heat-resistant briquettes in an oxidizing environment at temperatures of 150-300 ° С from mixed with a binder carbonaceous raw material in the form of coke breeze, and / or pitch coke breeze, and / or petroleum coke breeze, and / or anthracite fines, and / or coal breeze.

Недостатком способа является узкая сырьевая база для изготовления брикетов, которая не решает проблему утилизации некондиционных отходов лигноцеллюлозного материала, образующихся как в результате сельскохозяйственной деятельности, так и в лесной промышленности.The disadvantage of this method is a narrow raw material base for the manufacture of briquettes, which does not solve the problem of utilization of substandard waste of lignocellulosic material, formed both as a result of agricultural activities and in the forest industry.

Таким образом, в уровне техники в способе получения минеральной ваты существует проблема по замене дорогостоящего кокса аналогом с сопоставимыми характеристиками, использование которого приводило бы к более экологически обоснованному и экономически целесообразному производственному процессу благодаря меньшему негативному воздействию на окружающую среду и меньшему образованию побочных продуктов, запасы которого были бы восполняемыми в сравнении с полезными ископаемыми. Thus, in the prior art, in the method of producing mineral wool, there is a problem of replacing expensive coke with an analogue with comparable characteristics, the use of which would lead to a more environmentally sound and economically viable production process due to less negative impact on the environment and less formation of by-products, the reserves of which would be renewable compared to minerals.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Для решения выше обозначенных проблем, существующих в уровне техники, авторами настоящего изобретения был определён ряд задач, которые позволят улучшить сложившуюся ситуацию в этой области техники.To solve the above-mentioned problems existing in the prior art, the authors of the present invention have identified a number of problems that will improve the current situation in this field of technology.

Настоящее изобретения нацелено на создание способа получения минеральной ваты, который не оказывает вредного влияния на окружающую среду, приводит к получению меньшего количества побочных продуктов, образующихся в ходе производства, что сокращает расходы на их хранение и утилизацию, а также позволяет заменить дорогостоящий кокс на аналогичное сырье для получения минеральной ваты, запас которого может восполняться в отличие от полезных ископаемых, существующих в ограниченном количестве. The present invention is aimed at creating a method for producing mineral wool that does not have a harmful effect on the environment, leads to the production of fewer by-products formed during production, which reduces the cost of storage and disposal, and also allows you to replace expensive coke with similar raw materials to obtain mineral wool, the supply of which can be replenished in contrast to minerals that exist in limited quantities.

Поскольку железо не удаляется из силикатного расплава путем восстановления, при производстве минеральной ваты химический состав сырьевых материалов обычно подбирают с учетом более низкого содержания железа. Поэтому в уровне техники актуальной является задача по решению вопросов, связанных с сокращением побочных продуктов, образующихся в процессе получения минеральной ваты, в частности, чугуном. Since iron is not removed from the silicate melt by reduction, in the production of mineral wool, the chemical composition of the raw materials is usually selected for a lower iron content. Therefore, in the prior art, the problem of solving issues related to the reduction of by-products formed in the process of obtaining mineral wool, in particular, cast iron, is relevant.

Согласно настоящему изобретению технический результат заключается в разработке экологичного, экономичного способа получения минеральной ваты с пониженным количеством отходов, в котором обеспечивается возможность замены дорогостоящего каменноугольного кокса на топливный брикет из биомассы растительного происхождения, имеющего сопоставимые характеристики, такие как механическая прочность и теплотворная способность, а также достаточную для использования в вагранке горячую прочность. According to the present invention, the technical result consists in the development of an environmentally friendly, economical method for producing mineral wool with a reduced amount of waste, in which it is possible to replace expensive coal coke with a fuel briquette from biomass of plant origin, having comparable characteristics, such as mechanical strength and calorific value, as well as hot strength sufficient for use in a cupola.

Достижение заявленных технических результатов обеспечивается способом получения минеральной ваты по настоящему изобретению, в котором вместо кокса в качестве топлива используется топливный брикет, полученный из биомассы растительного происхождения.Achievement of the claimed technical results is ensured by the method for producing mineral wool according to the present invention, in which instead of coke, a fuel briquette obtained from biomass of plant origin is used as fuel.

Согласно настоящему изобретению предложен способ получения минеральной ваты, содержащий этапы, на которых: According to the present invention, there is provided a method for producing mineral wool, comprising the steps of:

– загружают вагранку твердым топливом и исходным минеральным сырьем;- load the cupola with solid fuel and raw mineral raw materials;

– обеспечивают плавление минерального сырья,- provide melting of mineral raw materials,

– обеспечивают выработку минеральной ваты,- ensure the production of mineral wool,

причем твердое топливо содержит топливный брикет, выполненный из подвергнутого отжигу углеродсодержащего материала, включающего:moreover, the solid fuel contains a fuel briquette made of annealed carbonaceous material, including:

– карбонизованную биомассу растительного происхождения;- carbonized biomass of plant origin;

– связующее, включающее:- binder, including:

i) водосодержащую фракцию пиролизной жидкости, полученную разделением пиролизной жидкости отстаиванием, причем пиролизная жидкость образована при пиролизе биомассы растительного происхождения; иi) a hydrous fraction of the pyrolysis liquid obtained by separating the pyrolysis liquid by settling, the pyrolysis liquid being formed by pyrolysis of biomass of plant origin; and

ii) смолистую фракцию пиролизной жидкости, полученную разделением пиролизной жидкости отстаиванием, причем пиролизная жидкость образована при пиролизе биомассы растительного происхождения,ii) a resinous fraction of a pyrolysis liquid obtained by separating the pyrolysis liquid by settling, the pyrolysis liquid being formed by pyrolysis of biomass of plant origin,

причем смолистая фракция является несмешиваемой с водосодержащей фракцией,wherein the resinous fraction is immiscible with the water-containing fraction,

причем количество водосодержащей фракции по отношению к количеству смолистой фракции составляет от 4:1 до 7:1 по массе.moreover, the amount of the water-containing fraction in relation to the amount of the resinous fraction is from 4: 1 to 7: 1 by weight.

Согласно одному варианту осуществления предложен способ, где углеродсодержащий материал получен смешиванием карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией пиролизной жидкости с получением первой смеси с последующим смешиванием полученной первой смеси со смолистой фракцией пиролизной жидкости.In one embodiment, there is provided a method wherein a carbonaceous material is obtained by mixing carbonized biomass with an aqueous fraction of a pyrolysis liquid to form a first mixture, followed by mixing the resulting first mixture with a resinous fraction of a pyrolysis liquid.

Согласно другому варианту осуществления предложен способ, где содержание карбонизованной биомассы составляет 38-43 %мас, содержание смолистой фракции пиролизной жидкости составляет 7-12 %мас и содержание водосодержащей фракции пиролизной жидкости составляет 45-55 %мас. According to another embodiment, a method is provided, where the content of the carbonized biomass is 38-43 wt%, the content of the resinous fraction of the pyrolysis liquid is 7-12 wt% and the content of the aqueous fraction of the pyrolysis liquid is 45-55 wt%.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, в котором смолистая фракция пиролизной жидкости и водосодержащая фракция пиролизной жидкости включают сконденсированные пары парогазовой смеси, полученной при пиролизе.According to another embodiment, there is provided a method in which a resinous fraction of a pyrolysis liquid and a water-containing fraction of a pyrolysis liquid include condensed vapors of a vapor-gas mixture obtained by pyrolysis.

Согласно другому варианту осуществления предложен способ, где смолистая и водосодержащие фракции содержат углеродсодержащие органические соединения, образующиеся при пиролизе биомассы растительного происхождения.According to another embodiment, a method is provided, wherein the resinous and water-containing fractions contain carbon-containing organic compounds formed during the pyrolysis of plant biomass.

Согласно другому варианту осуществления предложен способ, где содержание углеродсодержащих органических соединений, образующихся при пиролизе карбонизованной биомассы, в смолистой фракции больше, чем в водосодержащей фракции.According to another embodiment, a method is provided, where the content of carbon-containing organic compounds formed during the pyrolysis of carbonized biomass is greater in the resinous fraction than in the aqueous fraction.

Согласно другому варианту осуществления предложен способ, где водосодержащая фракция и смолистая фракция пиролизной жидкости получены разделением пиролизной жидкости посредством отстаивания пиролизной жидкости.According to another embodiment, a method is provided, wherein the water-containing fraction and the resinous fraction of the pyrolysis liquid are obtained by separating the pyrolysis liquid by settling the pyrolysis liquid.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, где водосодержащая фракция и смолистая фракция пиролизной жидкости получены разделением пиролизной жидкости посредством отстаивания пиролизной жидкости с одновременным охлаждением.According to another embodiment, a method is provided, where the water-containing fraction and the resinous fraction of the pyrolysis liquid are obtained by separating the pyrolysis liquid by settling the pyrolysis liquid with simultaneous cooling.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, где пиролизная жидкость охлаждена до температуры в интервале от 20 до 40°С.According to another embodiment, a method is provided, wherein the pyrolysis liquid is cooled to a temperature in the range of 20 to 40 ° C.

Согласно другому варианту осуществления предложен способ, где отношение количества водосодержащей фракции пиролизной жидкости к количеству карбонизованной биомассы составляет от 1,2:1 до 1,3:1 по массе.In another embodiment, there is provided a method wherein the ratio of the amount of the hydrous fraction of the pyrolysis liquid to the amount of carbonized biomass is from 1.2: 1 to 1.3: 1 by weight.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, где отношение смолистой фракции пиролизной жидкости к количеству карбонизованной биомассы составляет от 0,16:1 до 0,32:1 по массе.According to another embodiment, a method is provided, wherein the ratio of the resinous fraction of the pyrolysis liquid to the amount of carbonized biomass is from 0.16: 1 to 0.32: 1 by weight.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, где углеродсодержащий материал имеет форму куба с отверстием в его центральной части.In yet another embodiment, a method is provided wherein the carbonaceous material is in the shape of a cube with an opening in its central portion.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, где отношение диаметра отверстия к стороне куба составляет 1:4.In another embodiment, a method is provided wherein the ratio of the hole diameter to the side of the cube is 1: 4.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, где карбонизованная биомасса включает частицы карбонизованной биомассы, причем водосодержащая фракция пиролизной жидкости выполнена с возможностью однородного смешения c частицами карбонизованной биомассы, и причем смолистая фракция пиролизной жидкости выполнена с возможностью однородного смешения со смесью водосодержащей фракции пиролизной жидкости и частиц карбонизованной биомассы.According to another embodiment, a method is proposed, where the carbonized biomass comprises particles of carbonized biomass, and the aqueous fraction of the pyrolysis liquid is made with the possibility of homogeneous mixing with particles of the carbonized biomass, and wherein the resinous fraction of the pyrolysis liquid is made with the possibility of homogeneous mixing with the mixture of the water-containing fraction of the particles of the pyrolysis liquid and carbonized biomass.

Согласно другому варианту осуществления предложен способ, где топливный брикет выполнен из подвергнутого формованию и отжигу углеродсодержащего материала, включающего карбонизованную биомассу растительного происхождения и связующее.In another embodiment, there is provided a method wherein the fuel briquette is formed from a molded and annealed carbonaceous material including carbonized plant biomass and a binder.

Согласно другому варианту осуществления предложен способ, в котором брикет имеет форму куба с длиной сторон в интервале 90-125 мм.In another embodiment, a method is provided in which the briquette is cube-shaped with side lengths in the range of 90-125 mm.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, в котором брикет в форме куба имеет сквозное отверстие в своей центральной части.According to another embodiment, a method is provided in which a cube-shaped briquette has a through hole in its central portion.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, в котором отношение диаметра отверстия к длине стороны брикета составляет 1:4.According to another embodiment, a method is provided in which the ratio of the hole diameter to the side length of the briquette is 1: 4.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, где брикет дополнительно подвергнут сушке перед отжигом при комнатной температуре от 72 до 170 часов.According to another embodiment, a method is provided, wherein the briquette is further dried prior to annealing at room temperature for 72 to 170 hours.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, где брикет сформован в форму куба посредством прессования.According to another embodiment, a method is provided wherein a briquette is formed into a cube by pressing.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, где брикет отожжен при температуре в интервале 150-700°С.According to another embodiment, a method is provided, where the briquette is annealed at a temperature in the range of 150-700 ° C.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, где брикет отожжен при температуре в интервале 150-900°С.In another embodiment, a method is provided, wherein the briquette is annealed at a temperature in the range of 150-900 ° C.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, где содержание серы в брикете составляет менее 0,2%.In another embodiment, a method is provided wherein the briquette has a sulfur content of less than 0.2%.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, в котором минеральная вата представляет собой минеральную вату для изоляции.In another embodiment, a method is provided in which the mineral wool is mineral wool for insulation.

Согласно еще одному варианту осуществления предложен способ, в котором карбонизованная биомасса, входящая в состав углеродсодержащего материала, включает 5-15% мас., предпочтительно 5-10% мас., коксовой крошки из расчета на общую массу карбонизованной биомассы и коксовой крошки.In another embodiment, there is provided a process wherein the carbonized biomass included in the carbonaceous material comprises 5-15 wt%, preferably 5-10 wt%, of coke cakes based on the total weight of carbonized biomass and coke cakes.

Также согласно настоящему изобретению предложен еще один объект изобретения – применение топливного брикета для получения минеральной ваты, Also according to the present invention, another object of the invention is proposed - the use of a fuel briquette for producing mineral wool,

причем топливный брикет выполнен из подвергнутого отжигу углеродсодержащего материала, включающего:moreover, the fuel briquette is made of annealed carbon-containing material, including:

– карбонизованную биомассу растительного происхождения;- carbonized biomass of plant origin;

– связующее, включающее:- binder, including:

i) водосодержащую фракцию пиролизной жидкости, полученную разделением пиролизной жидкости отстаиванием, причем пиролизная жидкость образована при пиролизе биомассы растительного происхождения; иi) a hydrous fraction of the pyrolysis liquid obtained by separating the pyrolysis liquid by settling, the pyrolysis liquid being formed by pyrolysis of biomass of plant origin; and

ii) смолистую фракцию пиролизной жидкости, полученную разделением пиролизной жидкости отстаиванием, причем пиролизная жидкость образована при пиролизе биомассы растительного происхождения,ii) a resinous fraction of a pyrolysis liquid obtained by separating the pyrolysis liquid by settling, the pyrolysis liquid being formed by pyrolysis of biomass of plant origin,

причем смолистая фракция является несмешиваемой с водосодержащей фракцией,wherein the resinous fraction is immiscible with the water-containing fraction,

причем количество водосодержащей фракции по отношению к количеству смолистой фракции составляет от 4:1 до 7:1 по массе.moreover, the amount of the water-containing fraction in relation to the amount of the resinous fraction is from 4: 1 to 7: 1 by weight.

Согласно одному варианту осуществления предложено применение, где углеродсодержащий материал получен смешиванием карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией пиролизной жидкости с получением первой смеси с последующим смешиванием полученной первой смеси со смолистой фракцией пиролизной жидкости.In one embodiment, there is provided a use wherein a carbonaceous material is obtained by mixing carbonized biomass with an aqueous fraction of a pyrolysis liquid to form a first mixture, followed by mixing the resulting first mixture with a tarry fraction of a pyrolysis liquid.

Согласно другому варианту осуществления предложено применение, где содержание карбонизованной биомассы составляет 38-43 %мас, содержание смолистой фракции пиролизной жидкости составляет 7-12 %мас и содержание водосодержащей фракции пиролизной жидкости составляет 45-55 %мас. According to another embodiment, there is provided an application where the content of the carbonized biomass is 38-43% by weight, the content of the resinous fraction of the pyrolysis liquid is 7-12% by weight and the content of the aqueous fraction of the pyrolysis liquid is 45-55% by weight.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, в котором смолистая фракция пиролизной жидкости и водосодержащая фракция пиролизной жидкости включают сконденсированные пары парогазовой смеси, полученной при пиролизе.According to another embodiment, there is provided an application in which the resinous fraction of the pyrolysis liquid and the aqueous fraction of the pyrolysis liquid comprise condensed vapors of the vapor-gas mixture obtained by the pyrolysis.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, где смолистая и водосодержащие фракции содержат углеродсодержащие органические соединения, образующиеся при пиролизе биомассы растительного происхождения.According to another embodiment, there is provided an application wherein the resinous and water-containing fractions contain carbon-containing organic compounds formed during the pyrolysis of biomass of plant origin.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, где содержание углеродсодержащих органических соединений, образующихся при пиролизе карбонизованной биомассы, в смолистой фракции больше, чем в водосодержащей фракции.According to another embodiment, there is provided an application where the content of carbon-containing organic compounds formed during pyrolysis of carbonized biomass is greater in the resinous fraction than in the aqueous fraction.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, где водосодержащая фракция и смолистая фракция пиролизной жидкости получены разделением пиролизной жидкости посредством отстаивания пиролизной жидкости.According to another embodiment, there is provided an application where the aqueous fraction and the resinous fraction of the pyrolysis liquid are obtained by separating the pyrolysis liquid by settling the pyrolysis liquid.

Согласно другому варианту осуществления предложено применение, где водосодержащая фракция и смолистая фракция пиролизной жидкости получены разделением пиролизной жидкости посредством отстаивания пиролизной жидкости с одновременным охлаждением.According to another embodiment, there is provided an application where the water-containing fraction and the resinous fraction of the pyrolysis liquid are obtained by separating the pyrolysis liquid by settling the pyrolysis liquid with simultaneous cooling.

Согласно другому варианту осуществления предложено применение, где пиролизная жидкость охлаждена до температуры в интервале от 20 до 40°С.In another embodiment, there is provided an application where the pyrolysis liquid is cooled to a temperature in the range of 20 to 40 ° C.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, где отношение количества водосодержащей фракции пиролизной жидкости к количеству карбонизованной биомассы составляет от 1,2:1 до 1,3:1 по массе.According to another embodiment, there is provided an application wherein the ratio of the amount of the hydrous fraction of the pyrolysis liquid to the amount of carbonized biomass is from 1.2: 1 to 1.3: 1 by weight.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, где отношение смолистой фракции пиролизной жидкости к количеству карбонизованной биомассы составляет от 0,16:1 до 0,32:1 по массе.In another embodiment, there is provided an application wherein the ratio of the gum fraction of the pyrolysis liquid to the amount of carbonized biomass is from 0.16: 1 to 0.32: 1 by weight.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, где материал имеет форму куба с отверстием в его центральной части.In another embodiment, an application is provided where the material is in the form of a cube with a hole in its central part.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, где отношение диаметра отверстия к стороне куба составляет 1:4.Another embodiment provides an application where the ratio of the hole diameter to the side of the cube is 1: 4.

Согласно другому варианту осуществления предложено применение, где карбонизованная биомасса включает частицы карбонизованной биомассы, причем водосодержащая фракция пиролизной жидкости выполнена с возможностью однородного смешения c частицами карбонизованной биомассы, и причем смолистая фракция пиролизной жидкости выполнена с возможностью однородного смешения со смесью водосодержащей фракции пиролизной жидкости и частиц карбонизованной биомассы.According to another embodiment, there is proposed an application wherein the carbonized biomass comprises particles of carbonized biomass, wherein the aqueous fraction of the pyrolysis liquid is capable of homogeneous mixing with particles of the carbonized biomass, and wherein the resinous fraction of the pyrolysis liquid is capable of homogeneous mixing with a mixture of the aqueous fraction of the pyrolysis liquid and particles of the carbonized liquid biomass.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, где топливный брикет выполнен из подвергнутого формованию и отжигу углеродсодержащего материала, включающего карбонизованную биомассу растительного происхождения и связующее.In yet another embodiment, there is provided an application wherein the fuel briquette is formed from a molded and annealed carbonaceous material comprising carbonized plant biomass and a binder.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, в котором брикет имеет форму куба с длиной сторон в интервале 90-125 мм.According to another embodiment, an application is provided in which the briquette is in the form of a cube with side lengths in the range of 90-125 mm.

Согласно другому варианту осуществления предложено применение, в котором брикет в форме куба имеет сквозное отверстие в своей центральной части.According to another embodiment, an application is provided in which the cube-shaped briquette has a through hole in its central portion.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, в котором отношение диаметра отверстия к длине стороны брикета составляет 1:4.In another embodiment, an application is provided in which the ratio of the hole diameter to the side length of the briquette is 1: 4.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, где брикет дополнительно подвергнут сушке перед отжигом при комнатной температуре от 72 до 170 часов.According to yet another embodiment, there is provided a use wherein the briquette is further dried prior to annealing at room temperature for 72 to 170 hours.

Согласно другому варианту осуществления предложено применение, где брикет сформован в форму куба посредством прессования.In another embodiment, there is provided an application where a briquette is formed into a cube by pressing.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, где брикет отожжен при температуре в интервале 150-700°С.According to another embodiment, there is provided an application where the briquette is annealed at a temperature in the range of 150-700 ° C.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, где брикет отожжен при температуре в интервале 150-900°С.According to another embodiment, there is provided an application wherein the briquette is annealed at a temperature in the range of 150-900 ° C.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, где содержание серы в брикете составляет менее 0,2%.In another embodiment, an application is provided where the briquette has a sulfur content of less than 0.2%.

Согласно еще одному варианту осуществления предложено применение, где карбонизованная биомасса, входящая в состав углеродсодержащего материала, включает 5-15% мас., предпочтительно 5-10% мас., коксовой крошки из расчета на общую массу карбонизованной биомассы и коксовой крошки.In another embodiment, there is provided an application wherein the carbonized biomass included in the carbonaceous material comprises 5-15 wt.%, Preferably 5-10 wt.% Of coke chips based on the total weight of carbonized biomass and coke chips.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

На фиг.1 проиллюстрирована микроструктура поверхности карбонизованной биомассы после отжига. Figure 1 illustrates the surface microstructure of carbonized biomass after annealing.

На фиг.2 проиллюстрирована микроструктура карбонизованной биомассы из лузги. Figure 2 illustrates the microstructure of carbonized husk biomass.

На фиг.3 проиллюстрирована микроструктура карбонизованной биомассы из соломы пшеницы.Figure 3 illustrates the microstructure of carbonized biomass from wheat straw.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что топливный брикет, полученный определённым образом из биомассы растительного происхождения, может служить альтернативой применяющегося в вагранках каменноугольного кокса по механическим и теплотворным характеристикам. Кроме того, такой топливный брикет при использовании его в качестве топлива в способе для получения минеральной ваты будет приводить к более экологичному и экономически выгодному производству минваты по следующим причинам. The inventors of the present invention have surprisingly discovered that a fuel briquette, obtained in a certain way from biomass of plant origin, can serve as an alternative to the coal coke used in cupola furnaces in terms of mechanical and heating characteristics. In addition, such a fuel briquette, when used as a fuel in a method for producing mineral wool, will lead to a more environmentally friendly and cost-effective production of mineral wool for the following reasons.

Топливный брикет из биомассы растительного происхождения обладает нулевым углеродным балансом при его использовании в способе получения минеральной ваты, то есть весь потенциально выделяющийся углекислый газ поглощается растениями при фотосинтезе в процессе их роста, в отличие от добываемых полезных ископаемых, которые вносят дополнительный вклад в увеличение содержания парниковых газов в атмосфере.A fuel briquette from biomass of plant origin has a zero carbon balance when used in the method of producing mineral wool, that is, all potentially emitted carbon dioxide is absorbed by plants during photosynthesis during their growth, in contrast to mined minerals, which make an additional contribution to increasing the content of greenhouse gases in the atmosphere.

Кроме того, очевидным преимуществом применяемого топливного брикета, полученного из биомассы растительного происхождения, является меньшее количество содержащихся в нем железа и серы в сравнении с каменноугольным коксом. Как было указано выше, содержание серы в угле, служащем сырьем для получения кокса, может колебаться в интервале от 0,4 до 8%, в каменноугольном коксе может составлять 0,5-1,8%, в то время как в биомассе растительного происхождения, служащей сырьем для получения топливного брикета, содержится меньше серы и в зависимости от типа сырья может находиться в интервалах: в соломе различных культур от 0,1 до 0,77%; в деревьях меньше 0,05%; в шелухе от наружных оболочек зерен и семян от 0,14 до 0,21%. In addition, the obvious advantage of the used fuel briquette, obtained from biomass of plant origin, is the lower amount of iron and sulfur contained in it compared to coal coke. As mentioned above, the sulfur content in coal, which serves as a raw material for coke production, can vary in the range from 0.4 to 8%, in coal coke it can be 0.5-1.8%, while in biomass of plant origin , which serves as a raw material for obtaining a fuel briquette, contains less sulfur and, depending on the type of raw material, can be in the following ranges: in straw of various crops from 0.1 to 0.77%; in trees less than 0.05%; in husks from the outer shells of grains and seeds from 0.14 to 0.21%.

Таким образом, использование топливных брикетов из биомассы растительного происхождения для замены кокса в способе получения минеральной ваты усматривается целесообразным, поскольку как уже отмечалось выше, в состав отходящих газов входят сероводород и сернистый газ, в образовании которых принимает участие сера, источником которой может служить топливо, применяемое для получения минеральной массы. Эти газы оказывают негативное воздействие на человека и окружающую среду, а выбросы SO2 приводят к выпадению кислотных осадков. Вследствие пониженного содержания серы в топливном продукте из биомассы растительного происхождения, очевидно, что в отходящих газах, образующихся в способе получения минеральной ваты, содержание H2S и SO2 будет меньше, что очевидным образом снизит затраты на организацию очистки газа.Thus, the use of fuel briquettes from biomass of plant origin to replace coke in the method of producing mineral wool is seen as expedient, since, as noted above, the composition of the exhaust gases includes hydrogen sulfide and sulfur dioxide, in the formation of which sulfur takes part, the source of which can be fuel. used to obtain mineral mass. These gases have a negative impact on humans and the environment, and SO emissions2lead to acid precipitation. Due to the low sulfur content in the biomass fuel product of plant origin, it is obvious that in the exhaust gases generated in the mineral wool production process, the H2S and SO2will be less that will obviously reduce the cost of organizing gas treatment.

Как уже отмечалось выше, железо, содержащееся в минеральном исходном сырье, используемом для получения минеральной ваты, способствует образованию побочного продукта в виде чугуна, который несмотря на возможность сбыта, в данном способе получения минеральной ваты является побочным продуктом и служит дополнительным источником расходов для его дальнейшей обработки, складирования, хранения и поиска потенциальных покупателей. Выше уже отмечалось, что содержание железа в коксе составляет 1,8%, в то время как содержание железа в лузге подсолнечника составляет приблизительно 0,13%, в древесине порядка 0,01%, в соломе пшеницы – 0,03%. Эти данные свидетельствуют о преимуществе применения топлива из биомассы растительного происхождения в сравнении с коксом.As noted above, the iron contained in the mineral raw materials used for the production of mineral wool contributes to the formation of a by-product in the form of cast iron, which, despite the possibility of marketing, in this method of obtaining mineral wool is a by-product and serves as an additional source of costs for its further processing, warehousing, storage and search for potential buyers. It was already noted above that the iron content in coke is 1.8%, while the iron content in sunflower husks is approximately 0.13%, in wood about 0.01%, in wheat straw - 0.03%. These data show the advantages of using biomass fuels of plant origin over coke.

Поэтому одним из решений существующих недостатков в уровне техники авторы настоящего изобретения усматривают в замене топливного сырья, применяющегося для получения минеральной ваты.Therefore, one of the solutions to the existing disadvantages in the prior art, the authors of the present invention see in the replacement of fuel raw materials used to obtain mineral wool.

Авторы полагают, что заменой кокса могут выступить топливные брикеты, получаемые из биомассы растительного происхождения.The authors believe that coke can be replaced by fuel briquettes obtained from biomass of plant origin.

В связи с чем предлагается способ получения минеральной ваты, в том числе, минеральной ваты для изоляции по настоящему изобретению, в котором используется твердое топливо, содержащее топливный брикет, выполненный из подвергнутого отжигу углеродсодержащего материала, содержащий этапы, на которых: In this connection, there is proposed a method for producing mineral wool, including mineral wool for insulation according to the present invention, which uses a solid fuel containing a fuel briquette made of annealed carbonaceous material, comprising the steps of:

– обеспечивают загрузку вагранки топливными брикетами, исходным минеральным сырьем;- ensure the loading of the cupola with fuel briquettes, initial mineral raw materials;

– обеспечивают плавление минерального сырья,- provide melting of mineral raw materials,

– обеспечивают выработку минеральной ваты,- ensure the production of mineral wool,

причем топливный брикет получен из углеродсодержащего материала, включающего:moreover, the fuel briquette is obtained from a carbon-containing material, including:

– карбонизованную биомассу растительного происхождения;- carbonized biomass of plant origin;

– связующее, включающее:- binder, including:

i) водосодержащую фракцию пиролизной жидкости, полученную разделением пиролизной жидкости отстаиванием, причем пиролизная жидкость образована при пиролизе биомассы растительного происхождения; иi) a hydrous fraction of the pyrolysis liquid obtained by separating the pyrolysis liquid by settling, the pyrolysis liquid being formed by pyrolysis of biomass of plant origin; and

ii) смолистую фракцию пиролизной жидкости, полученную разделением пиролизной жидкости отстаиванием, причем пиролизная жидкость образована при пиролизе биомассы растительного происхождения,ii) a resinous fraction of a pyrolysis liquid obtained by separating the pyrolysis liquid by settling, the pyrolysis liquid being formed by pyrolysis of biomass of plant origin,

причем смолистая фракция является несмешиваемой с водосодержащей фракцией,wherein the resinous fraction is immiscible with the water-containing fraction,

причем количество водосодержащей фракции по отношению к количеству смолистой фракции составляет от 4:1 до 7:1 по массе.moreover, the amount of the water-containing fraction in relation to the amount of the resinous fraction is from 4: 1 to 7: 1 by weight.

В качестве исходного минерального сырья могут выступать отходы промышленности – металлургические и топливные шлаки, золы, керамический и стеклянный бой, бой силикатного кирпича и пр., а также горные породы.Industrial waste - metallurgical and fuel slags, ash, ceramic and glass breakage, silicate brick breakage, etc., as well as rocks can be used as the initial mineral raw materials.

Горные породы, используемые в производстве минеральной ваты, могут представлять собой осадочные: глина, доломит, мергель; и изверженные: базальт, гранит, диабаз, сиенит. The rocks used in the production of mineral wool can be sedimentary: clay, dolomite, marl; and igneous: basalt, granite, diabase, syenite.

При загрузке минерального сырья в плавильную печь – вагранку – минеральное сырье попадает на слой топлива. В процессе плавки минеральное сырье расплавляется и опускается в нижнюю часть вагранки, где оно смешивается с расплавленной минеральной частью топлива.When loading mineral raw materials into a smelting furnace - a cupola - mineral raw materials fall on the fuel layer. During the smelting process, the mineral raw material is melted and lowered into the lower part of the cupola, where it is mixed with the molten mineral part of the fuel.

Принцип работы вагранки известен из уровня техники, например, из RU 2482077, 20.05.2013 «Вагранка и способ получения кремнеземных расплавов», поэтому в рамках настоящей заявки подробно не рассматриваются все процессы, происходящие с материалом при её применении. Однако, необходимо отметить, что именно благодаря использованию печи – вагранка - появляется возможность получить минеральную вату согласно способу, предложенному в заявленном изобретении. The principle of operation of a cupola is known from the prior art, for example, from RU 2482077, 05/20/2013 "Cupola and a method for producing silica melts", therefore, within the framework of this application, all the processes occurring with the material during its use are not considered in detail. However, it should be noted that it is thanks to the use of a furnace - a cupola - that it becomes possible to obtain mineral wool according to the method proposed in the claimed invention.

В отношении топливного сырья, используемого согласно заявленному авторами способу настоящего изобретения, неожиданно было обнаружено, что из углеродсодержащего материала, включающего карбонизованную биомассу и связующее, получаемые в результате пиролиза биомассы растительного происхождения, становится возможным получать топливный брикет, имеющий необходимую прочность и теплотворную способность/теплоту сгорания для применения в топливных, плавильных печах. Причем стоит отметить, что указанное связующее в углеродсодержащем материале включает водосодержащую фракцию пиролизной жидкости, полученную разделением пиролизной жидкости отстаиванием, образующейся при пиролизе биомассы растительного происхождения, и смолистую фракцию пиролизной жидкости, полученную разделением пиролизной жидкости отстаиванием, образующейся при пиролизе биомассы растительного происхождения, и несмешивающуюся с водосодержащей фракцией.With regard to the fuel feedstock used according to the claimed method of the present invention, it has surprisingly been found that from a carbonaceous material including carbonized biomass and a binder obtained by pyrolysis of biomass of plant origin, it becomes possible to obtain a fuel briquette having the necessary strength and calorific value / heat combustion for use in fuel, smelting furnaces. Moreover, it should be noted that the specified binder in the carbon-containing material includes a water-containing fraction of the pyrolysis liquid, obtained by separating the pyrolysis liquid by settling, formed during the pyrolysis of biomass of plant origin, and the resinous fraction of the pyrolysis liquid, obtained by separating the pyrolysis liquid by settling, formed by the pyrolysis liquid by settling, with a water-containing fraction.

В качестве исходного сырья для углеродсодержащего материала, из которого получают топливный брикет, может применяться любая известная биомасса растительного происхождения. Указанное сырье может поставляться предприятиями лесного или сельского хозяйства, либо предприятиями любой другой отрасли, где производится или встречается биомасса растительного происхождения. В частности, источником растительной биомассы природного происхождения может служить отход маслобойной промышленности – лузга семян подсолнечника, а также наружные оболочки зерна, которые получаются в результате обрушивания или лущения зерен и семян других растительных культур. В качестве исходного сырья для углеродсодержащего материала могут также применяться древесные опилки, древесная щепа, солома и шелуха пшеницы, рапса, ржи, овса, ячменя, риса, кукурузы и т.д.Any known plant biomass can be used as a feedstock for the carbonaceous material from which the fuel briquette is obtained. The specified raw materials can be supplied by enterprises of forestry or agriculture, or enterprises of any other industry where biomass of plant origin is produced or found. In particular, a source of plant biomass of natural origin can be the waste of the oil industry - the husk of sunflower seeds, as well as the outer shells of the grain, which are obtained as a result of the hulling or peeling of grains and seeds of other plant crops. Sawdust, wood chips, straw and husk of wheat, rapeseed, rye, oats, barley, rice, corn, etc. can also be used as a raw material for the carbonaceous material.

Для заявляемого углеродсодержащего материала и получаемого на его основе топливного брикета характерно при образовании углеродсодержащего материала добавление к карбонизованной биомассе компонентов связующего в виде водосодержащей и смолистой фракций пиролизной жидкости в определённой последовательности.For the inventive carbon-containing material and the fuel briquette obtained on its basis, it is characteristic for the formation of a carbon-containing material to add binder components to the carbonized biomass in the form of a water-containing and resinous fractions of a pyrolysis liquid in a certain sequence.

Одним из возможных вариантов получения углеродсодержащего материала и топливного брикета на его основе является способ, согласно которому из низкосортного и низкокалорийного сырья в виде биомассы растительного происхождения получается высококачественный продукт с повышенной теплотворной способностью в сравнении с исходным сырьем.One of the possible options for obtaining a carbon-containing material and a fuel briquette based on it is a method according to which a high-quality product with an increased calorific value in comparison with the initial raw material is obtained from a low-grade and low-calorie raw material in the form of plant biomass.

Такой способ получения углеродсодержащего материала и топливного брикета на его основе из биомассы растительного происхождения можно осуществлять следующим образом:Such a method of obtaining a carbon-containing material and a fuel briquette based on it from biomass of plant origin can be carried out as follows:

i) обеспечивают биомассу растительного происхожденияi) provide biomass of plant origin

ii) проводят пиролиз биомассы растительного происхождения с получением карбонизованной биомассы и пиролизной жидкости;ii) pyrolysis of biomass of plant origin to obtain carbonized biomass and pyrolysis liquid;

iii) разделяют пиролизную жидкость на водосодержащую фракцию и смолистую фракцию, причем смолистая фракция является несмешиваемой с водосодержащей фракцией;iii) separating the pyrolysis liquid into a water-containing fraction and a resinous fraction, the resinous fraction being immiscible with the water-containing fraction;

iv) образуют углеродсодержащий материал смешением карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией и смолистой фракцией пиролизной жидкости;iv) form a carbonaceous material by mixing the carbonized biomass with an aqueous fraction and a resinous fraction of the pyrolysis liquid;

v) формуют углеродсодержащий материал в брикет;v) molding the carbonaceous material into a briquette;

vi) проводят отжиг брикета,vi) annealing the briquette,

причем на этапе iv) образование углеродсодержащего материала включает:wherein in step iv) the formation of the carbonaceous material comprises:

– смешивание карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией пиролизной жидкости с получением первой смеси;- mixing the carbonized biomass with the aqueous fraction of the pyrolysis liquid to obtain the first mixture;

– смешивание первой смеси со смолистой фракцией пиролизной жидкости с получением углеродсодержащего материала.- mixing the first mixture with the resinous fraction of the pyrolysis liquid to obtain a carbon-containing material.

Для осуществления способа на стадии ii) проводится пиролиз биомассы растительного происхождения при температуре 450-500°С. Осуществление термического разложения в условиях недостатка кислорода является известным приемом получения карбонизованного твердого продукта и пиролизной жидкости. Однако именно благодаря проведению пиролиза появляется возможность получить углеродсодержащий материал и впоследствии топливный брикет с надлежащей теплотворной способностью, который может использоваться в качестве топлива для производства минеральной ваты.For the implementation of the method in stage ii) is the pyrolysis of biomass of plant origin at a temperature of 450-500 ° C. Thermal decomposition under oxygen-deficient conditions is a known technique for producing a carbonized solid and a pyrolysis liquid. However, it is precisely due to the pyrolysis that it becomes possible to obtain a carbon-containing material and subsequently a fuel briquette with an appropriate calorific value, which can be used as a fuel for the production of mineral wool.

Пиролизную жидкость, компоненты которой входят в состав связующего для связывания карбонизованной биомассы в однородный углеродсодержащий материал, из которого впоследствии при формовании и отжиге образуется топливный брикет с надлежащей прочностью и надлежащей теплотворной способностью, получают путем конденсации паров парогазовой смеси, образующейся в результате термического разложения исходного сырья растительного происхождения, в системе конденсации с образованием жидких продуктов пиролиза (пиролизной жидкости) и неконденсирующихся газов. Авторами настоящего изобретения было выяснено, что для конденсации парогазовой смеси, образующейся при пиролизе, в качестве хладагента может применяться часть предварительно полученной пиролизной жидкости, за счет чего способ получения топливного брикета является ресурсосберегающим, как следствие, стоимость брикета ниже, что в итоге сказывается на стоимости минеральной ваты, для производства которой используется такой топливный брикет. Ввиду отсутствия необходимости применения дополнительного хладагента можно избежать возникновения отходов ввиду повторного использования продуктов пиролиза и дополнительно обогатить углеродсодержащими соединениями пиролизную жидкость, получаемую в скруббере, использующемся для конденсации паров парогазовой смеси. Кроме того, неконденсирующиеся газы могут рециркулироваться к парогазовой смеси для предварительного ее охлаждения перед охлаждением хладагентом, что улучшает экологическую и экономическую ситуацию при получении углеродсодержащего материала и топливного брикета в рамках настоящего изобретения. A pyrolysis liquid, the components of which are part of a binder for binding carbonized biomass into a homogeneous carbon-containing material, from which a fuel briquette with appropriate strength and proper calorific value is subsequently formed during molding and annealing, is obtained by condensation of vapors of a steam-gas mixture formed as a result of thermal decomposition of the feedstock of plant origin, in a condensation system with the formation of liquid pyrolysis products (pyrolysis liquid) and non-condensable gases. The authors of the present invention have found that for the condensation of the vapor-gas mixture formed during pyrolysis, a part of the previously obtained pyrolysis liquid can be used as a refrigerant, due to which the method for producing a fuel briquette is resource-saving, as a consequence, the cost of the briquette is lower, which ultimately affects the cost mineral wool, for the production of which such a fuel briquette is used. Since there is no need to use an additional refrigerant, it is possible to avoid the generation of waste due to the reuse of pyrolysis products and additionally enrich the pyrolysis liquid with carbon-containing compounds, obtained in a scrubber used to condense the vapor of the vapor-gas mixture. In addition, non-condensable gases can be recirculated to the steam-gas mixture for preliminary cooling before cooling with a refrigerant, which improves the environmental and economic situation in the production of carbonaceous material and fuel briquette in the framework of the present invention.

Полученную в результате пиролиза пиролизную жидкость применяют для связывания карбонизованной биомассы. Однако при применении всей пиролизной жидкости без предварительного ее разделения на фракции, авторами настоящего изобретения не удалось получить топливные брикеты надлежащего качества, так как не удавалось получить однородный углеродсодержащий материал, а брикеты, полученные в результате формования и отжига полученного углеродсодержащего материала, были подвержены сильному растрескиванию.The pyrolysis liquid obtained as a result of pyrolysis is used to bind the carbonized biomass. However, when using all of the pyrolysis liquid without first separating it into fractions, the authors of the present invention failed to obtain fuel briquettes of proper quality, since it was not possible to obtain a homogeneous carbon-containing material, and the briquettes obtained as a result of molding and annealing of the obtained carbon-containing material were subject to severe cracking. ...

В результате проведения многочисленных исследований, авторы настоящего изобретения обнаружили, что полученную в результате пиролиза пиролизную жидкость целесообразно разделять на фракции – водосодержащую фракцию и смолистую фракцию, несмешивающуюся с водосодержащей фракцией, путем отстаивания с охлаждением до температуры пиролизной жидкости, находящейся в интервале от 20 до 40°С. Причем выход водосодержащей фракции составляет 27-38 % мас., а смолистой фракции соответственно 10-21 % мас. по отношению к массе исходного растительного сырья (в расчете на сухое вещество). При этом выход карбонизованной биомассы составляет 25-36 % мас. Остальное приходится на газообразные продукты, выход которых может составлять около 20-23 % мас.As a result of numerous studies, the authors of the present invention found that the pyrolysis liquid obtained as a result of pyrolysis is expediently separated into fractions - a water-containing fraction and a resinous fraction immiscible with the water-containing fraction, by settling with cooling to a temperature of the pyrolysis liquid in the range from 20 to 40 ° C. Moreover, the output of the water-containing fraction is 27-38% wt., And the resinous fraction, respectively, 10-21% wt. in relation to the mass of the original plant material (calculated on dry matter). In this case, the yield of carbonized biomass is 25-36% wt. The rest falls on gaseous products, the yield of which can be about 20-23% wt.

Методом газовой хромато-масс спектрометрии в водосодержащей и смолистой фракциях пиролизных жидкостей определялось содержание идентифицируемых классов химических соединений.The content of the identified classes of chemical compounds was determined by gas chromatography-mass spectrometry in the aqueous and resinous fractions of pyrolysis liquids.

Водосодержащая фракция представляет собой водный раствор, содержащий органические/углеродсодержащие вещества/соединения преимущественно кислого характера: кислоты, фенолы. Также в этой фракции в небольшом количестве содержатся кетоны, спирты, гетероциклические соединения.The water-containing fraction is an aqueous solution containing organic / carbon-containing substances / compounds of a predominantly acidic nature: acids, phenols. Also, this fraction contains a small amount of ketones, alcohols, heterocyclic compounds.

Смолистая фракция пиролизной жидкости представляет собой органическую высокоуглеродистую фазу, преимущественно обогащенную ароматическими, фенольными, сложноэфирными соединениями, а также высшими карбоновыми кислотами.The resinous fraction of the pyrolysis liquid is an organic high-carbon phase, mainly enriched in aromatic, phenolic, ester compounds, as well as higher carboxylic acids.

Полученные данные согласуются с литературными источниками (Кузьмина Р.И. Пирогенетическая переработка некоторых древесных отходов и отходов лущения семян / Р.И. Кузьмина, С.Н. Штыков, К.Е. Панкин, Ю.В. Иванова, Т.Г. Панина // Химия растительного сырья. – 2010. – № 3. – С. 61-65.), где отмечается, что материалы древесного и недревесного происхождения в сходных технологических условиях дают близкий по составу набор продуктов пиролиза.The obtained data are consistent with literature sources (Kuzmina R.I. Pyrogenetic processing of some wood waste and seed peeling waste / R.I. Kuzmina, S.N. Shtykov, K.E. Pankin, Yu.V. Ivanova, T.G. Panina // Chemistry of vegetable raw materials. - 2010. - No. 3. - P. 61-65.), Where it is noted that materials of wood and non-wood origin in similar technological conditions give a set of pyrolysis products that are similar in composition.

Таким образом, водосодержащая и смолистая фракции характеризуются наличием углеродсодержащих соединений, которые дополнительно могут обогатить углеродом получаемый топливный брикет для повышения его теплотворной способности/теплоты сгорания.Thus, the water-containing and resinous fractions are characterized by the presence of carbon-containing compounds, which can additionally enrich the resulting fuel briquette with carbon to increase its calorific value / heat of combustion.

Для оценки количества образующегося коксового остатка из пиролизной жидкости, образующегося при термическом воздействии на пиролизную жидкость, был проведен термогравиметрический анализ смолистой фракции пиролизной жидкости, ввиду большего в ней содержания углеродсодержащих органических соединений по сравнению с водосодержащей фракцией. To assess the amount of coke residue formed from the pyrolysis liquid, formed by thermal action on the pyrolysis liquid, a thermogravimetric analysis of the resinous fraction of the pyrolysis liquid was carried out, due to the higher content of carbon-containing organic compounds in it in comparison with the water-containing fraction.

При термическом разложении карбонизованный остаток смолистой фракции пиролизной жидкости составляет 7-10% от исходной массы смолистой фракции. Общая потеря массы смолистой фракции при проведении пиролиза при 600°С составляет 90-93 % мас.During thermal decomposition, the carbonized residue of the resinous fraction of the pyrolysis liquid is 7-10% of the initial mass of the resinous fraction. The total weight loss of the resinous fraction during pyrolysis at 600 ° C is 90-93% wt.

Для оценки возможности применения в углеродсодержащем материале пиролизной жидкости без понижения теплотворной способности/теплоты сгорания топливного продукта была определена теплота сгорания образцов углеродсодержащего материала, полученных смешением смолистой фракции пиролизной жидкости с карбонизованной биомассой без брикетирования и прессования. To assess the possibility of using a pyrolysis liquid in a carbon-containing material without lowering the calorific value / heat of combustion of the fuel product, the heat of combustion of samples of carbon-containing material obtained by mixing the resinous fraction of the pyrolysis liquid with carbonized biomass without briquetting and pressing was determined.

Образцы углеродсодержащего материала были приготовлены с различным содержанием смолистой фракции пиролизной жидкости в 10, 30, 50, 70, 100% мас. с последующим отжигом в керамических тиглях до температуры 900°С.Samples of the carbon-containing material were prepared with different contents of the resinous fraction of the pyrolysis liquid in 10, 30, 50, 70, 100% wt. followed by annealing in ceramic crucibles to a temperature of 900 ° C.

Результаты экспериментов представлены в таблице 1.The experimental results are presented in table 1.

Таблица 1. Физико-химические показатели образцов углеродсодержащего материала со смолистой фракцией пиролизной жидкости лузги семян подсолнечника.Table 1. Physicochemical parameters of samples of carbon-containing material with a resinous fraction of pyrolysis liquid of sunflower seed husk.

Содержание смолистой фракции пиролизной жидкости, %Resinous fraction content of pyrolysis liquid,% Зольность, масс. %.Ash content, mass. %. Теплота сгорания (теплотворная способность), кДж/кг, Calorific value (calorific value), kJ / kg, 10ten 8,9-9,18.9-9.1 28950-2901028950-29010 5050 7,1-7,57.1-7.5 29640-2970529640-29705 7070 6,1-6,76.1-6.7 30000-3007030000-30070 100one hundred 2,0-2,62.0-2.6 29360-2942029360-29420

Как видно из таблицы 1, смолистая фракция пиролизной жидкости не приводит к ухудшению теплотворной способности/теплоты сгорания образца. Кроме того, из таблицы 1 видно, что введение смолистой фракции пиролизной жидкости может привести к понижению зольности образца, что является немаловажным фактором для применения топливного брикета в топливных, плавильных печах.As can be seen from table 1, the resinous fraction of the pyrolysis liquid does not lead to a deterioration in the calorific value / heat of combustion of the sample. In addition, Table 1 shows that the introduction of a resinous fraction of the pyrolysis liquid can lead to a decrease in the ash content of the sample, which is an important factor for the use of a fuel briquette in fuel and smelting furnaces.

Более того, авторы изобретения обнаружили, что за счет того, что смолистая фракция содержит большое количество углеродсодержащих соединений, становится возможным в целом получить надлежащую теплотворную способность/теплоту сгорания карбонизованной биомассы и, как следствие, топливного брикета за счет добавления к биомассе смолистой фракции пиролизной жидкости.Moreover, the inventors have found that due to the fact that the resinous fraction contains a large amount of carbon-containing compounds, it becomes possible in general to obtain the proper calorific value / calorific value of the carbonized biomass and, as a consequence, the fuel briquette by adding to the biomass the resinous fraction of the pyrolysis liquid ...

В таблице 2 представлены результаты испытаний на определение основных параметров, характеризующих свойства карбонизованной биомассы, полученной в результате пиролиза.Table 2 shows the results of tests to determine the main parameters characterizing the properties of carbonized biomass obtained as a result of pyrolysis.

Таблица 2. Физико-химические показатели карбонизованной биомассы Table 2. Physicochemical indicators of carbonized biomass

Наименование показателяIndicator name Значение результата испытанияTest result value Зольность* по результатам термогравиметрии при нагревании до 900°С со скоростью нагрева 10К/минAsh content * based on thermogravimetry results when heated to 900 ° C at a heating rate of 10K / min 10,3-10,9%10.3-10.9% Теплота сгорания (теплотворная способность)**Calorific value (calorific value) ** 29953-31827 кДж/кг29953-31827 kJ / kg Влажность*Humidity* 2,1-2,8%2.1-2.8% Содержание летучих веществVolatile content 9,8-10,5%9.8-10.5%

* значения параметров могут быть определены любым известным способом в данной области техники, например, согласно ГОСТ 33625* parameter values can be determined by any known method in the art, for example, according to GOST 33625

** теплота сгорания определялась в бомбовом калориметре IKA 5000.** calorific value was determined using an IKA 5000 bomb calorimeter.

Указанные данные относятся к карбонизованной биомассе из лузги подсолнечника, полученной ее пиролизом. При этом, следует отметить, что показатели для других источников биомассы будут сопоставимы.The specified data refer to the carbonized biomass from sunflower husk obtained by pyrolysis. At the same time, it should be noted that the indicators for other sources of biomass will be comparable.

Сравнение данных из таблиц 1 и 2 указывает на сопоставимость результатов по теплотворной способности/теплоте сгорания и свидетельствует о возможности использования пиролизной жидкости в образовании углеродсодержащего материала с последующим получением топливного брикета с надлежащей теплотворной способностью.Comparison of the data from Tables 1 and 2 indicates the comparability of the results in terms of calorific value / calorific value and indicates the possibility of using a pyrolysis liquid in the formation of a carbonaceous material with the subsequent receipt of a fuel briquette with a proper calorific value.

При получении топливного брикета посредством брикетирования материала, состоящего из карбонизованной биомассы и только смолистой фракции пиролизной жидкости, авторами настоящего изобретения было выяснено, что добавление к карбонизованной биомассе только смолистой фракции пиролизной жидкости не приводит к равномерному перераспределению этой фракции среди частиц карбонизованной биомассы ввиду ее высокой вязкости. В результате не происходит образование однородно перемешанного материала/смеси, и материал по существу не формуется в брикеты. Однако, если все же получить формованный продукт из подобного неоднородного материала/смеси, то полученный продукт имеет очень низкую и неудовлетворительную прочность ввиду неоднородности исходного материала/смеси.When obtaining a fuel briquette by briquetting a material consisting of carbonized biomass and only a resinous fraction of a pyrolysis liquid, the authors of the present invention found that adding only a resinous fraction of a pyrolysis liquid to the carbonized biomass does not lead to a uniform redistribution of this fraction among the particles of carbonized biomass due to its high viscosity ... As a result, no uniformly mixed material / mixture is formed, and the material is essentially not formed into briquettes. However, if a molded product is nevertheless obtained from such a heterogeneous material / mixture, the resulting product has very low and unsatisfactory strength due to the heterogeneity of the starting material / mixture.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что наряду со смолистой фракцией к карбонизованной биомассе также можно добавлять водосодержащую фракцию пиролизной жидкости. Поскольку водосодержащая фракция пиролизной жидкости как уже выше упоминалась также содержит в своем составе органические углеродсодержащие соединения, которые могут внести дополнительный вклад в повышение выхода топливного брикета за счет карбонизации органических соединений, то авторы настоящего изобретения добавляли водосодержащую фракцию к карбонизованной биомассе, тем самым вводили её в состав углеродсодержащего материала.The present inventors have found that in addition to the resinous fraction, it is also possible to add the aqueous fraction of the pyrolysis liquid to the carbonized biomass. Since the water-containing fraction of the pyrolysis liquid, as already mentioned above, also contains organic carbon-containing compounds in its composition, which can make an additional contribution to increasing the yield of the fuel briquette due to the carbonization of organic compounds, the authors of the present invention added the water-containing fraction to the carbonized biomass, thereby introducing it into composition of carbonaceous material.

Авторами настоящего изобретения было неожиданно обнаружено, что водосодержащая фракция пиролизной жидкость может однородно смешиваться с частицами карбонизованной биомассы растительного происхождения с получением однородной первой смеси. При этом, смолистая фракция пиролизной жидкости может однородно смешиваться со смесью водосодержащей фракции пиролизной жидкости и частиц карбонизованной биомассы (т.е. с первой однородной смесью) с получением второй однородной смеси, т.е. с получением однородной шихты.It has been surprisingly found by the present inventors that the aqueous fraction of the pyrolysis liquid can be homogeneously mixed with the carbonized biomass particles of plant origin to obtain a uniform first mixture. In this case, the resinous fraction of the pyrolysis liquid can be homogeneously mixed with a mixture of the aqueous fraction of the pyrolysis liquid and particles of carbonized biomass (i.e., with the first homogeneous mixture) to obtain a second homogeneous mixture, i.e. with obtaining a homogeneous mixture.

В ходе многочисленных исследований авторами настоящего изобретения было выяснено, что для получения топливного брикета с необходимыми физико-химическими характеристиками, содержащего водосодержащую фракцию и смолистую фракцию пиролизной жидкости, дополнительную роль для формирования топливного брикета с однородной структурой, образующейся после его отжига, играет порядок смешения фракций пиролизной жидкости, и непременное условие в виде наличия обеих фракций при образовании углеродсодержащего материала. Как уже было указано выше, присутствие только смолистой фракции не приводит к формованию продукта надлежащей прочности. Например, при высушивании при комнатной температуре наблюдается крошение ребер брикета, а при отжиге даже обвал его граней. Причину данного явления авторы изобретения усматривают в неравномерном промешивании карбонизованной биомассы со смолистой фракцией из-за налипания смолистой фракции на рабочие элементы смесителя.In the course of numerous studies, the authors of the present invention found that to obtain a fuel briquette with the necessary physicochemical characteristics containing a water-containing fraction and a resinous fraction of a pyrolysis liquid, an additional role for the formation of a fuel briquette with a homogeneous structure formed after its annealing is played by the order of mixing the fractions pyrolysis liquid, and an indispensable condition in the form of the presence of both fractions in the formation of a carbonaceous material. As already mentioned above, the presence of only the resinous fraction does not lead to the formation of a product of adequate strength. For example, when drying at room temperature, crumbling of the briquette edges is observed, and during annealing, even a collapse of its edges. The authors of the invention see the reason for this phenomenon in the uneven mixing of the carbonized biomass with the resinous fraction due to the adhesion of the resinous fraction to the working elements of the mixer.

Смешение карбонизованной биомассы только с водосодержащей фракцией пиролизной жидкости приводит к возможности формования полученного материала в брикеты, но прочность брикетов после отжига не соответствует необходимой прочности. По мнению авторов, это может быть вызвано разным коэффициентом теплового расширения органической/углеродсодержащей массы карбонизованной биомассы и воды с растворенными в ней органическими/углеродсодержащими веществами, содержащимися в водосодержащей фракции, что может приводить к зарождению трещин, увеличивающихся в ходе прохождения всего этапа отжига, и как результат получению брикета недостаточной прочности.Mixing the carbonized biomass only with the water-containing fraction of the pyrolysis liquid leads to the possibility of forming the resulting material into briquettes, but the strength of the briquettes after annealing does not correspond to the required strength. According to the authors, this may be caused by a different coefficient of thermal expansion of the organic / carbon-containing mass of carbonized biomass and water with organic / carbon-containing substances dissolved in it contained in the water-containing fraction, which can lead to the initiation of cracks that increase during the entire annealing stage, and as a result of obtaining a briquette of insufficient strength.

При этом было выяснено, что смешение карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией, и только последующее смешение образовавшейся смеси со смолистой фракцией приводит к меньшему налипанию смолистой фракции к рабочим элементам смесителя, к однородному промешиванию смеси, что подтверждается данными полученными в результате исследования под микроскопами поверхности топливного брикета, полученного после отжига, где наблюдается равномерное распределение смолистой фракции между частицами карбонизованной биомассы, чего невозможно добиться без участия водосодержащей фракции пиролизной жидкости. В результате такое смешение и в таком порядке водосодержащей и смолистой фракций с карбонизованной биомассой приводит к получению топливного брикета с однородной структурой, и с показателями механической прочности и теплотворной способности, пригодными для применения в топливных, плавильных печах.At the same time, it was found that mixing the carbonized biomass with the water-containing fraction, and only the subsequent mixing of the resulting mixture with the resinous fraction leads to less sticking of the resinous fraction to the working elements of the mixer, to homogeneous mixing of the mixture, which is confirmed by the data obtained as a result of studying the surface of the fuel briquette under microscopes obtained after annealing, where there is a uniform distribution of the resinous fraction between the particles of the carbonized biomass, which cannot be achieved without the participation of the aqueous fraction of the pyrolysis liquid. As a result, such a mixing and in this order of the water-containing and resinous fractions with carbonized biomass leads to a fuel briquette with a homogeneous structure, and with indicators of mechanical strength and calorific value, suitable for use in fuel, smelting furnaces.

Кроме того, было обнаружено, что на возможность получения однородной пластичной массы, способной подвергаться формованию в брикеты, влияет определённое количество добавляемой водосодержащей фракции и смолистой фракции пиролизной жидкости к карбонизованной биомассе на стадии формирования углеродсодержащего материала.In addition, it was found that the possibility of obtaining a homogeneous plastic mass capable of being molded into briquettes is influenced by a certain amount of added aqueous fraction and resinous fraction of the pyrolysis liquid to the carbonized biomass at the stage of forming the carbonaceous material.

В ходе экспериментов была выяснена предпочтительная рецептура углеродсодержащего материала, которая позволяет проводить формование углеродсодержащего материала в брикеты с последующим получением брикетов с надлежащей механической прочностью и теплотворной способностью/теплотой сгорания:In the course of experiments, the preferred formulation of the carbonaceous material was found, which allows the formation of carbonaceous material into briquettes, followed by obtaining briquettes with appropriate mechanical strength and heating value / heat of combustion:

– содержание карбонизованной биомассы составляет 38-43 масс. %;- the content of carbonized biomass is 38-43 wt. %;

– содержание смолистой фракции пиролизной жидкости составляет 7-12 масс. %;- the content of the resinous fraction of the pyrolysis liquid is 7-12 wt. %;

– содержание водосодержащей фракции пиролизной жидкости составляет 45-55 масс. %, более предпочтительно 50 масс. %. - the content of the aqueous fraction of the pyrolysis liquid is 45-55 mass. %, more preferably 50 wt. %.

Содержание каждого компонента углеродсодержащего материала приведено в расчете на общую массу углеродсодержащего материала.The content of each component of the carbonaceous material is based on the total weight of the carbonaceous material.

Исходя из данных по массовому содержанию указанных компонентов углеродсодержащего материала следует, что для обеспечения формования углеродсодержащего материала в брикеты с последующим получением брикетов с надлежащей механической прочностью и теплотворной способностью/теплотой сгорания, необходимо соблюдать определённое отношение количества водосодержащей фракции пиролизной жидкости к количеству смолистой фракции пиролизной жидкости, которое составляет от 4:1 до 7:1 по массе.Based on the data on the mass content of these components of the carbon-containing material, it follows that in order to ensure the formation of the carbon-containing material into briquettes with the subsequent production of briquettes with proper mechanical strength and calorific value / heat of combustion, a certain ratio of the amount of the hydrous fraction of the pyrolysis liquid to the amount of the resinous fraction of the pyrolysis liquid must be observed , which ranges from 4: 1 to 7: 1 by weight.

Для предпочтительных вариантов осуществления также необходимо соблюдать соотношения карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией и смолистой фракцией, которые являются следующими:For preferred embodiments, it is also necessary to maintain ratios of carbonated biomass with water-containing fraction and resinous fraction, which are as follows:

отношение количества карбонизованной биомассы к количеству водосодержащей фракции пиролизной жидкости составляет от 0,76:1 до 0,86:1 по массе; the ratio of the amount of carbonized biomass to the amount of the hydrous fraction of the pyrolysis liquid is from 0.76: 1 to 0.86: 1 by weight;

отношение количества карбонизованной биомассы к количеству смолистой фракции пиролизной жидкости составляет от 3,2:1 до 6,1:1 по массе.the ratio of the amount of carbonized biomass to the amount of resinous fraction of the pyrolysis liquid is from 3.2: 1 to 6.1: 1 by weight.

Такой состав углеродсодержащего материала способствует не только получению однородной пластичной массы для брикетирования и уменьшению выделения пыли при смешении, но также уменьшает налипание карбонизованной биомассы со связующим к рабочим элементам смесителя, что может быть обусловлено образованием коллоидной системы из компонентов карбонизованной биомассы и связующего, которая ограничивает контакт налипающих частиц с рабочими элементами смесителя.Such a composition of the carbonaceous material contributes not only to obtaining a homogeneous plastic mass for briquetting and reducing dust emission during mixing, but also reduces the adhesion of carbonized biomass with a binder to the working elements of the mixer, which may be due to the formation of a colloidal system of components of carbonized biomass and a binder, which limits contact adhering particles with working elements of the mixer.

Авторами настоящего изобретения также было обнаружено, что для получения прочного брикета можно добавлять коксовую крошку к карбонизованной биомассе на стадии формирования шихты в количестве 5-15%мас., предпочтительно 5-10% мас., в расчете на общую массу карбонизованной биомассы и коксовой крошки. Наряду с увеличением прочности брикета коксовая крошка может дополнительно оказывать влияние на его реакционную способность, приводя к ее понижению. Также, авторы настоящего изобретения обнаружили, что добавление коксовой крошки (например, коксовой крошки кокса на основе каменного угля) положительным образом сказывается на горячей прочности брикета, так как кокс на основе каменного угля имеет высокое значение прочности при повышенных температурах. При этом, было обнаружено, что добавление коксовой крошки (например, коксовой крошки кокса на основе каменного угля) выше 15%мас. приводит к снижению однородности шихты после смешения карбонизованной биомассы с фракциями пиролизной жидкости, что в результате ведет к ухудшению при формовании шихты в брикет.The authors of the present invention have also found that to obtain a strong briquette, coke chips can be added to the carbonized biomass at the stage of batch formation in an amount of 5-15 wt%, preferably 5-10 wt%, based on the total weight of carbonized biomass and coke chips. ... Along with an increase in the strength of the briquette, coke crumbs can additionally affect its reactivity, leading to its decrease. Also, the inventors of the present invention have found that the addition of coke chips (eg, coal-based coke coke) has a positive effect on the hot briquette strength, since the coal-based coke has a high strength value at elevated temperatures. At the same time, it was found that the addition of coke chips (for example, coke coke based on coal) is higher than 15% wt. leads to a decrease in the homogeneity of the charge after mixing the carbonized biomass with fractions of the pyrolysis liquid, which as a result leads to deterioration in the formation of the charge into a briquette.

Коксовую крошку добавляют к карбонизованной биомассе до добавления водосодержащей фракции пиролизной жидкости, чтобы при последующем смешивании с водосодержащей фракцией пиролизной жидкости с получением первой смеси и смешиванием первой смеси со смолистой фракцией пиролизной жидкости получать однородную шихту, в которой коксовая крошка равномерно распределена по всей массе. В качестве коксовой крошки может, например, применяться коксовая крошка кокса на основе каменного угля, металлургического кокса.Coke crumbs are added to the carbonized biomass before the addition of the aqueous fraction of the pyrolysis liquid, so that upon subsequent mixing with the aqueous fraction of the pyrolysis liquid to obtain the first mixture and mixing the first mixture with the resinous fraction of the pyrolysis liquid, a homogeneous charge is obtained in which the coke crumb is evenly distributed throughout the entire mass. As coke crumb, for example, coke crumb of coke based on coal, metallurgical coke can be used.

Авторами настоящего изобретения было обнаружено, что с точки зрения получения отдельных водосодержащей и смолистой фракции пиролизной жидкости разделение пиролизной жидкости на водосодержащую фракцию и смолистую фракцию предпочтительно осуществлять посредством отстаивания. Разделение можно проводить и другими подходящими способами, однако применение метода отстаивания пиролизной жидкости для ее разделения является экономически целесообразным и позволяет разделять пиролизную жидкость именно на водосодержащую фракцию и смолистую фракцию пиролизной жидкости, несмешивающуюся с водосодержащей фракцией пиролизной жидкости. Дополнительно авторы настоящего изобретения обнаружили, что для лучшего разделения пиролизной жидкости на указанные фракции можно проводить отстаивание пиролизной жидкости с одновременным ее охлаждением. При этом, еще более предпочтительно с точки зрения разделения фракций является охлаждение пиролизной жидкости до температуры, находящейся в интервале от 20 до 40°С. Также, является предпочтительным проводить отстаивание пиролизной жидкости в течение 24-48 часов для её более лучшего разделения.The inventors of the present invention have found that from the point of view of obtaining a separate aqueous and resinous fraction of the pyrolysis liquid, the separation of the pyrolysis liquid into a water-containing fraction and a resinous fraction is preferably carried out by settling. The separation can be carried out by other suitable methods, however, the use of the method of settling the pyrolysis liquid for its separation is economically feasible and makes it possible to separate the pyrolysis liquid into the water-containing fraction and the resinous fraction of the pyrolysis liquid, immiscible with the water-containing fraction of the pyrolysis liquid. Additionally, the inventors of the present invention have found that for better separation of the pyrolysis liquid into these fractions, it is possible to settle the pyrolysis liquid with simultaneous cooling. In this case, even more preferable from the point of view of the separation of fractions is the cooling of the pyrolysis liquid to a temperature in the range from 20 to 40 ° C. Also, it is preferable to settle the pyrolysis liquid for 24-48 hours for better separation.

Пиролизную жидкость получают посредством конденсации паров парогазовой смеси, полученной при пиролизе биомассы растительного происхождения. Данный способ получения пиролизной жидкости является наиболее эффективным с точки зрения временных затрат и затрат ресурсов. Авторами настоящего изобретения было обнаружено, что наиболее эффективным способом конденсации паров парогазовой смеси с получением пиролизной жидкости надлежащего состава является конденсация с применением скруббера. При этом, орошающая жидкость в скруббере предпочтительно представляет собой пиролизную жидкость, которая была предварительно получена. За счет применения пиролизной жидкости в качестве орошающей жидкости можно избежать удорожания процесса, при этом получая на выходе из скруббера пиролизную жидкость, имеющую надлежащий состав для последующего разделения и смешения с карбонизованной массой. При этом, авторы настоящего изобретения также обнаружили, что применение пиролизной жидкости в качестве орошающей жидкости приводит к дополнительному обогащению пиролизной жидкости, получаемой в скруббере, органическими/углеродсодержащими соединениями, т.е. дополнительному обогащению углеродом, что, в свою очередь, позволяет получать топливный брикет с необходимой теплотворной способностью.The pyrolysis liquid is obtained by condensation of vapors of a steam-gas mixture obtained by pyrolysis of biomass of plant origin. This method of obtaining a pyrolysis liquid is the most efficient in terms of time and resource costs. The authors of the present invention have found that the most effective way to condense the vapor of a steam-gas mixture to obtain a pyrolysis liquid of the proper composition is condensation using a scrubber. Meanwhile, the scrubbing liquid in the scrubber is preferably a pyrolysis liquid that has been previously produced. By using a pyrolysis liquid as a scrubbing liquid, it is possible to avoid an increase in the cost of the process, while obtaining at the outlet of the scrubber a pyrolysis liquid having a proper composition for subsequent separation and mixing with the carbonized mass. At the same time, the inventors of the present invention have also found that the use of the pyrolysis liquid as a scrubbing liquid leads to an additional enrichment of the pyrolysis liquid obtained in the scrubber with organic / carbon-containing compounds, i.e. additional enrichment with carbon, which, in turn, makes it possible to obtain a fuel briquette with the required calorific value.

Пары парогазовой смеси, образующиеся при пиролизе, также подвергают предварительному охлаждению рециркулируемыми газами, причем рециркулируемые газы представляют собой неконденсируемую часть парогазовой смеси, выходящую из скруббера. Благодаря использованию неконденсируемой части парогазовой смеси, выходящей из скруббера, в качестве охлаждающих рециркулируемых газов можно обеспечивать рециркулируемый процесс, что улучшает экологичность процесса в целом и, как следствие, топливного брикета. Также, использование неконденсируемой части парогазовой смеси в качестве охлаждающих рециркулируемых газов позволяет избежать удорожание процесса и, как следствие, топливного брикета, ввиду отсутствия необходимости в использовании других хладагентов. При этом, предварительное охлаждение паров парогазовой смеси позволяет дополнительно улучшать конденсацию паров для получения пиролизной жидкости необходимого состава.Vapors of the steam-gas mixture formed during pyrolysis are also pre-cooled with recycle gases, and the recycle gases are the non-condensable part of the steam-gas mixture leaving the scrubber. Due to the use of the non-condensable part of the steam-gas mixture leaving the scrubber as cooling recirculated gases, it is possible to provide a recirculated process, which improves the environmental friendliness of the process as a whole and, as a consequence, the fuel briquette. Also, the use of the non-condensable part of the steam-gas mixture as cooling recirculated gases makes it possible to avoid an increase in the cost of the process and, as a consequence, the fuel briquette, due to the absence of the need to use other refrigerants. At the same time, the preliminary cooling of the vapor of the vapor-gas mixture makes it possible to further improve the condensation of the vapor to obtain a pyrolysis liquid of the required composition.

Не ограничивая себя теорией, авторы настоящего изобретения считают, что благодаря наличию во фракциях пиролизной жидкости органических/углеродсодержащих соединений/веществ, выделяющихся при пиролизе биомассы растительного происхождения, можно получать углеродсодержащий материал с последующим получением топливного брикета с необходимой механической прочностью и теплотворной способностью/теплотой сгорания. В рамках настоящего изобретения под «водосодержащей фракцией» подразумевается фракция пиролизной жидкости, имеющая повышенное содержание воды и пониженное содержание органических/углеродсодержащих соединений/веществ по сравнению со смолистой фракцией пиролизной жидкости. В рамках настоящего изобретения под «смолистой фракцией» подразумевается фракция пиролизной жидкости, по существу свободная от воды и имеющая повышенное содержание органических/углеродсодержащих соединений/веществ по сравнению с водосодержащей фракцией пиролизной жидкости. Термин «по существу свободная от воды» означает, что содержание воды в смолистой фракции составляет от 1 до 5 масс.%. Указанные фракции пиролизной жидкости не смешиваются друг с другом или по существу не смешиваются друг с другом без приложения механического усилия и при температуре ниже 40ºС. Под термином «теплотворная способность» понимается теплота полного сгорания единицы массы вещества. Под «органическими/углеродсодержащими веществами/соединениями» понимаются органические углеродсодержащие соединения. Под «горячей прочностью» понимается способность брикета выдерживать температуры до 800ºС при приложении к нему нагрузки без разрушения в течение 40-60 мин в условиях работы вагранки.Without limiting themselves by theory, the authors of the present invention believe that due to the presence in the fractions of the pyrolysis liquid of organic / carbon-containing compounds / substances released during the pyrolysis of biomass of plant origin, it is possible to obtain a carbon-containing material with the subsequent production of a fuel briquette with the required mechanical strength and calorific value / heat of combustion ... In the context of the present invention, the term “water-containing fraction” means a fraction of the pyrolysis liquid having an increased water content and a lower content of organic / carbon-containing compounds / substances in comparison with the resinous fraction of the pyrolysis liquid. In the context of the present invention, the term “resinous fraction” means a fraction of the pyrolysis liquid which is substantially free of water and has an increased content of organic / carbonaceous compounds / substances in comparison with the aqueous fraction of the pyrolysis liquid. The term "substantially free of water" means that the water content of the resinous fraction is 1 to 5% by weight. These fractions of the pyrolysis liquid do not mix with each other or essentially do not mix with each other without the application of mechanical force and at temperatures below 40 ° C. The term "calorific value" refers to the heat of complete combustion of a unit mass of a substance. By "organic / carbonaceous substances / compounds" is meant organic carbonaceous compounds. Hot strength is understood as the ability of the briquette to withstand temperatures up to 800 ° C when a load is applied to it without destruction for 40-60 minutes under the conditions of the cupola's operation.

Дополнительно было выявлено, что на получение прочного топливного брикета с заданными теплотворными характеристиками также играет роль форма брикета. Экспериментально было установлено, что брикеты лещадной формы, ширина либо толщина которых меньше длины более чем в два-три раза, как, например, форма кирпича, не приводят к получению продукта с необходимой механической прочностью. Такая форма брикета на этапе отжига приводит к растрескиванию брикета. Экспериментальным путем была установлена наиболее оптимальная форма брикета в виде куба с длиной сторон в интервале 90-125 мм, которая достигается прессованием углеродсодержащего материала с усилием на штоке пресса от 1 до 2 т, в результате чего объем брикета уменьшается на 30%, с последующим отжигом в интервале температур 150-700°С. In addition, it was revealed that the shape of the briquette also plays a role in obtaining a durable fuel briquette with specified calorific characteristics. It was experimentally found that flaky briquettes, the width or thickness of which is more than two to three times less than the length, such as the shape of a brick, do not lead to a product with the required mechanical strength. This shape of the briquette at the stage of annealing leads to cracking of the briquette. Experimentally, the most optimal shape of a briquette in the form of a cube with a side length in the range of 90-125 mm was established, which is achieved by pressing the carbon-containing material with an effort on the press rod from 1 to 2 tons, as a result of which the volume of the briquette is reduced by 30%, followed by annealing in the temperature range 150-700 ° C.

Выбор размеров куба обусловлен еще и тем фактом, что поскольку заявляемый способ предназначен для получения минеральной ваты при плавлении сырья в вагранке, для обеспечения хорошей гидравлики и «хода» вагранки размер топливного брикета должен приближаться к размеру обычно применяемого для этих целей коксу, т.е. быть крупнее 40 мм, но не более 150 мм. На практике оптимальными размерами топлива считаются частицы с диаметром, приближающиеся к 0,1 диаметра вагранки, а как уже выше было сказано диаметр вагранки примерно равен 1,25 м (1250 мм), в связи с чем форма брикета в виде куба с длиной сторон в интервале 90-125 мм представляется оптимальным вариантом для применения в вагранке.The choice of the size of the cube is also due to the fact that since the inventive method is intended to produce mineral wool by melting raw materials in the cupola, to ensure good hydraulics and the "stroke" of the cupola, the size of the fuel briquette should be close to the size of the coke usually used for these purposes, i.e. ... be larger than 40 mm, but not more than 150 mm. In practice, the optimal fuel sizes are particles with a diameter approaching 0.1 of the cupola diameter, and as already mentioned above, the cupola diameter is approximately 1.25 m (1250 mm), and therefore the shape of the briquette is in the form of a cube with a side length of the interval 90-125 mm seems to be the best option for use in a cupola.

Также для более равномерного термического воздействия на стадии отжига в центральной части куба предусмотрено отверстие. Роль отверстия в кубе брикета заключается в следующем:Also, for a more uniform thermal effect at the annealing stage, a hole is provided in the central part of the cube. The role of the hole in the briquette cube is as follows:

– во-первых, наличие отверстия способствует равномерному прогреву брикета, что может понизить напряжение на контактных участках между частицами карбонизованной биомассы вследствие равномерного теплового расширения компонентов углеродсодержащего материала в ходе прогрева брикета. Как результат, ввиду отсутствия перепада теплового расширения внутри брикета, предотвращается его растрескивание, поскольку происходит более равномерная усадка, таким образом, форма также влияет на получение прочного брикета.- firstly, the presence of a hole promotes uniform heating of the briquette, which can reduce the stress at the contact areas between the particles of carbonized biomass due to the uniform thermal expansion of the components of the carbon-containing material during the heating of the briquette. As a result, due to the absence of a thermal expansion difference within the briquette, cracking is prevented, since a more uniform shrinkage occurs, thus the shape also affects the production of a strong briquette.

– во-вторых, перфорация брикетов позволит снизить выбросы в атмосферу из-за увеличения полноты сгорания брикетов при их применении, что способствует получению экологически чистого топливного продукта.- secondly, perforation of briquettes will reduce emissions into the atmosphere due to an increase in the completeness of combustion of briquettes during their use, which contributes to the production of an environmentally friendly fuel product.

При этом, было обнаружено, что выполнение отверстия в топливном брикете таким, что диаметр отверстия к стороне куба составляет 1:4, позволяет получать дополнительно более прочный и экологически чистый топливный продукт, как указано выше.At the same time, it was found that making the hole in the fuel briquette such that the diameter of the hole to the side of the cube is 1: 4 makes it possible to obtain an additionally stronger and more environmentally friendly fuel product, as mentioned above.

Помимо того, что отверстие способствует получению прочного брикета в силу его равномерного нагревания, оно выполняет также немаловажную роль в момент плавки минерального сырья в плавильной печи, где его функция заключается в образовании дополнительных проходов между кусками сырья и способствовании равномерному прогреву сырья. Образующиеся в результате процесса газы не будут приводить к более интенсивному плавлению в каких-то отдельных местах ввиду наличия проходов. В то же время ввиду наличия проходов не будут существовать области с пониженной температурой, где проход газам затруднен, и в результате чего могло бы замедлиться плавление и оседание столба сырьевых материалов. Таким образом отверстие в брикете позволяет предотвратить образование монолита из сырья, который мог бы образоваться в месте замедленного прохождения газов в случае, когда проходы отсутствуют. In addition to the fact that the hole contributes to obtaining a strong briquette due to its uniform heating, it also plays an important role at the time of smelting mineral raw materials in a smelting furnace, where its function is to form additional passages between pieces of raw materials and to promote uniform heating of raw materials. The gases formed as a result of the process will not lead to more intense melting in any particular places due to the presence of passages. At the same time, due to the presence of passages, there will be no lower temperature regions where the passage of gases is difficult, and as a result of which the melting and settling of the column of raw materials could slow down. Thus, the hole in the briquette prevents the formation of a monolith from the raw material, which could form in the place of slow passage of gases in the case when there are no passages.

Поскольку однородность расплава предопределяет однородность, равномерность физико-химических свойств целевого продукта – минеральной ваты, что позволяет гарантированно получать минеральную вату с заданными изоляционными свойствами, то наличие отверстия в брикете выполняет немаловажную функциональную роль в способе получения минеральной ваты, которое обеспечивает равномерный прогрев и плавление сырья.Since the homogeneity of the melt determines the homogeneity, the uniformity of the physicochemical properties of the target product - mineral wool, which makes it possible to guarantee the production of mineral wool with the desired insulating properties, the presence of a hole in the briquette plays an important functional role in the method of producing mineral wool, which ensures uniform heating and melting of raw materials ...

Дополнительно было выявлено, что отжиг топливного брикета предпочтительно следует проводить в интервале температур 150-900°С, более предпочтительно 150-700°С для получения брикета необходимого качества, имеющего надлежащую механическую прочность и теплотворную способность.Additionally, it has been found that the annealing of the fuel briquette should preferably be carried out in the temperature range of 150-900 ° C, more preferably 150-700 ° C to obtain a briquette of the required quality, having proper mechanical strength and heating value.

Таким образом, смешиванием карбонизованной биомассы со связующим, полученным при пиролизе биомассы растительного происхождения, с учетом определённой последовательности добавления и определенного соотношения компонентов связующего, состоящего из водосодержащей фракции пиролизной жидкости и смолистой фракции пиролизной жидкости, несмешивающейся с водосодержащей фракцией, возможно получать углеродсодержащий материал, который при формовании, предпочтительно в куб, и отжиге при температуре 150-900°С, более предпочтительно при температуре 150-700°С, еще более предпочтительно при температуре 700°С, приводит к получению прочного топливного брикета с необходимой теплотворной способностью/теплотой сгорания топлива.Thus, by mixing the carbonized biomass with a binder obtained during the pyrolysis of biomass of plant origin, taking into account a certain sequence of addition and a certain ratio of the components of the binder consisting of an aqueous fraction of a pyrolysis liquid and a resinous fraction of a pyrolysis liquid immiscible with a water-containing fraction, it is possible to obtain a carbon-containing material that when molded, preferably in a cube, and annealed at a temperature of 150-900 ° C, more preferably at a temperature of 150-700 ° C, even more preferably at a temperature of 700 ° C, results in a strong fuel briquette with the required heating value / heating value of the fuel ...

При этом следует отметить, что отжиг брикета в диапазоне 700-900°С приводит к увеличению горячей прочности брикета, что расширяет диапазон применения брикета в вагранках с увеличенным объемом загрузки шихты. Однако данный температурный диапазон отжига приводит к увеличению энергозатрат на формирование брикета, что не всегда является приемлемым.It should be noted that the annealing of the briquette in the range of 700-900 ° C leads to an increase in the hot strength of the briquette, which expands the range of application of the briquette in cupolas with an increased charge volume. However, this temperature range of annealing leads to an increase in energy consumption for briquette formation, which is not always acceptable.

Для получения углеродсодержащего материала с равномерным распределением фракций пиролизной жидкости между частицами карбонизованной биомассы процесс образования углеродсодержащего материала осуществляют следующим образом:To obtain a carbon-containing material with a uniform distribution of fractions of a pyrolysis liquid between particles of carbonized biomass, the process of forming a carbon-containing material is carried out as follows:

– смешивание карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией пиролизной жидкости с получением первой смеси, при этом перемешивание можно осуществлять со скоростью вращения смесителя 10-20 об/мин., предпочтительно 15 об/мин.;- mixing the carbonized biomass with the aqueous fraction of the pyrolysis liquid to obtain the first mixture, while the mixing can be carried out at a mixer rotation speed of 10-20 rpm, preferably 15 rpm;

– смешивание первой смеси со смолистой фракцией пиролизной жидкости с получением углеродсодержащего материала.- mixing the first mixture with the resinous fraction of the pyrolysis liquid to obtain a carbon-containing material.

Смешение карбонизованной массы с водосодержащей и смолистой фракцией пиролизной жидкости можно осуществлять в любом подходящем для данных целей смесителе. Однако авторами настоящего изобретения было обнаружено, что с точки зрения получения дополнительно более однородной смеси частиц карбонизованной биомассы с водосодержащей и смолистой фракциями пиролизной смолы и, как следствие, надлежащей прочностью брикета, для смешения можно использовать лопастной смеситель.The mixing of the carbonized mass with the aqueous and resinous fraction of the pyrolysis liquid can be carried out in any mixer suitable for these purposes. However, the present inventors have found that from the point of view of obtaining an additionally more homogeneous mixture of carbonized biomass particles with aqueous and resinous fractions of pyrolysis resin and, as a consequence, proper briquette strength, a paddle mixer can be used for mixing.

Авторами настоящего изобретения было также обнаружено, что дополнительно улучшить прочность брикета можно за счет уплотнения полученного углеродсодержащего материала. Уплотнение можно проводить 10-кратным проминанием для равномерной пропитки, измельчения, удаления воздуха и придания углеродсодержащему материалу пластичной структуры. Для этих целей может использоваться любой смеситель, обеспечивающий гомогенизацию углеродсодержащего материала. Авторами настоящего изобретения было обнаружено, что вальцовый смеситель с частотой вращения вальцов 90-110 об/мин является наиболее предпочтительным оборудованием, предназначенным для этих целей.The inventors of the present invention have also found that the strength of the briquette can be further improved by compacting the resulting carbonaceous material. Compaction can be carried out by 10-fold puncturing to uniformly impregnate, grind, remove air and give the carbonaceous material a plastic structure. For these purposes, any mixer that homogenizes the carbonaceous material can be used. The present inventors have found that a roll mixer with a roll speed of 90-110 rpm is the most preferred equipment for this purpose.

Полученный пропитанный углеродсодержащий материал можно формовать на прессе с расчетным усилием на штоке от 1 до 2 т, что позволяет получать брикет с надлежащей механической прочностью. Во время прессования объем брикета уменьшается на 20-30%. Экспериментальным путем было установлено, что наиболее предпочтительной формой брикета для улучшения теплообмена, улучшения прочности и облегчения выхода летучих веществ является форма близкая к кубической со сторонами куба 90-125 мм со сквозным отверстием в центральной части куба.The obtained impregnated carbonaceous material can be molded on a press with a design force on the rod from 1 to 2 tons, which makes it possible to obtain a briquette with the proper mechanical strength. During pressing, the volume of the briquette is reduced by 20-30%. It was experimentally found that the most preferable shape of the briquette to improve heat transfer, improve strength and facilitate the release of volatiles is a shape close to cubic with cube sides of 90-125 mm with a through hole in the central part of the cube.

Полученные сырые брикеты подсушивались на воздухе при комнатной температуре в течение периода от 72 до 170 часов, в результате чего удаляются излишки фракций пиролизной жидкости, что в свою очередь позволяет получать дополнительно более однородную и прочную структуру брикета после последующего отжига.The obtained raw briquettes were dried in air at room temperature for a period from 72 to 170 hours, as a result of which excess fractions of the pyrolysis liquid were removed, which, in turn, made it possible to obtain an additional more uniform and durable briquette structure after subsequent annealing.

В дальнейшем сформованный в брикеты углеродсодержащий материал подвергают отжигу с получением топливных брикетов. Процесс отжига проводят при температурах 150-700°С. При использовании данных температур можно получать топливный брикет, имеющий надлежащую механическую прочность и теплотворную способность.Subsequently, the carbon-containing material formed into briquettes is subjected to annealing to obtain fuel briquettes. The annealing process is carried out at temperatures of 150-700 ° C. By using these temperatures, it is possible to obtain a fuel briquette having proper mechanical strength and heating value.

Авторами настоящего изобретения было обнаружено, что с точки зрения улучшения механической прочности брикета процесс отжига можно проводить следующим образом:The inventors of the present invention have found that, in terms of improving the mechanical strength of the briquette, the annealing process can be carried out as follows:

– сушка: 150°С – 6 часов, 200°С – 6 часов, 250°С – 6 часов, суммарно 24 часа с учетом выхода на заданную температуру;- drying: 150 ° С - 6 hours, 200 ° С - 6 hours, 250 ° С - 6 hours, in total 24 hours, taking into account the exit to the set temperature;

– подъем температуры до 300°С с выдерживанием при заданной температуре в течение 5-6 часов;- temperature rise up to 300 ° С with keeping at a given temperature for 5-6 hours;

– выведение температуры на 500 °С со скоростью 25°С/ч и выдерживание при заданной температуре в течение 2-3 часов;- bringing the temperature to 500 ° C at a rate of 25 ° C / h and keeping it at a given temperature for 2-3 hours;

– пиролиз при 650-700°С в течение 2-5 часов;- pyrolysis at 650-700 ° C for 2-5 hours;

– выгрузка брикетов после отжига в герметично закрывающуюся емкость для стабилизации.- unloading of briquettes after annealing into a hermetically sealed container for stabilization.

Выгрузка брикетов в герметичную емкость способствует меньшему растрескиванию брикетов, поскольку ввиду прекращения тления брикетов они в меньшей степени подвержены окислению.Unloading briquettes into a sealed container contributes to less cracking of briquettes, since, due to the cessation of smoldering briquettes, they are less susceptible to oxidation.

Брикеты по настоящему изобретению обладают физико-химическими характеристиками, представленными в таблице 3.The briquettes of the present invention have physicochemical characteristics shown in Table 3.

Таблица 3. Физико-химические показатели топливного брикета на основе лузги семян подсолнечника.Table 3. Physical and chemical parameters of a fuel briquette based on sunflower seed husk.

ПараметрParameter Значение на сухое состояние**Dry value ** Значение на рабочее состояние*Working condition value * Общая влага, %, по ISO 579Total moisture,%, according to ISO 579 -- 4,04.0 Зола, %, по ISO 1171Ash,%, according to ISO 1171 10,710.7 10,210.2 Выход летучих веществ, %, по ISO 562Volatile matter yield,%, according to ISO 562 6,56.5 6,36,3 Высшая теплота сгорания (теплотворная способность)***, ккал/кг, по ISO 1928Gross calorific value (calorific value) ***, kcal / kg, according to ISO 1928 7277 (30447кДж/кг)7277 (30447kJ / kg) 6985 (29225 кДж/кг)6985 (29225 kJ / kg) Низшая теплота сгорания (теплотворная способность)****, ккал/кг, по ISO 1928Net calorific value (calorific value) ****, kcal / kg, according to ISO 1928 6881 (28790 кДж/кг)6881 (28790 kJ / kg) Общая сера, %, по ISO 19579Total sulfur,%, according to ISO 19579 0,130.13 0,120.12 Водород, %, по ISO 29541Hydrogen,%, according to ISO 29541 1,731.73 1,661.66

*- рабочее состояние топлива – состояние топлива с таким содержанием общей влаги и зольностью, с которыми оно отгружается или используется* - operating condition of the fuel - the condition of the fuel with the same total moisture content and ash content with which it is shipped or used

**– сухое состояние топлива – состояние топлива, не содержащего общей влаги** - dry state of fuel - state of fuel that does not contain total moisture

***– количество тепла, выделившееся при полном сгорании единицы массы топливного продукта в среде сжатого кислорода в установленных условиях;*** - the amount of heat released during complete combustion of a unit mass of a fuel product in a compressed oxygen environment under specified conditions;

****– количество тепла, равное высшей теплоте сгорания за вычетом теплоты испарения воды, выделившейся при сгорании топливного продукта**** - amount of heat equal to the highest heat of combustion minus the heat of evaporation of water released during combustion of the fuel product

Также проводили определение механической прочности полученного брикета путем его сбрасывания с высоты не более 3 м. При падении брикет разламывался на не более, чем 3 части, то есть брикет характеризуется высокой прочностью.Also, the mechanical strength of the obtained briquette was determined by dropping it from a height of no more than 3 m. When falling, the briquette broke into no more than 3 parts, that is, the briquette is characterized by high strength.

Усредненные значения физико-химических характеристик топливного брикета по настоящему изобретению из разных видов сырья растительного происхождения, в сравнении с коксом представлены в таблице 4.The average values of the physicochemical characteristics of the fuel briquette according to the present invention from different types of raw materials of plant origin, in comparison with coke, are presented in Table 4.

Таблица 4. Физико-химические характеристики топливного брикета, полученного из биомассы растительного происхождения, в сравнении с коксом.Table 4. Physicochemical characteristics of a fuel briquette obtained from biomass of plant origin in comparison with coke.

Физико-химический параметрPhysicochemical parameter Топливный брикетFuel briquette Кокс, полученный из каменного угляCoal-derived coke Влажность, масс. %, согласно ГОСТ Р 53357Humidity, mass. %, according to GOST R 53357 0,1-3,70.1-3.7 0,70.7 Зольность, масс. %.Ash content, mass. %. 6,0-10,16.0-10.1 9,29.2 Содержание летучих веществ, масс. %, согласно ГОСТ Р 53357Volatile matter content, wt. %, according to GOST R 53357 4,9-9,04.9-9.0 0,40,4 Нелетучий углерод, масс. %, согласно ГОСТ Р 53357Non-volatile carbon, wt. %, according to GOST R 53357 82,1-89,082.1-89.0 89,789.7 Теплота сгорания (теплотворная способность), кДж/кг, по ISO 1928 Calorific value (calorific value), kJ / kg, according to ISO 1928 30447-3261530447-32615 2978029780 Содержание серы, %мас. по ISO 19579Sulfur content,% wt. according to ISO 19579 0,02-0,190.02-0.19 0,540.54

Из таблицы 4 наглядно видно, что значения физико-химических параметров для топливного брикета, полученного из сырья растительного происхождения, и для кокса сопоставимы, что свидетельствует о том, что согласно настоящему изобретению можно получать топливный брикет с необходимой теплотой сгорания. Также механическая прочность топливного брикета, определённая как разламывание на не более, чем 3 части при падении с высоты 3 м, свидетельствует о прочности топливного брикета, и возможности его применения в том числе в печах с вертикальной загрузкой. При этом следует отметить, что содержание серы в коксе значительно превышает содержание в топливном брикете, что свидетельствует о предпочтительном применении топливных брикетов, полученных из биомассы растительного происхождения, в способе получения минеральной ваты согласно настоящего изобретения по сравнению с коксом.Table 4 clearly shows that the values of the physicochemical parameters for a fuel briquette obtained from raw materials of plant origin and for coke are comparable, which indicates that according to the present invention it is possible to obtain a fuel briquette with the required heat of combustion. Also, the mechanical strength of the fuel briquette, defined as breaking into no more than 3 parts when dropped from a height of 3 m, indicates the strength of the fuel briquette, and the possibility of its use, including in furnaces with vertical loading. It should be noted that the sulfur content in the coke is significantly higher than the content in the fuel briquette, which indicates the preferable use of fuel briquettes obtained from biomass of plant origin in the method for producing mineral wool according to the present invention as compared to coke.

Кроме того, в коксе, содержание железа составляет 1,8%, а в растительном сырье, используемом для получения топливных брикетов содержание железа находится в интервале 0,01-0,13%. Поскольку зольность кокса и топливного брикета из биомассы растительного происхождения сопоставимы, становится очевидным преимущество использования в способе для получения минеральной ваты по настоящему изобретению именно топливного брикета из биомассы растительного происхождения. Таким образом, содержание железа в коксе превышает содержание железа в топливном брикете более, чем в 13,6 раз, поскольку содержание железа, входящего в состав сырья, используемого для получения топливного брикета, в ходе технологических превращений сохранится и будет вносить свой вклад в зольную составляющую топлива. Таким образом, наглядно прослеживаются преимущества применения топливного брикета из биомассы растительного происхождения в сравнении с коксом по параметрам содержания серы и железа. In addition, in coke, the iron content is 1.8%, and in the plant raw materials used to obtain fuel briquettes, the iron content is in the range of 0.01-0.13%. Since the ash content of coke and a fuel briquette from biomass of plant origin are comparable, it becomes obvious the advantage of using a fuel briquette from biomass of plant origin in the method for producing mineral wool according to the present invention. Thus, the iron content in the coke exceeds the iron content in the fuel briquette by more than 13.6 times, since the content of iron, which is part of the raw material used to obtain the fuel briquette, will remain in the course of technological transformations and will contribute to the ash component fuel. Thus, the advantages of using a biomass fuel briquette of plant origin in comparison with coke in terms of sulfur and iron content are clearly traced.

Для оценки изменений, произошедших с карбонизованным продуктом после отжига, проводилось изучение микроструктуры поверхности брикетированного топливного продукта после его отжига, а также микроструктуры карбонизованного продукта, полученного после пиролиза растительной биомассы.To assess the changes that occurred with the carbonized product after annealing, the microstructure of the surface of the briquetted fuel product after its annealing, as well as the microstructure of the carbonized product obtained after pyrolysis of plant biomass, were studied.

Из фиг.1-3 наглядно видно, что структура изменилась, что обусловлено тем, что смолистая фракция пиролизной жидкости (более светлые участки на фиг.1) заполнил пространство между частицами карбонизованной биомассы, что свидетельствует о хорошем перемешивании карбонизованной биомассы с пиролизной жидкостью, которое осуществлялось последовательным смешиванием карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией пиролизной жидкости с получением первой смеси, которая в свою очередь смешивалась со смолистой фракцией пиролизной жидкости с получением углеродсодержащего материала. Figures 1-3 clearly show that the structure has changed, which is due to the fact that the resinous fraction of the pyrolysis liquid (lighter areas in Fig. 1) filled the space between the particles of carbonized biomass, which indicates good mixing of the carbonized biomass with the pyrolysis liquid, which was carried out by sequentially mixing the carbonized biomass with the aqueous fraction of the pyrolysis liquid to obtain the first mixture, which in turn was mixed with the resinous fraction of the pyrolysis liquid to obtain a carbon-containing material.

Таким образом, на получение топливного брикета с необходимыми характеристиками по теплотворной способности, а также получению топливных брикетов необходимой механической прочности дополнительно оказывает влияние последовательность примешивания фракций пиролизной жидкости к карбонизованной биомассе с последующим формованием углеродсодержащего материала.Thus, obtaining a fuel briquette with the necessary characteristics in terms of calorific value, as well as obtaining fuel briquettes of the required mechanical strength, is additionally influenced by the sequence of mixing the fractions of the pyrolysis liquid to the carbonized biomass with subsequent molding of the carbon-containing material.

ПримерыExamples of

Сравнительный пример А со смолистой фракциейComparative example A with resinous fraction

К 760 г карбонизованной биомассы (из расчета на сухое вещество), полученной в результате пиролиза лузги семян подсолнечника, добавлялось 300 г смолистой фракции. Соотношение карбонизованной биомассы со смолистой фракцией составляет 2,5:1. Перемешивание осуществлялось в лопастном смесителе с частотой вращения смесителя 15 об./мин. Равномерного смешения не происходило, смолистая часть налипала на поверхность лопасти смесителя. Были предприняты попытки сформовать полученный материал/смесь на ручном прессе с расчетным усилием на штоке до 2 т в форму куба со сквозным отверстием. Однако формование полученного материала/ смеси в заданную форму не приводило к получению прочно сцепленного брикета. При выдерживании брикетов при комнатной температуре в течении 170 часов приводило к частичному обрушению ребер куба, а при дальнейшем нагревании в ряде случаев и граней куба. Полученные брикетированные формы подвергались отжигу при следующих температурных режимах: 150°С – 6 часов, 200°С – 6 часов, 250°С – 6 часов, суммарно 24 часа с учетом выхода на заданную температуру; подъем температуры до 300°С с выдерживанием при заданной температуре в течение 5 часов, подъем температуры до 500 °С со скоростью 25°С/ч и выдерживание при заданной температуре в течение 3 часов; подъем температуры до 650-675°С в течение 3 часов.To 760 g of carbonized biomass (based on dry matter), obtained as a result of pyrolysis of sunflower husk, 300 g of resinous fraction was added. The ratio of carbonized biomass to resinous fraction is 2.5: 1. Mixing was carried out in a paddle mixer with a mixer rotation frequency of 15 rpm. Uniform mixing did not occur, the resinous part adhered to the surface of the mixer blade. Attempts have been made to mold the resulting material / mixture on a hand press with a design force on the rod of up to 2 tons into a cube shape with a through hole. However, molding the resulting material / mixture into a predetermined shape did not result in a tightly adhered briquette. Keeping the briquettes at room temperature for 170 hours led to a partial collapse of the cube edges, and upon further heating, in some cases, the cube edges. The resulting briquetted forms were subjected to annealing at the following temperature conditions: 150 ° C - 6 hours, 200 ° C - 6 hours, 250 ° C - 6 hours, for a total of 24 hours, taking into account reaching the set temperature; raising the temperature to 300 ° C with holding at a given temperature for 5 hours, raising the temperature to 500 ° C at a rate of 25 ° C / h and holding at a given temperature for 3 hours; rise in temperature to 650-675 ° С within 3 hours.

После отжига с целью предотвращения тления полученных форм, их помещали в герметично закрывающуюся емкость.After annealing in order to prevent smoldering of the obtained forms, they were placed in a hermetically sealed container.

Физико-химические характеристики полученного продукта: теплота сгорания 29280 кДж/кг, влажность 1,5 % мас., содержание золы 10,2 % мас., содержание летучих веществ 6,8 % мас., содержание нелетучего углерода 81,5 % мас. Испытание на холодную прочность – сбрасывание топливного брикета с высоты в 3 м – не проводилось, поскольку формования брикета в заданную форму не происходило. Physicochemical characteristics of the obtained product: heat of combustion 29280 kJ / kg, humidity 1.5% wt., Ash content 10.2% wt., Content of volatile substances 6.8% wt., Content of non-volatile carbon 81.5% wt. The cold strength test - dropping a fuel briquette from a height of 3 m - was not carried out, since the briquette was not molded into a given shape.

Сравнительный пример В с водосодержащей фракциейComparative example B with a water-containing fraction

К 500 г карбонизованной биомассы (из расчета на сухое вещество), полученной в результате пиролиза лузги семян подсолнечника, добавляют 500 г водосодержащей фракции пиролизной жидкости, полученной в результате отстаивания после пиролиза лузги семян подсолнечника. Соотношение карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией составляет 1:1. Количество водосодержащей фракции увеличено по сравнению со смолистой фракцией в сравнительном примере А ввиду содержания в водосодержащей фракции меньшего количества органических веществ в сравнении со смолистой частью, которые могли бы при нагревании привести к упрочнению брикета. Перемешивание осуществлялось в лопастном смесителе с частотой вращения смесителя 15 об./мин., налипания не происходило. Полученная смесь перемешивалась и уплотнялась в вальцовом смесителе, в котором происходит перетирание смеси между вальцами, для получения однородной смеси. Полученную пропитанную смесь формовали на ручном прессе с расчетным усилием на штоке до 2 т в форму куба со сквозным отверстием. Брикет с формой куба отжигался при следующих температурных режимах: 150°С – 6 часов, 200°С – 6 часов, 250°С – 6 часов, суммарно 24 часа с учетом выхода на заданную температуру; подъем температуры до 300°С с выдерживанием при заданной температуре в течение 5 часов, подъем температуры до 500 °С со скоростью 25°С/ч и выдерживание при заданной температуре в течение 3 часов; подъем температуры до 650-675°С в течение 3 часов.To 500 g of carbonized biomass (based on dry matter) obtained as a result of pyrolysis of sunflower husk, add 500 g of an aqueous fraction of pyrolysis liquid obtained as a result of settling after pyrolysis of sunflower husk. The ratio of the carbonized biomass to the water-containing fraction is 1: 1. The amount of the water-containing fraction is increased compared to the resinous fraction in Comparative Example A due to the content in the water-containing fraction of less organic matter in comparison with the resinous part, which could lead to strengthening of the briquette when heated. Mixing was carried out in a paddle mixer with a mixer rotation frequency of 15 rpm, no sticking occurred. The resulting mixture was mixed and compacted in a roller mixer, in which the mixture is rubbed between the rollers to obtain a homogeneous mixture. The resulting impregnated mixture was molded on a hand press with a design force on the rod up to 2 tons into a cube shape with a through hole. The briquette with the shape of a cube was annealed at the following temperature conditions: 150 ° C - 6 hours, 200 ° C - 6 hours, 250 ° C - 6 hours, 24 hours in total, taking into account the exit to the set temperature; raising the temperature to 300 ° C with holding at a given temperature for 5 hours, raising the temperature to 500 ° C at a rate of 25 ° C / h and holding at a given temperature for 3 hours; rise in temperature to 650-675 ° С within 3 hours.

Выгрузка брикетов после отжига осуществлялась в герметично закрывающуюся емкость для стабилизации.After annealing, the briquettes were unloaded into a hermetically sealed container for stabilization.

Физико-химические характеристики полученного продукта: теплота сгорания 29200 кДж/кг, влажность 4,0 % мас., содержание золы 10,1 % мас., содержание летучих веществ 5,8 % мас., содержание нелетучего углерода 80,1 % мас. При сбрасывании топливного брикета с высоты в 3 м он разламывается более, чем на 3 части, а именно на 5 крупных частей с отщеплением множества мелких кусочков. Physicochemical characteristics of the obtained product: heat of combustion 29200 kJ / kg, humidity 4.0% wt., Ash content 10.1% wt., Content of volatile substances 5.8% wt., Content of non-volatile carbon 80.1% wt. When dropping a fuel briquette from a height of 3 m, it breaks down into more than 3 parts, namely, into 5 large parts with the splitting off of many small pieces.

Пример 1 без соблюдения рецептуры брикетаExample 1 without following the briquette recipe

К 1000 г карбонизованной биомассы (из расчета на сухое вещество), полученной в результате пиролиза лузги семян подсолнечника, добавлялось 500 г водосодержащей фракции пиролизной жидкости, полученной в результате отстаивания после пиролиза лузги семян подсолнечника. Перемешивание осуществлялось в лопастном смесителе с частотой вращения смесителя 15 об./мин. К полученной первой смеси добавлялось 500 г смолистой фракции пиролизной жидкости, несмешивающейся с водой, полученной в результате отстаивания после пиролиза лузги семян подсолнечника. Соотношение карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией и смолистой фракцией составляло 1:0,5:0,5. Налипание смолистой фракции к поверхности лопасти смесителя проявлялось в меньшей степени, но сохранялось. Полученный углеродсодержащий материал перемешивался и уплотнялся в вальцовом смесителе. Ввиду сохранившегося налипания смолистой фракции к поверхности лопасти смесителя однородного перемешивания не достигалось. Полученный пропитанный углеродсодержащий материал формовали на ручном прессе с расчетным усилием на штоке до 2 т в форму куба со сквозным отверстием. Брикет с формой куба отжигался при следующих температурных режимах: 150°С – 6 часов, 200°С – 6 часов, 250°С – 6 часов, суммарно 24 часа с учетом выхода на заданную температуру; подъем температуры до 300°С с выдерживанием при заданной температуре в течение 5 часов, подъем температуры до 500 °С со скоростью 25°С/ч и выдерживание при заданной температуре в течение 3 часов; подъем температуры до 650-675°С в течение 3 часов.To 1000 g of carbonized biomass (based on dry matter) obtained as a result of pyrolysis of sunflower husks, 500 g of an aqueous fraction of pyrolysis liquid obtained as a result of settling after pyrolysis of sunflower seed husks was added. Mixing was carried out in a paddle mixer with a mixer rotation frequency of 15 rpm. To the resulting first mixture was added 500 g of a resinous fraction of a pyrolysis liquid immiscible with water, obtained as a result of settling after pyrolysis of sunflower husks. The ratio of the carbonized biomass with the water-containing fraction and the resinous fraction was 1: 0.5: 0.5. The adhesion of the resinous fraction to the surface of the mixer blade was less evident, but persisted. The resulting carbonaceous material was mixed and compacted in a roller mixer. In view of the remaining adhesion of the resinous fraction to the surface of the mixer blade, uniform mixing was not achieved. The obtained impregnated carbon-containing material was molded on a hand press with a design force on the rod up to 2 tons into a cube shape with a through hole. The briquette with the shape of a cube was annealed at the following temperature conditions: 150 ° C - 6 hours, 200 ° C - 6 hours, 250 ° C - 6 hours, 24 hours in total, taking into account the exit to the set temperature; raising the temperature to 300 ° C with holding at a given temperature for 5 hours, raising the temperature to 500 ° C at a rate of 25 ° C / h and holding at a given temperature for 3 hours; rise in temperature to 650-675 ° С within 3 hours.

Выгрузка брикетов после отжига осуществлялась в герметично закрывающуюся емкость для стабилизации.After annealing, the briquettes were unloaded into a hermetically sealed container for stabilization.

Физико-химические характеристики полученного продукта: теплота сгорания 30080 кДж/кг, влажность 2,6 % мас., содержание золы 9,8 % мас., содержание летучих веществ 6,2 % мас., содержание нелетучего углерода 81,4 % мас. При сбрасывании топливного брикета с высоты в 3 м он разламывается более, чем на 3 части, а именно на 4 части, причем 3 части были более крепкими, а одна часть была с трещиной.Physicochemical characteristics of the resulting product: heat of combustion 30080 kJ / kg, moisture 2.6% wt., Ash content 9.8% wt., Volatile matter content 6.2% wt., Non-volatile carbon content 81.4% wt. When dropping a fuel briquette from a height of 3 m, it breaks into more than 3 parts, namely into 4 parts, and 3 parts were stronger, and one part was cracked.

Пример 2 – по изобретениюExample 2 - according to the invention

К 760 г карбонизованной биомассы (из расчета на сухое вещество), полученной в результате пиролиза лузги семян подсолнечника, добавляют 1000 г водосодержащей фракции пиролизной жидкости, полученной в результате отстаивания после пиролиза лузги семян подсолнечника. Перемешивание осуществлялось в лопастном смесителе с частотой вращения смесителя 15 об./мин. К полученной первой смеси добавлялось 240 г смолистой фракции пиролизной жидкости, несмешивающейся с водой, полученной в результате отстаивания после пиролиза лузги семян подсолнечника. Соотношение карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией и смолистой фракцией составляет 1:1,3:0,3. Происходило равномерное перемешивание углеродсодержащего материала. Полученный углеродсодержащий материал перемешивался и уплотнялся в вальцовом смесителе, в котором происходит перетирание углеродсодержащего материала между вальцами, в результате чего происходило перемешивание, измельчение и гомогенизация углеродсодержащего материала. Полученный пропитанный углеродсодержащий материал формовали на ручном прессе с расчетным усилием на штоке до 2 т в форму куба со сквозным отверстием. Брикет с формой куба подвергался сушке в течение 168 часов при комнатной температуре, затем отжигался при следующих температурных режимах: 150°С – 6 часов, 200°С – 6 часов, 250°С – 6 часов, суммарно 24 часа с учетом выхода на заданную температуру; подъем температуры до 300°С с выдерживанием при заданной температуре в течение 5 часов, подъем температуры до 500 °С со скоростью 25°С/ч и выдерживание при заданной температуре в течение 3 часов; подъем температуры до 650-675°С в течение 3 часов.To 760 g of carbonized biomass (based on dry matter) obtained as a result of pyrolysis of sunflower husk, add 1000 g of an aqueous fraction of pyrolysis liquid obtained as a result of settling after pyrolysis of sunflower seed husk. Mixing was carried out in a paddle mixer with a mixer rotation frequency of 15 rpm. To the resulting first mixture was added 240 g of a resinous fraction of a pyrolysis liquid immiscible with water, obtained as a result of settling after pyrolysis of sunflower husks. The ratio of carbonized biomass with water-containing fraction and resinous fraction is 1: 1.3: 0.3. There was a uniform mixing of the carbonaceous material. The resulting carbonaceous material was mixed and compacted in a roller mixer, in which the carbonaceous material was rubbed between the rollers, as a result of which mixing, crushing and homogenization of the carbonaceous material occurred. The obtained impregnated carbon-containing material was molded on a hand press with a design force on the rod up to 2 tons into a cube shape with a through hole. The briquette with the shape of a cube was dried for 168 hours at room temperature, then annealed at the following temperature conditions: 150 ° С - 6 hours, 200 ° С - 6 hours, 250 ° С - 6 hours, 24 hours in total, taking into account the exit to the set temperature; raising the temperature to 300 ° C with holding at a given temperature for 5 hours, raising the temperature to 500 ° C at a rate of 25 ° C / h and holding at a given temperature for 3 hours; rise in temperature to 650-675 ° С within 3 hours.

Выгрузка брикетов после отжига осуществлялась в герметично закрывающуюся емкость для стабилизации.After annealing, the briquettes were unloaded into a hermetically sealed container for stabilization.

Физико-химические характеристики полученного продукта: теплота сгорания 30447 кДж/кг, влажность 1,6 % мас., содержание золы 10,1 % мас., содержание летучих веществ 6,0 % мас., содержание нелетучего углерода 82,3 % мас., содержание серы 0,13 %мас. При сбрасывании топливного брикета с высоты в 3 м он не разламывается более, чем на 3 части.Physicochemical characteristics of the obtained product: heat of combustion 30447 kJ / kg, moisture 1.6% wt., Ash content 10.1% wt., Volatile matter content 6.0% wt., Content of non-volatile carbon 82.3% wt. , sulfur content 0.13% wt. When dropping a fuel briquette from a height of 3 m, it does not break into more than 3 parts.

Пример 3 – по изобретениюExample 3 - according to the invention

Аналогичен примеру 1, но для получения карбонизованной биомассы и пиролизной жидкости в виде отстоявшихся водосодержащей фракции и смолистой фракции использовалась солома пшеницы. Карбонизованная биомасса бралась в количестве 800 г (из расчета на сухое вещество), водосодержащая фракция жидких продуктов пиролиза использовалась в количестве 1000 г, смолистая фракция пиролизной жидкости, полученной в результате пиролиза соломы пшеницы, использовалась в количестве 200 г. Соотношение карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией и смолистой фракцией составляло 1:1,25:0,25. Происходило однородное перемешивание углеродсодержащего материала. Брикет с формой куба подвергался сушке в течение 144 часов при комнатной температуре, затем отжигался при следующих температурных режимах: 150°С – 6 часов, 200°С – 6 часов, 250°С – 6 часов, суммарно 24 часа с учетом выхода на заданную температуру; подъем температуры до 300°С с выдерживанием при заданной температуре в течение 6 часов, подъем температуры до 500 °С со скоростью 25°С/ч и выдерживание при заданной температуре в течение 3 часов; подъем температуры до 650-675°С в течение 3,5 часов.Similar to example 1, but to obtain carbonized biomass and pyrolysis liquid in the form of a settled water-containing fraction and resinous fraction, wheat straw was used. Carbonized biomass was taken in an amount of 800 g (based on dry matter), the water-containing fraction of liquid pyrolysis products was used in an amount of 1000 g, the resinous fraction of the pyrolysis liquid obtained as a result of pyrolysis of wheat straw was used in an amount of 200 g. The ratio of carbonized biomass to the water-containing fraction and the gum fraction was 1: 1.25: 0.25. There was a homogeneous mixing of the carbonaceous material. The briquette with the shape of a cube was dried for 144 hours at room temperature, then annealed at the following temperature conditions: 150 ° С - 6 hours, 200 ° С - 6 hours, 250 ° С - 6 hours, 24 hours in total, taking into account the exit to the set temperature; raising the temperature to 300 ° C with holding at a given temperature for 6 hours, raising the temperature to 500 ° C at a rate of 25 ° C / h and holding at a given temperature for 3 hours; temperature rise to 650-675 ° C within 3.5 hours.

Физико-химические характеристики полученного продукта: теплота сгорания 32000 кДж/кг, влажность 1,5 % мас., содержание золы 10,1 % мас., содержание летучих веществ 6,0 % мас., содержание нелетучего углерода 88,4 % мас., содержание серы 0,15 %мас. При сбрасывании топливного брикета с высоты в 3 м он не разламывается более, чем на 3 части.Physicochemical characteristics of the obtained product: heat of combustion 32000 kJ / kg, humidity 1.5% wt., Ash content 10.1% wt., Content of volatile substances 6.0% wt., Content of non-volatile carbon 88.4% wt. , sulfur content 0.15% wt. When dropping a fuel briquette from a height of 3 m, it does not break into more than 3 parts.

Пример 4 – по изобретениюExample 4 according to the invention

Аналогичен примеру 1, но для получения карбонизованной биомассы и пиролизной жидкости в виде отстоявшихся водосодержащей фракции и смолистой фракции использовались опилки древесины березы. Карбонизованная биомасса бралась в количестве 840 г (из расчета на сухое вещество), водосодержащая фракция жидких продуктов пиролиза использовалась в количестве 1000 г, смолистая фракция пиролизной жидкости, использовалась в количестве 160 г. Соотношение карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией и смолистой фракцией составляло 1:1,2:0,2. Происходило однородное перемешивание углеродсодержащего материала. Брикет с формой куба подвергался сушке в течение 80 часов при комнатной температуре, затем отжигался при следующих температурных режимах: 150°С – 6 часов, 200°С – 6 часов, 250°С – 6 часов, суммарно 24 часа с учетом выхода на заданную температуру; подъем температуры до 300°С с выдерживанием при заданной температуре в течение 6 часов, подъем температуры до 500 °С со скоростью 25°С/ч и выдерживание при заданной температуре в течение 3 часов; подъем температуры до 650-675°С в течение 5 часов.Similar to example 1, but to obtain carbonized biomass and pyrolysis liquid in the form of settled water-containing fraction and resinous fraction, sawdust of birch wood was used. Carbonized biomass was taken in the amount of 840 g (based on dry matter), the water-containing fraction of liquid pyrolysis products was used in the amount of 1000 g, the resinous fraction of the pyrolysis liquid was used in the amount of 160 g. The ratio of carbonized biomass with the water-containing fraction and the resinous fraction was 1: 1 , 2: 0.2. There was a homogeneous mixing of the carbonaceous material. The briquette with the shape of a cube was dried for 80 hours at room temperature, then annealed at the following temperature conditions: 150 ° C - 6 hours, 200 ° C - 6 hours, 250 ° C - 6 hours, 24 hours in total, taking into account the exit to the set temperature; raising the temperature to 300 ° C with holding at a given temperature for 6 hours, raising the temperature to 500 ° C at a rate of 25 ° C / h and holding at a given temperature for 3 hours; temperature rise to 650-675 ° C within 5 hours.

Физико-химические характеристики полученного продукта: теплота сгорания 32115 кДж/кг, влажность 2,1 % мас., содержание золы 9,9 % мас., содержание летучих веществ 5,9 % мас., содержание нелетучего углерода 88,4 % мас., содержание серы не детектируется. При сбрасывании топливного брикета с высоты в 3 м он не разламывается более, чем на 3 части.Physicochemical characteristics of the obtained product: heat of combustion 32115 kJ / kg, moisture 2.1% wt., Ash content 9.9% wt., Volatile matter content 5.9% wt., Content of non-volatile carbon 88.4% wt. , the sulfur content is not detected. When dropping a fuel briquette from a height of 3 m, it does not break into more than 3 parts.

Сравнительный пример получения минеральной ваты с использованием каменноугольного коксаComparative example of obtaining mineral wool using coal coke

В вагранку загружали 203 кг каменноугольного кокса, 1500 кг минерального сырья (базальт, доломит). В ходе процесса сырье перемещается по высоте печи до зоны горения, в которую через фурмы подается обогащенный кислородом воздух. Под действием тепла образуется расплав каменного материала, который далее используется для получения каменной ваты.The cupola was loaded with 203 kg of coal coke, 1500 kg of mineral raw materials (basalt, dolomite). During the process, the raw material moves along the height of the furnace to the combustion zone, into which oxygen-enriched air is fed through the tuyeres. Under the influence of heat, a melt of stone material is formed, which is then used to obtain stone wool.

Было определено, что температура расплава составляет 1401-1417°С, условная вязкость расплава – 18-21см.It was determined that the temperature of the melt is 1401-1417 ° C, the relative viscosity of the melt is 18-21 cm.

Пример получения минеральной ваты способом по настоящему изобретениюAn example of obtaining mineral wool by the method of the present invention

В вагранку загружали 158 кг каменноугольного кокса, 50 кг топливного брикета из биомассы растительного происхождения 1500 кг минерального сырья (базальт, доломит). Сырье перемещается по высоте печи до зоны горения, в которую через фурмы подается обогащенный кислородом воздух. Под действием тепла образуется расплав каменного материала, который далее используется для получения каменной ваты.The cupola was loaded with 158 kg of coal coke, 50 kg of a fuel briquette from biomass of plant origin, 1500 kg of mineral raw materials (basalt, dolomite). The raw material moves along the height of the furnace to the combustion zone, into which oxygen-enriched air is fed through the tuyeres. Under the influence of heat, a melt of stone material is formed, which is then used to obtain stone wool.

Было определено, что температура расплава составляет 1363-1392°С, условная вязкость расплава – 18см.It was determined that the temperature of the melt is 1363-1392 ° C, the relative viscosity of the melt is 18 cm.

Определение условной вязкости осуществлялось следующим образом: отбиралась проба расплава в вискозиметр, которая заливается в трубку, после застывания измеряли расстояние, на которое растекалась проба. Условная вязкость определялась в сантиметрах.Determination of the relative viscosity was carried out as follows: a sample of the melt was taken into a viscometer, which was poured into the tube, after solidification, the distance over which the sample spread was measured. The relative viscosity was determined in centimeters.

Анализ данных, полученных в результате проведенных экспериментов, свидетельствует о том, что использование только смолистой фракции пиролизной жидкости не приводит к формованию смеси в брикеты ввиду невозможности равномерного распределения вязкой смолистой фракции среди частиц карбонизованной биомассы из-за ее налипания на элементы смесителя, что не позволяет получать однородно промешанную смесь. В результате часть карбонизованной биомассы остается вовсе не смешанной со смолистой фракцией, что не позволяет сформовать полученную массу в брикет необходимой формы и с заданными прочностными характеристиками.Analysis of the data obtained as a result of the experiments carried out indicates that the use of only the resinous fraction of the pyrolysis liquid does not lead to the formation of the mixture into briquettes due to the impossibility of uniform distribution of the viscous resinous fraction among the particles of carbonized biomass due to its adhesion to the mixer elements, which does not allow get a homogeneously mixed mixture. As a result, a part of the carbonized biomass remains not at all mixed with the resinous fraction, which does not allow the resulting mass to be formed into a briquette of the required shape and with the specified strength characteristics.

Использование водосодержащей фракции приводит к формованию брикета, но не позволяет получить брикет с заданными прочностыми характеристиками, что может быть обусловлено тем фактом, что вода и органические вещества, содержащиеся в водосодержащей фракции, отличаются от органической массы карбонизованной биомассы коэффициентом теплового расширения, что в результате приводит к получению брикета недостаточной прочности. The use of a water-containing fraction leads to the formation of a briquette, but does not allow obtaining a briquette with the desired strength characteristics, which may be due to the fact that water and organic substances contained in the water-containing fraction differ from the organic mass of carbonized biomass by the coefficient of thermal expansion, which results in to obtain a briquette of insufficient strength.

Наличие у брикета, включающего водосодержащую фракцию и смолистую фракцию, большей прочности может быть обусловлено тем, что смолистая фракция содержит термически устойчивые углеводородные соединения, которые способствуют связыванию частиц карбонизованной биомассы. При этом для получения гомогенизированного углеродсодержащего материала необходимо проводить первоначальное смешение карбонизованной биомассы с водосодержащей фракции с последующим добавление смолистой фракции, что способствует меньшему налипанию смолистой фракции к элементам смесителя. Для достижения наименьшего налипания смолистой фракции на элементы смесителя, и как результат исключения потерь смолистой фракции, необходимо соблюдать соотношение количества добавляемой водосодержащей фракции и смолистой фракции, которое может находиться в интервале от 4:1 до 7:1 по массе, что в результате приводит к равномерному распределению смолистой фракции между частицами карбонизованной биомассы, как это наглядно можно увидеть на фиг.1. Вероятно образующаяся при смешении коллоидная система из компонентов карбонизованной биомассы, водосодержащей фракции и смолистой фракции способствует тому, что углеродсодержащий материал можно равномерно перемешивать, минимизируя контакт соприкосновения вязкой смолистой фракции с элементами смесителя, и таким образом способствуя более равномерному распределению смолистой фракции между частицами карбонизованной биомассы, что приводит к получению гомогенизированного углеродсодержащего материала с последующим получением топливного брикета с необходимой теплотворной способностью.The presence of a briquette, including a water-containing fraction and a resinous fraction, of greater strength may be due to the fact that the resinous fraction contains thermally stable hydrocarbon compounds that contribute to the binding of particles of carbonized biomass. In this case, to obtain a homogenized carbon-containing material, it is necessary to carry out the initial mixing of the carbonized biomass with the water-containing fraction, followed by the addition of the resinous fraction, which contributes to less adhesion of the resinous fraction to the mixer elements. To achieve the least adhesion of the resinous fraction on the mixer elements, and as a result of eliminating the loss of the resinous fraction, it is necessary to observe the ratio of the amount of the added water-containing fraction and the resinous fraction, which can be in the range from 4: 1 to 7: 1 by weight, which as a result leads to uniform distribution of the resinous fraction between the particles of carbonized biomass, as can be clearly seen in Fig. 1. The colloidal system probably formed during mixing of the components of the carbonized biomass, the water-containing fraction and the resinous fraction contributes to the fact that the carbon-containing material can be uniformly mixed, minimizing the contact of the viscous resinous fraction with the mixer elements, and thus contributing to a more uniform distribution of the resinous fraction between the particles of the carbonized biomass which leads to the production of a homogenized carbon-containing material with the subsequent production of a fuel briquette with the required heating value.

Анализ значений теплотворной способности сравнительных примеров и примеров по изобретению свидетельствует о том, что теплотворная способность образующегося продукта приблизительно одинакова. По всей видимости, сопоставимая теплотворная способность сравнительного примера А и сравнительного примера В обусловлена тем, что в первом случае вклад в теплотворную способность вносит дополнительное количество углерода, который может образоваться из смолистой фракции при отжиге брикета с подъемом температуры от 150°С до 700°С. Сохранение же значения теплотворной способности в сравнительном примере В сопоставимым со значением теплотворной способности в сравнительном примере А может быть обусловлено выделением водорода, который может вносить свой вклад в общую теплотворную способность брикета, и который может образовываться в результате взаимодействия углерода с водой, сохранившейся в порах топливного брикета, по реакции:Analysis of the calorific value of the comparative examples and the examples according to the invention shows that the calorific value of the resulting product is approximately the same. Apparently, the comparable calorific value of comparative example A and comparative example B is due to the fact that in the first case, an additional amount of carbon contributes to the calorific value, which can be formed from the resinous fraction during annealing of the briquette with a temperature rise from 150 ° C to 700 ° C. ... The retention of the calorific value in comparative example B comparable to the calorific value in comparative example A can be due to the release of hydrogen, which can contribute to the total calorific value of the briquette, and which can be formed as a result of the interaction of carbon with water retained in the pores of the fuel briquette, according to the reaction:

C+H2O = H2+COC + H 2 O = H 2 + CO

в условиях недостатка воды ввиду ее испарения при проведении отжига при температуре от 150°С до 700°С.under conditions of water shortage due to its evaporation during annealing at temperatures from 150 ° C to 700 ° C.

При этом сопоставимость значений нелетучего углерода во всех примерах может быть обусловлена тем, что смолистая фракция, входящая в состав брикета в сравнительном примере А и примерах 1-4 при отжиге от 150°С до 700°С дополнительно вносит вклад углерода за счет образующейся из нее коксовой части, а в случае сравнительного примера В, а также примеров 1-4, входящая в состав брикета водосодержащая фракция будет приводить к образованию паров воды, которые наряду с выделяющейся при нагреве смолой и газами разложения будут приводить к созданию облака защитной атмосферы. При этом горение выделяющихся газов и паров будет осуществляться на периферии газового облака. Тем самым, озоление частиц угля кислородом воздуха минимизируется, что обеспечивает необходимый уровень содержания углерода, за счет чего повышается теплотворная способность кокса. Кроме того, образование облака защитной атмосферы препятствует повышению зольности топлива в результате потери топливом части горючей составляющей. In this case, the comparability of the values of non-volatile carbon in all examples may be due to the fact that the resinous fraction that is part of the briquette in comparative example A and examples 1-4 during annealing from 150 ° C to 700 ° C additionally contributes to carbon due to the resulting coke part, and in the case of comparative example B, as well as examples 1-4, the water-containing fraction included in the briquette will lead to the formation of water vapor, which, along with the tar released during heating and decomposition gases, will lead to the creation of a protective atmosphere cloud. In this case, the combustion of the evolved gases and vapors will be carried out at the periphery of the gas cloud. Thus, ashing of coal particles with atmospheric oxygen is minimized, which ensures the required level of carbon content, thereby increasing the calorific value of coke. In addition, the formation of a protective atmosphere cloud prevents an increase in the ash content of the fuel as a result of the loss of a part of the combustible component by the fuel.

Следует отметить, что несколько повышенное значение показателя зольности в сравнительном примере А, может быть обусловлено тем, что не удалость достичь плотного формования брикета, и отжиг произошел в большей степени ввиду рыхлости получившейся формы, что привело к некоторому понижению углеродной составляющей, и как следствие повышению зольности.It should be noted that a slightly increased value of the ash content in comparative example A may be due to the fact that it was not possible to achieve dense molding of the briquette, and the annealing occurred to a greater extent due to the looseness of the resulting shape, which led to a slight decrease in the carbon component, and, as a consequence, an increase in ash content.

Таким образом, смешивание карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией пиролизной жидкости и смолистой фракцией пиролизной жидкости, несмешивающейся с водосодержащей фракцией, при специально определенном соотношении водосодержащей и смолистой фракций пиролизной жидкости, обеспечивающем получение однородно перемешанного углеродсодержащего материала, с последующим формованием и отжигом позволяет получать прочный топливный брикет с необходимой теплотворной способностью, что позволяет применять топливный брикет в топливных, плавильных печах для плавки и/или восстановления минерального сырья. При этом, получение топливного брикета может осуществляться экологичным и экономически выгодным способом ввиду использования побочных продуктов пиролиза и отсутствия необходимости утилизации отходов. При этом физико-химические показатели топливного брикета свидетельствуют о возможности его применения в качестве топлива в способе получения минеральной ваты. В связи с чем использование топливного брикета в способе получения минеральной ваты приводит к удешевлению производственного процесса ввиду возможности замены дорогостоящего кокса на более экологически чистый топливный брикет из биомассы растительного происхождения, применение которого позволяет не только понизить количество образующихся побочных продуктов при осуществлении способа, но также улучшить экологическую составляющую процесса.Thus, mixing the carbonized biomass with the water-containing fraction of the pyrolysis liquid and the resinous fraction of the pyrolysis liquid immiscible with the water-containing fraction, at a specially determined ratio of the water-containing and resinous fractions of the pyrolysis liquid, which ensures the production of a uniformly mixed carbon-containing material, with subsequent molding and annealing. with the required calorific value, which allows the use of a fuel briquette in fuel, smelting furnaces for melting and / or recovery of mineral raw materials. At the same time, obtaining a fuel briquette can be carried out in an environmentally friendly and cost-effective way due to the use of pyrolysis by-products and the absence of the need for waste disposal. At the same time, the physicochemical indicators of the fuel briquette indicate the possibility of its use as a fuel in a method for producing mineral wool. In this connection, the use of a fuel briquette in the method of producing mineral wool leads to a reduction in the cost of the production process due to the possibility of replacing expensive coke with a more environmentally friendly fuel briquette from biomass of plant origin, the use of which allows not only to reduce the amount of by-products formed during the implementation of the method, but also to improve ecological component of the process.

Как видно из сопоставительных примеров получения минеральной ваты способом по настоящему изобретению и способом с применением каменноугольного кокса, температура расплава каменного материала и условная вязкость расплава в сравнительном примере и в примере получения минеральной ваты способом по настоящему изобретению сопоставимы, что свидетельствует о надлежащей теплотворной способности топливного брикета из биомассы растительного происхождения и возможности его использования вместо каменноугольного кокса.As can be seen from the comparative examples of the production of mineral wool by the method of the present invention and the method using coal coke, the temperature of the rock material melt and the relative viscosity of the melt in the comparative example and in the example of the production of mineral wool by the method of the present invention are comparable, which indicates the proper calorific value of the fuel briquette from biomass of plant origin and the possibility of using it instead of coal coke.

Также, следует отметить, что факт того, что температура расплава, полученного из каменного материала с применением топливного брикета по изобретению, соизмерима с температурой расплава каменного материала, полученного при применении каменноугольного кокса, свидетельствует о том, что горячая прочность топливного брикета является приемлемой для использования в вагранке. Also, it should be noted that the fact that the temperature of the melt obtained from the stone material using a fuel briquette according to the invention is comparable to the temperature of the melted stone material obtained using coal coke indicates that the hot strength of the fuel briquette is acceptable for use. in the cupola.

Такого эффекта можно достичь только в случае поступления топливного брикета в зону горения без разрушения, где топливный брикет сможет отдать свою тепловую энергию каменному материалу в достаточной степени для плавления последнего.This effect can be achieved only if the fuel briquette enters the combustion zone without destruction, where the fuel briquette can give its thermal energy to the stone material sufficiently to melt the latter.

Оценка горячей прочности топливного брикетаEstimation of the hot strength of a fuel briquette

Из топливного брикета, полученного по Примеру 2, выпиливанием получали прямоугольные образцы размером 100х40х30 мм. Затем измеряли силу разрушения выпиленных образцов при сжатии при температурах 600ºС и 800ºС при выдерживании в течение 60 минут.From the fuel briquette obtained according to Example 2, rectangular samples with dimensions of 100x40x30 mm were cut by sawing. Then, the fracture force of the sawn-off specimens was measured in compression at temperatures of 600 ° C and 800 ° C with holding for 60 minutes.

Получали топливный брикет по Примеру 2 с добавлением крошки каменноугольного кокса к карбонизованной биомассе до смешения с водосодержащей фракцией пиролизной жидкости. Из полученного топливного брикета выпиливанием получали прямоугольные образцы размером 100х40х30 мм. Затем измеряли силу разрушения выпиленных образцов при сжатии при температурах 600ºС и 800ºС при выдерживании в течение 60 минут.Received a fuel briquette according to Example 2 with the addition of crumbs of coal coke to the carbonized biomass before mixing with the aqueous fraction of the pyrolysis liquid. From the obtained fuel briquette, rectangular samples of 100x40x30 mm in size were obtained by sawing out. Then, the fracture force of the sawn-off specimens was measured in compression at temperatures of 600 ° C and 800 ° C with holding for 60 minutes.

Таблица 5Table 5

No. Тип образцаSample type Сила разрушения при сжатии, кНCompression fracture force, kN 600оС600 o C 800оС800 o C 11 Пример 2 Example 2 1515 1313 22 Пример 2 и 5% масс. крошки каменноугольного коксаExample 2 and 5% of the mass. coal coke crumbs 16sixteen 14fourteen 33 Пример 2 и 10% масс. крошки каменноугольного коксаExample 2 and 10% of the mass. coal coke crumbs 1818 16sixteen 44 Пример 2 и 15% масс. крошки каменноугольного коксаExample 2 and 15% of the mass. coal coke crumbs 2020 1818

Анализ данных, полученных в результате проведенных экспериментов, свидетельствует о том, что топливный брикет по настоящему изобретению обладает достаточной горячей прочностью для его применения в топливных/плавильных печах (например, вагранке). Также, исходя из полученных данных можно сделать вывод относительно того, что добавление к карбонизованной биомассе крошки каменноугольного кокса позволяет улучшить горячую прочность топливного брикета.Analysis of the data obtained as a result of the experiments carried out indicates that the fuel briquette of the present invention has sufficient hot strength for its use in fuel / smelting furnaces (eg cupola). Also, based on the data obtained, it can be concluded that the addition of coal coke crumb to the carbonized biomass improves the hot strength of the fuel briquette.

Claims (64)

1. Способ получения минеральной ваты, содержащий этапы, на которых: 1. A method of obtaining mineral wool, containing the stages, which: – загружают в вагранку твердое топливо и исходное минеральное сырье;- load the cupola with solid fuel and raw mineral raw materials; – обеспечивают плавление минерального сырья,- provide melting of mineral raw materials, – обеспечивают выработку минеральной ваты,- ensure the production of mineral wool, причем твердое топливо содержит топливный брикет, выполненный из подвергнутого отжигу углеродсодержащего материала, включающего:moreover, the solid fuel contains a fuel briquette made of annealed carbonaceous material, including: – карбонизованную биомассу растительного происхождения;- carbonized biomass of plant origin; – связующее, включающее:- binder, including: i) водосодержащую фракцию пиролизной жидкости, полученную разделением пиролизной жидкости отстаиванием, причем пиролизная жидкость образована при пиролизе биомассы растительного происхождения; иi) a hydrous fraction of the pyrolysis liquid obtained by separating the pyrolysis liquid by settling, the pyrolysis liquid being formed by pyrolysis of biomass of plant origin; and ii) смолистую фракцию пиролизной жидкости, полученную разделением пиролизной жидкости отстаиванием, причем пиролизная жидкость образована при пиролизе биомассы растительного происхождения,ii) a resinous fraction of a pyrolysis liquid obtained by separating the pyrolysis liquid by settling, the pyrolysis liquid being formed by pyrolysis of biomass of plant origin, причем смолистая фракция является несмешиваемой с водосодержащей фракцией,wherein the resinous fraction is immiscible with the water-containing fraction, причем количество водосодержащей фракции по отношению к количеству смолистой фракции составляет от 4:1 до 7:1 по массе.moreover, the amount of the water-containing fraction in relation to the amount of the resinous fraction is from 4: 1 to 7: 1 by weight. 2. Способ по п.1, где углеродсодержащий материал получен смешиванием карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией пиролизной жидкости с получением первой смеси с последующим смешиванием полученной первой смеси со смолистой фракцией пиролизной жидкости.2. The method according to claim 1, wherein the carbon-containing material is obtained by mixing the carbonized biomass with the aqueous fraction of the pyrolysis liquid to obtain a first mixture, followed by mixing the resulting first mixture with the resinous fraction of the pyrolysis liquid. 3. Способ по п.1 или 2, где содержание карбонизованной биомассы составляет 38-43 мас.%, содержание смолистой фракции пиролизной жидкости составляет 7-12 мас.% и содержание водосодержащей фракции пиролизной жидкости составляет 45-55 мас.%. 3. The method according to claim 1 or 2, where the content of carbonized biomass is 38-43 wt%, the content of the resinous fraction of the pyrolysis liquid is 7-12 wt% and the content of the aqueous fraction of the pyrolysis liquid is 45-55 wt%. 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором смолистая фракция пиролизной жидкости и водосодержащая фракция пиролизной жидкости включают сконденсированные пары парогазовой смеси, полученной при пиролизе.4. The method according to any one of claims 1 to 3, in which the resinous fraction of the pyrolysis liquid and the water-containing fraction of the pyrolysis liquid include condensed vapors of the vapor-gas mixture obtained by pyrolysis. 5. Способ по любому из пп.1-4, где смолистая и водосодержащие фракции содержат углеродсодержащие органические соединения, образующиеся при пиролизе биомассы растительного происхождения.5. A method according to any one of claims 1 to 4, wherein the resinous and water-containing fractions contain carbon-containing organic compounds formed during the pyrolysis of plant biomass. 6. Способ по любому из пп.1-5, где содержание углеродсодержащих органических соединений, образующихся при пиролизе карбонизованной биомассы, в смолистой фракции больше, чем в водосодержащей фракции.6. The method according to any one of claims 1 to 5, where the content of carbon-containing organic compounds formed during the pyrolysis of carbonized biomass in the resinous fraction is greater than in the water-containing fraction. 7. Способ по любому из пп.1-6, где водосодержащая фракция и смолистая фракция пиролизной жидкости получены разделением пиролизной жидкости посредством отстаивания пиролизной жидкости.7. A method according to any one of claims 1 to 6, wherein the water-containing fraction and the resinous fraction of the pyrolysis liquid are obtained by separating the pyrolysis liquid by settling the pyrolysis liquid. 8. Способ по любому из пп.1-7, где водосодержащая фракция и смолистая фракция пиролизной жидкости получены разделением пиролизной жидкости посредством отстаивания пиролизной жидкости с одновременным охлаждением.8. A method according to any one of claims 1 to 7, wherein the water-containing fraction and the resinous fraction of the pyrolysis liquid are obtained by separating the pyrolysis liquid by settling the pyrolysis liquid with simultaneous cooling. 9. Способ по п.8, где пиролизная жидкость охлаждена до температуры в интервале от 20 до 40°С.9. The method according to claim 8, wherein the pyrolysis liquid is cooled to a temperature in the range from 20 to 40 ° C. 10. Способ по п.1, где отношение количества водосодержащей фракции пиролизной жидкости к количеству карбонизованной биомассы составляет от 1,2:1 до 1,3:1 по массе.10. The method according to claim 1, where the ratio of the amount of the aqueous fraction of the pyrolysis liquid to the amount of carbonized biomass is from 1.2: 1 to 1.3: 1 by weight. 11. Способ по п.1, где отношение смолистой фракции пиролизной жидкости к количеству карбонизованной биомассы составляет от 0,16:1 до 0,32:1 по массе.11. The method according to claim 1, wherein the ratio of the resinous fraction of the pyrolysis liquid to the amount of carbonized biomass is from 0.16: 1 to 0.32: 1 by weight. 12. Способ по п.1, где углеродсодержащий материал имеет форму куба с отверстием в его центральной части.12. The method of claim 1, wherein the carbonaceous material is in the shape of a cube with an opening in its central portion. 13. Способ по п.12, где отношение диаметра отверстия к стороне куба составляет 1:4.13. The method of claim 12, wherein the ratio of the hole diameter to the side of the cube is 1: 4. 14. Способ по п.1, где карбонизованная биомасса включает частицы карбонизованной биомассы, причем водосодержащая фракция пиролизной жидкости выполнена с возможностью однородного смешения c частицами карбонизованной биомассы и причем смолистая фракция пиролизной жидкости выполнена с возможностью однородного смешения со смесью водосодержащей фракции пиролизной жидкости и частиц карбонизованной биомассы.14. The method according to claim 1, where the carbonized biomass comprises particles of carbonized biomass, and the aqueous fraction of the pyrolysis liquid is made with the possibility of homogeneous mixing with particles of the carbonized biomass, and wherein the resinous fraction of the pyrolysis liquid is made with the possibility of homogeneous mixing with a mixture of the aqueous fraction of the pyrolysis liquid and particles of the carbonized biomass. 15. Способ по п.1, где топливный брикет выполнен из подвергнутого формованию и отжигу углеродсодержащего материала, включающего карбонизованную биомассу растительного происхождения и связующее.15. The method of claim 1, wherein the fuel briquette is formed from a molded and annealed carbonaceous material comprising carbonized plant biomass and a binder. 16. Способ по п.1 или 15, в котором брикет имеет форму куба с длиной сторон в интервале 90-125 мм.16. A method according to claim 1 or 15, wherein the briquette is in the shape of a cube with side lengths in the range of 90-125 mm. 17. Способ по п.16, в котором брикет в форме куба имеет сквозное отверстие в своей центральной части.17. The method of claim 16, wherein the cube-shaped briquette has a through hole in its central portion. 18. Способ по п.17, в котором отношение диаметра отверстия к длине стороны брикета составляет 1:4.18. The method of claim 17, wherein the ratio of the hole diameter to briquette side length is 1: 4. 19. Способ по п.1, где брикет дополнительно подвергнут сушке перед отжигом при комнатной температуре от 72 до 170 часов.19. The method of claim 1, wherein the briquette is further dried prior to annealing at room temperature for 72 to 170 hours. 20. Способ по п.15, где брикет сформован в форму куба посредством прессования.20. The method of claim 15, wherein the briquette is formed into a cube by compression. 21. Способ по п.1, где брикет отожжен при температуре в интервале 150-900°С, предпочтительно 150-700°С.21. The method according to claim 1, wherein the briquette is annealed at a temperature in the range of 150-900 ° C, preferably 150-700 ° C. 22. Способ по п.1, где содержание серы в брикете составляет менее 0,2%.22. The method of claim 1, wherein the briquette has a sulfur content of less than 0.2%. 23. Способ по п.1, в котором минеральная вата представляет собой минеральную вату для изоляции.23. The method of claim 1, wherein the mineral wool is insulation mineral wool. 24. Способ по п.1, в котором карбонизованная биомасса, входящая в состав углеродсодержащего материала, включает 5-15 мас.%, предпочтительно 5-10 мас.%, коксовой крошки из расчета на общую массу карбонизованной биомассы и коксовой крошки.24. A method according to claim 1, wherein the carbonized biomass included in the carbonaceous material comprises 5-15 wt%, preferably 5-10 wt%, coke crumb based on the total weight of carbonized biomass and coke crumb. 25. Применение топливного брикета в качестве топлива для получения минеральной ваты, 25. The use of a fuel briquette as fuel for the production of mineral wool, причем топливный брикет выполнен из подвергнутого отжигу углеродсодержащего материала, включающего:moreover, the fuel briquette is made of annealed carbon-containing material, including: – карбонизованную биомассу растительного происхождения;- carbonized biomass of plant origin; – связующее, включающее:- binder, including: i) водосодержащую фракцию пиролизной жидкости, полученную разделением пиролизной жидкости отстаиванием, причем пиролизная жидкость образована при пиролизе биомассы растительного происхождения; иi) a hydrous fraction of the pyrolysis liquid obtained by separating the pyrolysis liquid by settling, the pyrolysis liquid being formed by pyrolysis of biomass of plant origin; and ii) смолистую фракцию пиролизной жидкости, полученную разделением пиролизной жидкости отстаиванием, причем пиролизная жидкость образована при пиролизе биомассы растительного происхождения,ii) a resinous fraction of a pyrolysis liquid obtained by separating the pyrolysis liquid by settling, the pyrolysis liquid being formed by pyrolysis of biomass of plant origin, причем смолистая фракция является несмешиваемой с водосодержащей фракцией,wherein the resinous fraction is immiscible with the water-containing fraction, причем количество водосодержащей фракции по отношению к количеству смолистой фракции составляет от 4:1 до 7:1 по массе.moreover, the amount of the water-containing fraction in relation to the amount of the resinous fraction is from 4: 1 to 7: 1 by weight. 26. Применение по п.25, где углеродсодержащий материал получен смешиванием карбонизованной биомассы с водосодержащей фракцией пиролизной жидкости с получением первой смеси с последующим смешиванием полученной первой смеси со смолистой фракцией пиролизной жидкости.26. Use according to claim 25, wherein the carbonaceous material is obtained by mixing the carbonized biomass with an aqueous fraction of the pyrolysis liquid to obtain a first mixture, followed by mixing the resulting first mixture with a resinous fraction of the pyrolysis liquid. 27. Применение по п.25 или 26, где содержание карбонизованной биомассы составляет 38-43 мас.%, содержание смолистой фракции пиролизной жидкости составляет 7-12 мас.% и содержание водосодержащей фракции пиролизной жидкости составляет 45-55 мас.%. 27. Use according to claim 25 or 26, wherein the content of the carbonized biomass is 38-43 wt%, the content of the resinous fraction of the pyrolysis liquid is 7-12 wt% and the content of the aqueous fraction of the pyrolysis liquid is 45-55 wt%. 28. Применение по любому из пп.25-27, в котором смолистая фракция пиролизной жидкости и водосодержащая фракция пиролизной жидкости включают сконденсированные пары парогазовой смеси, полученной при пиролизе.28. The use according to any one of claims 25-27, in which the resinous fraction of the pyrolysis liquid and the aqueous fraction of the pyrolysis liquid include condensed vapors of the vapor-gas mixture obtained by pyrolysis. 29. Применение по любому из пп.25-28, где смолистая и водосодержащие фракции содержат углеродсодержащие органические соединения, образующиеся при пиролизе биомассы растительного происхождения.29. The use according to any one of claims 25-28, where the resinous and water-containing fractions contain carbon-containing organic compounds formed during the pyrolysis of biomass of plant origin. 30. Применение по любому из пп.25-29, где содержание углеродсодержащих органических соединений, образующихся при пиролизе карбонизованной биомассы, в смолистой фракции больше, чем в водосодержащей фракции.30. The use according to any one of claims 25-29, where the content of carbon-containing organic compounds formed during the pyrolysis of carbonized biomass in the resinous fraction is greater than in the water-containing fraction. 31. Применение по любому из пп.25-30, где водосодержащая фракция и смолистая фракция пиролизной жидкости получены разделением пиролизной жидкости посредством отстаивания пиролизной жидкости.31. The use according to any one of claims 25-30, wherein the water-containing fraction and the resinous fraction of the pyrolysis liquid are obtained by separating the pyrolysis liquid by settling the pyrolysis liquid. 32. Применение по любому из пп.25-31, где водосодержащая фракция и смолистая фракция пиролизной жидкости получены разделением пиролизной жидкости посредством отстаивания пиролизной жидкости с одновременным охлаждением.32. Use according to any one of claims 25 to 31, wherein the water-containing fraction and the resinous fraction of the pyrolysis liquid are obtained by separating the pyrolysis liquid by settling the pyrolysis liquid with simultaneous cooling. 33. Применение по п.32, где пиролизная жидкость охлаждена до температуры в интервале от 20 до 40°С.33. Use according to claim 32, wherein the pyrolysis liquid is cooled to a temperature in the range from 20 to 40 ° C. 34. Применение по п.25, где отношение количества водосодержащей фракции пиролизной жидкости к количеству карбонизованной биомассы составляет от 1,2:1 до 1,3:1 по массе.34. Use according to claim 25, wherein the ratio of the amount of the hydrous fraction of the pyrolysis liquid to the amount of carbonized biomass is from 1.2: 1 to 1.3: 1 by weight. 35. Применение по п.25, где отношение смолистой фракции пиролизной жидкости к количеству карбонизованной биомассы составляет от 0,16:1 до 0,32:1 по массе.35. Use according to claim 25, wherein the ratio of the resinous fraction of the pyrolysis liquid to the amount of carbonized biomass is from 0.16: 1 to 0.32: 1 by weight. 36. Применение по п.25, где материал имеет форму куба с отверстием в его центральной части.36. Use according to claim 25, wherein the material is in the shape of a cube with an opening in its central part. 37. Применение по п.36, где отношение диаметра отверстия к стороне куба составляет 1:4.37. Use according to claim 36, wherein the ratio of the hole diameter to the side of the cube is 1: 4. 38. Применение по п.25, где карбонизованная биомасса включает частицы карбонизованной биомассы, причем водосодержащая фракция пиролизной жидкости выполнена с возможностью однородного смешения c частицами карбонизованной биомассы и причем смолистая фракция пиролизной жидкости выполнена с возможностью однородного смешения со смесью водосодержащей фракции пиролизной жидкости и частиц карбонизованной биомассы.38. The use according to claim 25, where the carbonized biomass comprises particles of carbonized biomass, and the aqueous fraction of the pyrolysis liquid is made with the possibility of homogeneous mixing with particles of the carbonized biomass, and wherein the resinous fraction of the pyrolysis liquid is made with the possibility of homogeneous mixing with a mixture of the aqueous fraction of the pyrolysis liquid and particles of carbonized biomass. 39. Применение по п.25, где топливный брикет выполнен из подвергнутого формованию и отжигу углеродсодержащего материала, включающего карбонизованную биомассу растительного происхождения и связующее.39. Use according to claim 25, wherein the fuel briquette is formed from a molded and annealed carbonaceous material comprising carbonized plant biomass and a binder. 40. Применение по п.25, в котором брикет имеет форму куба с длиной сторон в интервале 90-125 мм.40. Use according to claim 25, wherein the briquette is in the shape of a cube with side lengths in the range of 90-125 mm. 41. Применение по п.40, в котором брикет в форме куба имеет сквозное отверстие в своей центральной части.41. Use according to claim 40, wherein the cube-shaped briquette has a through hole in its central portion. 42. Применение по п.41, в котором отношение диаметра отверстия к длине стороны брикета составляет 1:4.42. Use according to claim 41, wherein the ratio of hole diameter to briquette side length is 1: 4. 43. Применение по п.25, где брикет дополнительно подвергнут сушке перед отжигом при комнатной температуре от 72 до 170 часов.43. Use according to claim 25, wherein the briquette is further dried prior to annealing at room temperature for 72 to 170 hours. 44. Применение по п.39, где брикет сформован в форму куба посредством прессования.44. Use according to claim 39, wherein the briquette is formed into a cube by pressing. 45. Применение по п.25, где брикет отожжен при температуре в интервале 150-900°С, предпочтительно 150-700°С.45. Use according to claim 25, wherein the briquette is annealed at a temperature in the range 150-900 ° C, preferably 150-700 ° C. 46. Применение по п.25, где содержание серы в брикете составляет менее 0,2%.46. Use according to claim 25, wherein the briquette has a sulfur content of less than 0.2%. 47. Применение по п.25, где карбонизованная биомасса, входящая в состав углеродсодержащего материала, включает 5-15 мас.%, предпочтительно 5-10 мас.%, коксовой крошки из расчета на общую массу карбонизованной биомассы и коксовой крошки. 47. Use according to claim 25, wherein the carbonized biomass included in the carbonaceous material comprises 5-15 wt%, preferably 5-10 wt% coke cakes based on the total weight of the carbonized biomass and coke cakes.
RU2019124667A 2019-08-02 2019-08-02 Method of producing mineral wool RU2730462C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124667A RU2730462C1 (en) 2019-08-02 2019-08-02 Method of producing mineral wool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124667A RU2730462C1 (en) 2019-08-02 2019-08-02 Method of producing mineral wool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2730462C1 true RU2730462C1 (en) 2020-08-24

Family

ID=72237978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019124667A RU2730462C1 (en) 2019-08-02 2019-08-02 Method of producing mineral wool

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2730462C1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2015114576A (en) * 2012-11-12 2017-01-10 Валорисасион И Лохистика Амбьенталь, С.Л.Л. BRIQUET USED FOR PRODUCING MINERAL WOOL AND METHOD FOR PRODUCING IT

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2015114576A (en) * 2012-11-12 2017-01-10 Валорисасион И Лохистика Амбьенталь, С.Л.Л. BRIQUET USED FOR PRODUCING MINERAL WOOL AND METHOD FOR PRODUCING IT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zubairu et al. Production and characterization of briquette charcoal by carbonization of agro-waste
RU2733946C1 (en) Fuel briquette
CN102388119B (en) The manufacture method of biomass charcoal and the manufacturing installation for biomass charcoal wherein
JP4130826B2 (en) Method for producing molded charcoal for fuel
EP2829588B1 (en) Method for producing bio-coke
CN101280236A (en) Clean type coal and fast production method thereof
Blesa et al. Effect of the pyrolysis process on the physicochemical and mechanical properties of smokeless fuel briquettes
US20140075833A1 (en) Compositions and methods for composite fuels
JP2010242035A (en) Manufacturing process of biomass charcoal
FR2511388A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING HIGH RESISTANCE COKE BRIQUETTES
JP5625320B2 (en) Manufacturing method of coal
RU2730462C1 (en) Method of producing mineral wool
CA3084813A1 (en) Torrefied biomass briquettes and related methods
RU2733947C1 (en) Method of producing fuel briquette
Grycova et al. Effect of torrefaction on pellet quality parameters
Fan et al. Preparation technologies of straw char and its effect on pollutants emission reduction in iron ore sintering
WO2013019111A1 (en) Use of torrefaction condensate
JP5846289B2 (en) Heat converter for converter
RU2396306C1 (en) Method of producing fuel briquette (versions)
RU2671824C1 (en) Pellets from wood raw material (hydrolytic lignin) and a method for production thereof
Tessema et al. Briquetting of sesame stalk using waste paper as binding agent to replace petcoke
RU2318866C1 (en) Fuel briquette fabrication process
RU2707297C2 (en) Fuel briquette and method for production thereof
Baker Charcoal Industry in the USA
RU2425074C2 (en) Binding composition for making fuel briquettes