RU2747049C1 - Способ получения бездымного бытового топлива - Google Patents

Способ получения бездымного бытового топлива Download PDF

Info

Publication number
RU2747049C1
RU2747049C1 RU2020132449A RU2020132449A RU2747049C1 RU 2747049 C1 RU2747049 C1 RU 2747049C1 RU 2020132449 A RU2020132449 A RU 2020132449A RU 2020132449 A RU2020132449 A RU 2020132449A RU 2747049 C1 RU2747049 C1 RU 2747049C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
briquette
water
mineral additive
mass
carbon
Prior art date
Application number
RU2020132449A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Романович Исламов
Игорь Олегович Михалев
Дмитрий Александрович Логинов
Артем Петрович Черных
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью «Сибнииуглеобогащение»
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 Общество с ограниченной ответственностью «Сибнииуглеобогащение» filed Critical Общество с ограниченной ответственностью «Сибнииуглеобогащение»
Priority to RU2020132449A priority Critical patent/RU2747049C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2747049C1 publication Critical patent/RU2747049C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/04—Raw material of mineral origin to be used; Pretreatment thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/10—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/10—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders
    • C10L5/12—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders with inorganic binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/10—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders
    • C10L5/14—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders with organic binders
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

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

Abstract

Изобретение раскрывает способ получения бездымного бытового топлива, включающий смешение исходных компонентов - углеродсодержащего материала, в качестве которого используют мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, органического связующего, выбранного из муки злаковых культур, крахмала или патоки свекловичной, минеральной добавки, в качестве которой используют глину - алевролит или бентонит, и воды, с последующим прессованием брикетной смеси в брикеты и сушкой, характеризующийся тем, что исходные компоненты смешивают в следующем количестве, мас.%: углеродсодержащий материал не менее 50,0; органическое связующее 5,0-30,0; минеральная добавка не более 0,5; вода - остальное. Технический результат заключается в получении брикетов бездымного бытового топлива с пониженной зольностью, а также уменьшенном периоде сгорания в топочном устройстве, что повышает мощность топочного устройства и позволяет быстрее производить обогрев помещения. 5 пр.

Description

Изобретение относится к области технологии подготовки и производства брикетов из углеродистого материала, применяемых в качестве бездымного топлива для бытовых и промышленных печей, а также котлов для индивидуального отопления жилых зданий.
Известен способ получения брикета, применяемого в качестве восстановителя для металлургических процессов, а также в качестве бездымного топлива для бытовых и промышленных печей, заключающийся в совместном измельчении углеродсодержащего материала – буроугольного среднетемпературного кокса исходного гранулометрического состава и 1–10% масс. минерального связующего – алевролита подугольного до крупности не более 5 мм, добавлении к полученному составу 1–10% масс. гидрофобизатора – мазута марки M100 и 1–30% масс. воды с последующим перемешиванием с добавлением 1–30% масс. упрочняющего модификатора – 3%-ного водного раствора поливинилового спирта (ПВС) или 10%-ного водного раствора мучного клейстера. Полученную массу прессуют под давлением 20–200 МПа, полученные брикеты сушат при температуре 100–250оС. (Патент RU 2473672, опублик. 2013).
Недостатком известного способа является достаточно высокий выход летучих веществ в готовом брикете, которые при сжигании данного топлива образуют повышенное количество вредных выбросов в атмосферу.
Известен топливный брикет, предназначенный для использования в бытовых условиях для автономного, экологически чистого и экономичного обогрева помещений и приготовления пищи в мангалах, грилях и шашлычницах, содержащий 35–91% масс. измельчённого древесного угля, 3–45% масс. связующего, в качестве которого используют крахмал, или муку пшеничную, или декстрин, и воду – остальное.
Брикет также дополнительно содержит 4-15% древесных опилок. (Патент RU 2187542, опубл. 2002).
К недостаткам известного брикета следует отнести высокую пожароопасность за счёт присутствия в брикете опилок, которые легко воспламеняются.
Ближайшим техническим решением к заявленному способу является способ получения бездымного бытового топлива, включающий смешение исходных компонентов: углеродсодержащего материала, в качестве которого используют мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, с исходным гранулометрическим составом 0–15 мм, связующего, в качестве которого используют муку злаковых культур или крахмал, минеральной добавки, в качестве которой используют глину (алевролит или бентонит), и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформированного брикета, при этом исходные компоненты берут в следующем соотношении, %масс.: углеродсодержащий материал – не менее 50; связующее – 3,5–20,0; минеральная добавка – 1,0–10,0; вода – остальное. (Патент RU 2673794, опубл. 2018).
Техническая проблема описанного способа заключается в длительном периоде сгорания в топочном устройстве, повышенной зольности топлива за счёт минеральной добавки и, как следствие, пониженная мощность топочного устройства.
Технической задачей настоящего изобретения является получение бездымного бытового топлива, обладающего пониженной зольностью, а также уменьшенным по сравнению с ближайшим аналогом периодом сгорания в топочном устройстве, что повышает мощность топочного устройства и позволяет быстрее производить обогрев помещения.
Указанная техническая задача решается описываемым способом получения бездымного бытового топлива, заключающимся в смешении исходных компонентов: углеродсодержащего материала, представляющего собой мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, органического связующего, минеральной добавки и воды с последующим прессованием полученной смеси в брикеты и сушки. При этом исходные компоненты берут в следующем количестве, % масс.:
углеродсодержащий материал – не менее 50,0;
связующее – 5,0–30,0;
минеральная добавка – не более 0,5;
вода – остальное.
Предпочтительно в качестве связующего используют муку злаковых культур, крахмал или мелассу (патоку свекловичную), в качестве минеральной добавки – глину (алевролит или бентонит), воду используют с температурой от 1 до 99°С.
Приготовление брикетной смеси осуществляют следующим образом.
Мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, загружают в планетарный смеситель периодического действия, затем последовательно добавляют связующее, минеральную добавку и воду.
При добавлении каждого из перечисленных компонентов смесь перемешивают до гомогенного состояния. По получении результирующей однородной смеси её выгружают из смесителя и подают в валковый пресс с максимальным усилием сведения валков 150 тс. Сформированный брикет либо высушивают в ленточной сушилке при температуре 40–160°С, после чего охлаждают при температуре окружающего воздуха, либо подвергают сушке естественным образом.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Для изготовления брикета используют следующие компоненты: 66,5% масс. мелочи коксовой МК-1 крупностью не более 3 мм в качестве углеродсодержащего материала, 5,0 % масс. муки (пшеничной 1, 2 сорта, ржаной, ячменной) в качестве связующего, 0,5 % масс. алевролита в качестве минеральной добавки, 28,0 % масс. воды технической с температурой 85°С.
Брикет получают следующим образом. В смеситель периодического действия последовательно добавляют мелочь коксовую МК-1, муку, алевролит и воду. При добавлении каждого из перечисленных компонентов смесь доводят до гомогенного состояния. Полученную брикетную смесь подают в валковый пресс с максимальным усилием сведения валков 150 тс. Сформированный брикет подвергают термической сушке в сушильном шкафу при температуре 160°С до влаги общей (Wt r) не более 12%. Высушенный брикет охлаждают при температуре окружающего воздуха.
Полученный брикет имеет характерный размер 40 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 не менее 95 %, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 не менее 90,0 %, влагу общую не более 12 %, зольность на сухую массу 6,1 %, выход летучих на сухую беззольную массу 14,0 %, теплоту сгорания низшую на рабочее состояние 6000 ккал/кг.
Брикет, сжигаемый в топочном пространстве печи с принудительной подачей воздуха 5 м3/ч, горит в течение 5,5 ч.
Пример 2. Брикет изготавливают в соответствии с примером 1, но в качестве связующего используют 10,0% масс. крахмала (кукурузного, картофельного, бурового, экструзионного, тапиоки), 0,3 % масс. бентонита в качестве минеральной добавки и 30,0% масс. воды технической с температурой не менее 85°С.
Полученный брикет имеет характерный размер 30 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 не менее 97 %, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 не менее 95 %, влагу общую не более 12 %, зольность на сухую массу 6,2 %, выход летучих на сухую беззольную массу 15,2%, теплоту сгорания низшую на рабочее состояние 6000 ккал/кг.
Брикет, сжигаемый в топочном пространстве печи с принудительной подачей воздуха 5 м3/ч, горит в течение 5,5 ч.
Пример 3. Брикет изготавливают в соответствии с примером 1, но в качестве связующего используют 18% масс. мелассы (патоки свекловичной), 0,3 % масс. алевролита в качестве минеральной добавки, а сформированный брикет подвергают естественной сушке в течение 40 минут.
Полученный брикет имеет характерный размер 40 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 не менее 90 %, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 не менее 80 %, влагу общую не более 6 %, зольность на сухую массу 6,4 %, выход летучих на сухую беззольную массу 15,2 %, теплоту сгорания низшую на рабочее состояние 6050 ккал/кг.
Брикет, сжигаемый в топочном пространстве с принудительной подачей воздуха 5 м3/ч, горит в течение 5,0 ч.
Пример 4. Брикет изготавливают в соответствии с примером 1, но в качестве связующего используют 30 % масс. мелассы (патоки свекловичной), 0,2 % масс. бентонита в качестве минеральной добавки, а сформированный брикет подвергают термической сушке в сушильном шкафу при температуре 80°С до влаги общей (Wt r) не более 12 %.
Полученный брикет имеет характерный размер 30 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 не менее 95 %, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 не менее 92 %, влагу общую не более 12 %, зольность на сухую массу 6,3 %, выход летучих на сухую беззольную массу 15,9 %, теплоту сгорания низшую на рабочее состояние 6000 ккал/кг.
Брикет, сжигаемый в топочном пространстве с принудительной подачей воздуха 5 м3/ч, горит в течение 6,0 ч.
Пример 5. Брикет изготавливают в соответствии с примером 1, но в качестве связующего используют 25 % масс. мелассы (патоки свекловичной), 0,2 % масс. алевролита в качестве минеральной добавки и 2,0 % масс. воды технической с температурой 1–99°С и подвергают термической сушке в сушильном шкафу при температуре 160°С до влаги общей (Wt r) не более 12 %.
Полученный брикет имеет характерный размер 30 мм, прочность на сбрасывание по ГОСТ 21289 не менее 98 %, прочность на истирание в барабане по ГОСТ 21289 не менее 96 %, влагу общую не более 12 %, зольность на сухую массу 5,9 %, выход летучих на сухую беззольную массу 15,1 %, теплоту сгорания низшую на рабочее состояние 6050 ккал/кг.
Брикет, сжигаемый в топочном пространстве с принудительной подачей воздуха 5 м3/ч, горит в течение 5,0 ч.
Таким образом, способ по изобретению позволяет получить брикеты бездымного бытового топлива с пониженной зольностью, а также уменьшенным по сравнению с ближайшим аналогом периодом сгорания в топочном устройстве, что повышает мощность топочного устройства и позволяет быстрее производить обогрев помещения.

Claims (2)

  1. Способ получения бездымного бытового топлива, включающий смешение исходных компонентов - углеродсодержащего материала, в качестве которого используют мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, органического связующего, выбранного из муки злаковых культур, крахмала или патоки свекловичной, минеральной добавки, в качестве которой используют глину - алевролит или бентонит, и воды, с последующим прессованием брикетной смеси в брикеты и сушкой, отличающийся тем, что исходные компоненты смешивают в следующем количестве, мас.%:
  2. углеродсодержащий материал не менее 50,0 органическое связующее 5,0-30,0 минеральная добавка не более 0,5 вода остальное
RU2020132449A 2020-10-01 2020-10-01 Способ получения бездымного бытового топлива RU2747049C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132449A RU2747049C1 (ru) 2020-10-01 2020-10-01 Способ получения бездымного бытового топлива

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132449A RU2747049C1 (ru) 2020-10-01 2020-10-01 Способ получения бездымного бытового топлива

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2747049C1 true RU2747049C1 (ru) 2021-04-23

Family

ID=75584869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020132449A RU2747049C1 (ru) 2020-10-01 2020-10-01 Способ получения бездымного бытового топлива

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2747049C1 (ru)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59142287A (ja) * 1983-02-02 1984-08-15 Katsuro Suzuki 無害煉炭
US5298040A (en) * 1989-06-09 1994-03-29 Roquette Freres Process for the preparation of a water-resistant fuel agglomerate
RU2016048C1 (ru) * 1990-05-16 1994-07-15 Ле Комбюстибль де Норманди Топливный брикет для металлургических процессов и способ его изготовления
RU2147029C1 (ru) * 1999-04-05 2000-03-27 Лурий Валерий Григорьевич Топливный брикет и способ его получения
EA000979B1 (ru) * 1998-04-06 2000-08-28 Валерий Григорьевич Лурий Формованное топливо (варианты) и способы его получения
RU2473672C1 (ru) * 2011-07-26 2013-01-27 Геннадий Ефимович Нагибин Способ получения брикетного топлива
RU2655175C1 (ru) * 2018-03-14 2018-05-24 Акционерное общество "Сибирская Угольная Энергетическая Компания" Способ получения металлургического брикета
RU2666738C1 (ru) * 2018-01-18 2018-09-12 Акционерное общество "Сибирская Угольная Энергетическая Компания" Способ получения кускового топлива
RU2673794C1 (ru) * 2018-04-10 2018-11-30 Акционерное общество "Сибирская Угольная Энергетическая Компания" Способ получения бездымного бытового топлива

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59142287A (ja) * 1983-02-02 1984-08-15 Katsuro Suzuki 無害煉炭
US5298040A (en) * 1989-06-09 1994-03-29 Roquette Freres Process for the preparation of a water-resistant fuel agglomerate
RU2016048C1 (ru) * 1990-05-16 1994-07-15 Ле Комбюстибль де Норманди Топливный брикет для металлургических процессов и способ его изготовления
EA000979B1 (ru) * 1998-04-06 2000-08-28 Валерий Григорьевич Лурий Формованное топливо (варианты) и способы его получения
RU2147029C1 (ru) * 1999-04-05 2000-03-27 Лурий Валерий Григорьевич Топливный брикет и способ его получения
RU2473672C1 (ru) * 2011-07-26 2013-01-27 Геннадий Ефимович Нагибин Способ получения брикетного топлива
RU2666738C1 (ru) * 2018-01-18 2018-09-12 Акционерное общество "Сибирская Угольная Энергетическая Компания" Способ получения кускового топлива
RU2655175C1 (ru) * 2018-03-14 2018-05-24 Акционерное общество "Сибирская Угольная Энергетическая Компания" Способ получения металлургического брикета
RU2673794C1 (ru) * 2018-04-10 2018-11-30 Акционерное общество "Сибирская Угольная Энергетическая Компания" Способ получения бездымного бытового топлива

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Borowski et al. Effect of starch binder on charcoal briquette properties
US5910454A (en) Coffee-based solid fuel composition
JP2006306925A (ja) 燃料用成形木炭の製造方法
JPH0471436B2 (ru)
EP2883943A1 (en) Manufacture of fuel briquettes from thermally processed biomass
RU2655175C1 (ru) Способ получения металлургического брикета
RU2673794C1 (ru) Способ получения бездымного бытового топлива
RU2747049C1 (ru) Способ получения бездымного бытового топлива
RU2666738C1 (ru) Способ получения кускового топлива
KR20000012825A (ko) 야자숯가루를 이용한 성형숯의 제조방법
WO2009044375A2 (en) Heating means comprising a carbonaceous material, a binder, limestone, an oxidising compound and a zeolite
KR101726978B1 (ko) 농업폐기물을 이용한 친환경 고체연료, 이의 제조방법 및 제조시스템
Bhattacharya et al. Two approaches for producing briquetted charcoal from wastes and their comparison
RU2187542C1 (ru) Топливный брикет (варианты)
Ikelle et al. The study of briquettes produced with bitumen, CaSO4 and starch as binders
JPH06128575A (ja) 燃料用木質成形炭
US3026189A (en) Preparation of fuel briquettes
RU2707297C2 (ru) Топливный брикет и способ его получения
US20060143976A1 (en) Fast lighting charcoal briquet
RU2114902C1 (ru) Углеродосодержащий брикет и способ его получения
RU2378325C2 (ru) Топливный брикет
RU2636314C2 (ru) Способ изготовления и сжигания топливных брикетов из высокоэнергетических углеродсодержащих веществ
KR100406188B1 (ko) 갈탄을 주성분으로 하는 고체연료 조성물의 제조방법
WO2021201666A1 (ru) Способ изготовления угольных брикетов
JP7473529B2 (ja) 固体燃料の製造方法