RU2818245C1 - Method of processing carbon-containing materials - Google Patents
Method of processing carbon-containing materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2818245C1 RU2818245C1 RU2023127338A RU2023127338A RU2818245C1 RU 2818245 C1 RU2818245 C1 RU 2818245C1 RU 2023127338 A RU2023127338 A RU 2023127338A RU 2023127338 A RU2023127338 A RU 2023127338A RU 2818245 C1 RU2818245 C1 RU 2818245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen sulphide
- coal
- carbon
- blast
- oxygen
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 10
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 27
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 abstract 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 abstract 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 abstract 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 abstract 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 abstract 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- DHNCFAWJNPJGHS-UHFFFAOYSA-J [C+4].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O Chemical compound [C+4].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O DHNCFAWJNPJGHS-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 10
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 8
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 4
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техникиField of technology
Изобретение относится к способам переработки углеродсодержащих материалов и может быть использовано в химической технологии и металлургии для получения углеродного карбонизата (кокса, полукокса, бездымного твердого бытового топлива, углеродного карбонизата и сырья для его получения).The invention relates to methods for processing carbon-containing materials and can be used in chemical technology and metallurgy to produce carbon carbonate (coke, semi-coke, smokeless solid household fuel, carbon carbonate and raw materials for its production).
Уровень техникиState of the art
Известен способ получения полукокса путем перегонки твердого углеродосодержащего сырья в вертикальном автотермическом аппарате шахтного типа с использованием воздушного дутья, включающий стадии нагрева, сушки и карбонации сырья, выгрузку полученного полукокса снизу и отбор горючего газа, причем к воздушному дутью добавляют продуктовый горючий газ, имеющий температуру выхода из аппарата, в концентрации, не превышающей нижний предел воспламенения газа, с добавлением к воздушному дутью примерно 8-10% газа от объема получаемого горючего газа, с температурой карбонизации 920-950°С, а воздушное дутье подают с противоположной розжигу угля стороны с удельным расходом 100-400 куб.м/кв.м⋅ч (RU 2169166 С1, кл. С10В 49/04, 20.06.2001 г.).There is a known method for producing semi-coke by distilling solid carbon-containing raw materials in a vertical shaft-type autothermal apparatus using air blast, including the stages of heating, drying and carbonation of the raw materials, unloading the resulting semi-coke from below and collecting combustible gas, and a product combustible gas having an outlet temperature is added to the air blast from the apparatus, in a concentration not exceeding the lower flammability limit of the gas, with the addition of approximately 8-10% of gas to the air blast from the volume of the resulting combustible gas, with a carbonization temperature of 920-950 ° C, and the air blast is supplied from the side opposite to the coal ignition with a specific flow rate of 100-400 cubic meters/sq.m⋅h (RU 2169166 C1, class C10B 49/04, 06/20/2001).
Известен способ получения углеродного сорбента, включающий термообработку слоя угля фракции 5-20 мм в вертикальном аппарате шахтного типа при подаче воздуха через слой угля, разожженный со стороны, противоположной подаче воздуха, при удельном расходе воздуха 100-400 м3/(м2⋅ч) (патент РФ №2014883). Недостатком данного способа является низкая удельная производительность. Так, в приведенном в патенте РФ №2014883 примере диаметр аппарата составляет 0,35 м, что соответствует площади его поперечного сечения 0,096 м2. Расход воздуха составляет 35 м3/ч, то есть удельный расход воздуха с учетом площади реактора составляет 365 м3/(м2⋅ч). Из загруженного в аппарат 135 кг угля за время 8 ч получено 37 кг карбонизата. Таким образом, удельная производительность процесса по карбонизату при использовании бурого угля марки Б2 (бородинский уголь) с влажностью 30% составляет 48 кг/(м2⋅ч). При этом в описании изобретения указано, что при снижении расхода воздуха менее 100 м3/(м2⋅ч) адсорбционная активность по йоду снижается до показателя менее 35%, а скорость движения фронта горения, определяющая удельную производительность реактора, снижается вдвое, что, в свою очередь, вдвое снижает и удельную производительность процесса - до 24 кг/(м2⋅ч).There is a known method for producing carbon sorbent, which includes heat treatment of a layer of coal with a fraction of 5-20 mm in a vertical shaft-type apparatus when air is supplied through a layer of coal, ignited on the side opposite to the air supply, at a specific air flow of 100-400 m 3 /(m 2 ⋅h ) (RF patent No. 2014883). The disadvantage of this method is the low specific productivity. Thus, in the example given in RF patent No. 2014883, the diameter of the apparatus is 0.35 m, which corresponds to its cross-sectional area of 0.096 m 2 . The air flow is 35 m 3 /h, that is, the specific air flow taking into account the reactor area is 365 m 3 /(m 2 ⋅h). From 135 kg of coal loaded into the apparatus, 37 kg of carbonate was obtained in 8 hours. Thus, the specific productivity of the process for carbonizate when using brown coal grade B2 (Borodinsky coal) with a moisture content of 30% is 48 kg/(m 2 ⋅h). Moreover, the description of the invention states that when the air flow rate decreases to less than 100 m 3 / (m 2 ⋅ h), the adsorption activity for iodine is reduced to less than 35%, and the speed of movement of the combustion front, which determines the specific productivity of the reactor, is reduced by half, which, in turn, the specific productivity of the process is halved - to 24 kg/(m 2 ⋅h).
Наиболее близким к заявленному способу является способ получения металлургического полукокса (патент РФ №2275407). Способ включает термообработку слоя угля в вертикальном аппарате шахтного типа при розжиге со стороны, противоположной подаче воздуха. В качестве сырья используют уголь фракции 20-70 мм, подачу воздуха осуществляют через слой угля с удельным расходом 70-99,5 м3/(м2⋅ч) в зависимости от марки угля. Недостатками данного способа является низкая удельная производительность и пониженная прочность полукокса. Так, в приведенных в патенте РФ №2275407 примерах при использовании угля марки Д Шубаркольского месторождения удельный выход полукокса составляет 42,4 кг/(м2⋅ч), прочность - 74,8%, а при использовании бурого угля марки 2Б удельный выход полукокса - 27,7 кг/(м2⋅ч), а прочность - 60%.The closest to the claimed method is the method for producing metallurgical semi-coke (RF patent No. 2275407). The method includes heat treatment of a layer of coal in a vertical shaft-type apparatus during ignition from the side opposite to the air supply. Coal of fraction 20-70 mm is used as a raw material, air is supplied through a layer of coal with a specific consumption of 70-99.5 m 3 / (m 2 ⋅h) depending on the grade of coal. The disadvantages of this method are low specific productivity and reduced strength of charcoal. Thus, in the examples given in RF patent No. 2275407, when using grade D coal from the Shubarkol deposit, the specific yield of semi-coke is 42.4 kg/(m 2 ⋅h), strength is 74.8%, and when using brown coal grade 2B, the specific yield of semi-coke - 27.7 kg/(m 2 ⋅h), and strength - 60%.
Задачей настоящего изобретения является снижение стоимости производства углеродного карбонизата (кокса, полукокса, бездымного твердого бытового топлива, углеродного карбонизата и т.п.) вследствие существенной интенсификации процесса переработки, а также расширение сфер использования получаемого углеродного карбонизата в металлургических процессах и в качестве сырьевой базы для производства продукции последующих переделов (например, углеродного карбонизата повышенного качества).The objective of the present invention is to reduce the cost of production of carbon carbonate (coke, semi-coke, smokeless solid household fuel, carbon carbonate, etc.) due to significant intensification of the processing process, as well as expanding the scope of use of the resulting carbon carbonate in metallurgical processes and as a raw material base for production of subsequent processing products (for example, high-quality carbon carbonate).
Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение производительности процесса переработки углеродсодержащих материалов при их термоокислительной обработке в стационарном слое и повышение прочности углеродного карбонизата, что позволяет использовать его в металлургических процессах в качестве углеродистого восстановителя и для дальнейшей модификации при производстве различной углеродной продукции, например, гранулированного карбонизата. Технический результат достигается за счет ведения процесса под избыточным давлением, предварительного подсушивания углеродсодержащего материала перед осуществлением процесса термоокислительной обработки, а также за счет регулирования содержания кислорода в кислородсодержащем дутье.The technical result of the present invention is to increase the productivity of the process of processing carbon-containing materials during their thermal-oxidative treatment in a stationary bed and to increase the strength of carbon carbonate, which allows its use in metallurgical processes as a carbonaceous reducing agent and for further modification in the production of various carbon products, for example, granulated carbonate. The technical result is achieved by conducting the process under excess pressure, pre-drying the carbon-containing material before carrying out the thermal-oxidative treatment process, and also by regulating the oxygen content in the oxygen-containing blast.
Сущность изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.
В шахтный аппарат через загрузочный люк загружают углеродсодержащий материал, под газораспределительную решетку внизу шахты подают кислородсодержащее дутье с удельным расходом до 1000 нм3/(м2⋅час) (расход указан при нормальных технических условиях), поддерживая при этом избыточное давление в реакторе от 0 МПа до 10 МПа, и поджигают слой угля со стороны, противоположной подаче дутья, с целью образования обратной тепловой волны, которая с постоянной скоростью смещается навстречу потоку дутья, оставляя за собой слой горячего углеродного карбонизата. Углеродсодержащий материал при прохождении обратной тепловой волны последовательно подвергается нагреву, сушке и пиролизу. Горючие продукты пиролиза сгорают с образованием диоксида углерода и водяного пара, которые затем восстанавливаются на горячей поверхности карбонизата до оксида углерода и водорода, образуя, таким образом, горючий газ. После достижения тепловой волной уровня газораспределительной решетки процесс завершается. По завершению процесса термоокислительной обработки производят охлаждение полученного углеродного карбонизата, после чего его выгружают через люк, расположенный внизу аппарата.Carbon-containing material is loaded into the mine apparatus through the loading hatch; oxygen-containing blast is supplied under the gas distribution grid at the bottom of the shaft with a specific flow rate of up to 1000 nm 3 /(m 2 ⋅h) (the flow rate is indicated under normal technical conditions), while maintaining the excess pressure in the reactor from 0 MPa to 10 MPa, and a layer of coal is ignited on the side opposite to the blast supply in order to form a reverse heat wave, which at a constant speed moves towards the blast flow, leaving behind a layer of hot carbon carbonate. During the passage of a reverse thermal wave, the carbon-containing material is successively subjected to heating, drying and pyrolysis. The flammable pyrolysis products burn to form carbon dioxide and water vapor, which are then reduced on the hot surface of the carbonate to carbon monoxide and hydrogen, thus forming a combustible gas. After the heat wave reaches the level of the gas distribution grid, the process ends. Upon completion of the thermal-oxidative treatment process, the resulting carbon carbonate is cooled, after which it is unloaded through a hatch located at the bottom of the apparatus.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. В вертикальный шахтный реактор диаметром 0,2 м, высотой 1,0 м загружается 22,4 кг предварительно подсушенного угля класса крупности 15-25 мм марки 2Б, имеющего следующий технический анализ: Wr=0,0%, Ad=4,2%, Vdaf=48,l%. Снизу подается кислородсодержащее дутье (смесь воздуха с азотом) с концентрацией кислорода в нем 5% с удельным расходом 1000 нм3/(м2⋅час) и давлением 10 МПа, а розжиг угля производится сверху. Через 1,6 ч фронт горения достигает уровня подвода дутья и аппарат разгружается. Выход карбонизата составил 4,9 кг, или 22,0% от загруженного угля. Его параметры следующие: Wr=0,5%, Ad=19,2%, Vdaf=20,0%, прочность на истирание (ГОСТ 16188-70) - 85%. Таким образом, удельная производительность процесса по карбонизату при использовании бурого угля марки 2Б с влажностью 0,0% составляет 100,0 кг/(м2⋅ч).Example 1. A vertical shaft reactor with a diameter of 0.2 m and a height of 1.0 m is loaded with 22.4 kg of pre-dried coal of size class 15-25 mm, grade 2B, having the following technical analysis: W r = 0.0%, A d =4.2%, V daf =48.l%. Oxygen-containing blast (a mixture of air with nitrogen) with an oxygen concentration of 5% with a specific flow rate of 1000 nm 3 / (m 2 ⋅ hour) and a pressure of 10 MPa is supplied from below, and the coal is ignited from above. After 1.6 hours, the combustion front reaches the blast supply level and the apparatus is unloaded. The carbonate yield was 4.9 kg, or 22.0% of the loaded coal. Its parameters are as follows: W r =0.5%, A d =19.2%, V daf =20.0%, abrasion strength (GOST 16188-70) - 85%. Thus, the specific productivity of the process for carbonizate when using brown coal grade 2B with a moisture content of 0.0% is 100.0 kg/(m 2 ⋅h).
Пример 2. В вертикальный шахтный реактор диаметром 0,2 м, высотой 1,0 м загружается 21,3 кг предварительно подсушенного угля класса крупности 0-15 мм марки 2Б, имеющего следующий технический анализ: Wr=14,7%, Ad=4,2%, Vdaf=48,l%. Снизу подается кислородсодержащее дутье (чистый кислород, концентрация кислорода 100%) с удельным расходом 50 нм3/(м2⋅час) и давлением 2 МПа, а розжиг угля производится сверху. Через 1,6 ч фронт горения достигает уровня подвода дутья и аппарат разгружается. Выход карбонизата составил 12,8 кг, или 60,0% от загруженного угля. Его параметры следующие: Wr=2,0%, Ad=6,l%, Vdaf=30,0%, прочность на истирание (ГОСТ 16188-70) - 70%. Таким образом, удельная производительность процесса по карбонизату при использовании бурого угля марки 2Б с влажностью 14,7% составляет 280 кг/(м2⋅ч).Example 2. A vertical shaft reactor with a diameter of 0.2 m and a height of 1.0 m is loaded with 21.3 kg of pre-dried coal of size class 0-15 mm, grade 2B, having the following technical analysis: W r = 14.7%, A d =4.2%, V daf =48.l%. Oxygen-containing blast (pure oxygen, oxygen concentration 100%) is supplied from below with a specific flow rate of 50 nm 3 /(m 2 ⋅h) and a pressure of 2 MPa, and coal is ignited from above. After 1.6 hours, the combustion front reaches the blast supply level and the apparatus is unloaded. The carbonate yield was 12.8 kg, or 60.0% of the loaded coal. Its parameters are as follows: W r =2.0%, A d =6.l%, V daf =30.0%, abrasion strength (GOST 16188-70) - 70%. Thus, the specific productivity of the process for carbonizate when using brown coal grade 2B with a moisture content of 14.7% is 280 kg/(m 2 ⋅h).
Пример 3. В вертикальный шахтный реактор диаметром 0,2 м, высотой 1,0 м загружается 22,7 кг исходной древесины крупности 10-100 мм, имеющей следующий технический анализ: Wr=70,2%, Ad=3,0%, Vdaf=70%. Снизу подается кислород содержащее дутье (50%) с удельным расходом 150 м3/(м2⋅час) и давлением 5 МПа, а розжиг древесины производится сверху. Через 0,4 ч фронт горения достигает уровня подвода дутья и аппарат разгружается. Выход карбонизата составил 4,8 кг, или 21,0% от загруженной древесины. Его параметры следующие: Wr=0,6%, Ad=4,3%, Vdaf=15,0%, прочность на истирание (ГОСТ 16188-70) - 70%. Таким образом, удельная производительность процесса по карбонизату при использовании древесины с влажностью 70,2% составляет 350,0 кг/(м2⋅ч).Example 3. A vertical shaft reactor with a diameter of 0.2 m and a height of 1.0 m is loaded with 22.7 kg of initial wood with a particle size of 10-100 mm, having the following technical analysis: W r = 70.2%, A d = 3.0 %, V daf =70%. Oxygen-containing blast (50%) is supplied from below with a specific flow rate of 150 m 3 /(m 2 ⋅h) and a pressure of 5 MPa, and the wood is ignited from above. After 0.4 hours, the combustion front reaches the blast supply level and the apparatus is unloaded. The carbonate yield was 4.8 kg, or 21.0% of the loaded wood. Its parameters are as follows: W r =0.6%, A d =4.3%, V daf =15.0%, abrasion strength (GOST 16188-70) - 70%. Thus, the specific productivity of the process for carbonizate when using wood with a moisture content of 70.2% is 350.0 kg/(m 2 ⋅h).
Пример 4. В вертикальный шахтный реактор диаметром 0,2 м, высотой 1,0 м загружается 23,0 кг предварительно подсушенных коксоугольных брикетов из смеси кокса и угля марки Ж класса крупности 10-30 мм, имеющих следующий технический анализ: Wr=2,0%, Ad=7,8%, Vdaf=21,9%. Снизу подается воздушное дутье с удельным расходом 700 нм3/(м2⋅час) и давлением 1 МПа, а розжиг коксоугольных брикетов производится сверху. Через 1,3 ч фронт горения достигает уровня подвода дутья и аппарат разгружается. Выход карбонизата составил 12,7 кг, или 55,0% от загруженных коксоугольных брикетов. Его параметры следующие: Wr=0,4%, Ad=14,0%, Vdaf=4,6%, прочность на истирание (ГОСТ 16188-70) - 97%. Таким образом, удельная производительность процесса по карбонизату при использовании коксоугольных брикетов с влажностью 2,0% составляет 300,0 кг/(м2⋅ч).Example 4. A vertical shaft reactor with a diameter of 0.2 m and a height of 1.0 m is loaded with 23.0 kg of pre-dried coke-coal briquettes from a mixture of coke and coal grade Zh, size class 10-30 mm, having the following technical analysis: W r =2 .0%, A d =7.8%, V daf =21.9%. Air blast is supplied from below with a specific flow rate of 700 nm 3 /(m 2 ⋅h) and a pressure of 1 MPa, and the coke-coal briquettes are ignited from above. After 1.3 hours, the combustion front reaches the blast supply level and the apparatus is unloaded. The carbonate yield was 12.7 kg, or 55.0% of the loaded coke-coal briquettes. Its parameters are as follows: W r =0.4%, A d =14.0%, V daf =4.6%, abrasion strength (GOST 16188-70) - 97%. Thus, the specific productivity of the process for carbonizate when using coke-coal briquettes with a moisture content of 2.0% is 300.0 kg/(m 2 ⋅h).
Пример 5. В вертикальный шахтный реактор диаметром 0,2 м, высотой 1,0 м загружается 21,5 кг исходных древесных пеллет, имеющих следующий технический анализ: Wr=12,0%, Ad=3,0%, Vdaf=70%. Снизу подается кислород содержащее дутье (30%) с удельным расходом 180 нм3/(м2⋅час) и давлением 7 МПа, а розжиг древесных пеллет производится сверху. Через 1,5 ч фронт горения достигает уровня подвода дутья и аппарат разгружается. Выход карбонизата составил 10,8 кг, или 50,0% от загруженных древесных пеллет. Его параметры следующие: Wr=0,6%, Ad=5,3%, Vdaf=15,0%, прочность на истирание (ГОСТ 16188-70) - 85%. Таким образом, удельная производительность процесса по карбонизату при использовании исходных древесных пеллет с влажностью 12,0% составляет 250,0 кг/(м2⋅ч).Example 5. A vertical shaft reactor with a diameter of 0.2 m and a height of 1.0 m is loaded with 21.5 kg of initial wood pellets having the following technical analysis: W r = 12.0%, A d = 3.0%, V daf =70%. Oxygen-containing blast (30%) is supplied from below with a specific flow rate of 180 nm 3 /(m 2 ⋅h) and a pressure of 7 MPa, and wood pellets are ignited from above. After 1.5 hours, the combustion front reaches the blast supply level and the apparatus is unloaded. The carbonate yield was 10.8 kg, or 50.0% of the loaded wood pellets. Its parameters are as follows: W r =0.6%, A d =5.3%, V daf =15.0%, abrasion strength (GOST 16188-70) - 85%. Thus, the specific productivity of the process for carbonizate when using initial wood pellets with a moisture content of 12.0% is 250.0 kg/(m 2 ⋅h).
Пример 6. В вертикальный шахтный реактор диаметром 0,2 м, высотой 1,0 м загружается 21,2 кг исходных торфяных брикетов, имеющих следующий технический анализ: Wr=23,0%, Ad=7,8%, Vdaf=21,9%. Снизу подается кислород содержащее дутье (70%) с удельным расходом 500 нм3/(м2⋅час) и атмосферным давлением, а розжиг исходных торфяных брикетов производится сверху. Через 2,0 ч фронт горения достигает уровня подвода дутья и аппарат разгружается. Выход карбонизата составил 10,6 кг, или 50,0% от загруженных торфяных брикетов. Его параметры следующие: Wr=0,8%, Ad=12,l%, Vdaf=8,0%, прочность на истирание (ГОСТ 16188-70) - 65%. Таким образом, удельная производительность процесса по карбонизату при использовании исходных торфяных брикетов с влажностью 23,0% составляет 180,0 кг/(м2⋅ч).Example 6. 21.2 kg of initial peat briquettes having the following technical analysis are loaded into a vertical shaft reactor with a diameter of 0.2 m and a height of 1.0 m, having the following technical analysis: W r = 23.0%, A d = 7.8%, V daf =21.9%. Oxygen-containing blast (70%) is supplied from below with a specific flow rate of 500 nm 3 /(m 2 ⋅h) and atmospheric pressure, and the initial peat briquettes are ignited from above. After 2.0 hours, the combustion front reaches the blast supply level and the apparatus is unloaded. The carbonate yield was 10.6 kg, or 50.0% of the loaded peat briquettes. Its parameters are as follows: W r =0.8%, A d =12.l%, V daf =8.0%, abrasion strength (GOST 16188-70) - 65%. Thus, the specific productivity of the process for carbonizate when using initial peat briquettes with a moisture content of 23.0% is 180.0 kg/(m 2 ⋅h).
Пример 7. В вертикальный шахтный реактор диаметром 0,2 м, высотой 1,0 м загружается 21,6 кг исходного каменного угля марки Д, имеющего следующий технический анализ: Wr=15,0%, Ad=5,3%, Vdaf=42,0%. Снизу подается кислород содержащее дутье (17%) с удельным расходом 600 нм3/(м2⋅час) и давлением 3 МПа, а розжиг каменного угля производится сверху. Через 0,8 ч фронт горения достигает уровня подвода дутья и аппарат разгружается. Выход карбонизата составил 6,5 кг, или 30,0% от загруженного исходного каменного угля. Его параметры следующие: Wr=0,5%, Ad=15,l%, Vdaf=13,0%, прочность на истирание (ГОСТ 16188-70) - 95%. Таким образом, удельная производительность процесса по карбонизату при использовании исходного каменного угля с влажностью 15,0% составляет 260,0 кг/(м2⋅ч).Example 7. A vertical shaft reactor with a diameter of 0.2 m and a height of 1.0 m is loaded with 21.6 kg of initial coal grade D, having the following technical analysis: W r = 15.0%, A d = 5.3%, V daf =42.0%. Oxygen-containing blast (17%) is supplied from below with a specific flow rate of 600 nm 3 /(m 2 ⋅h) and a pressure of 3 MPa, and coal is ignited from above. After 0.8 hours, the combustion front reaches the blast supply level and the apparatus is unloaded. The carbonate yield was 6.5 kg, or 30.0% of the loaded original coal. Its parameters are as follows: W r =0.5%, A d =15.l%, V daf =13.0%, abrasion strength (GOST 16188-70) - 95%. Thus, the specific productivity of the process for carbonizate when using initial coal with a moisture content of 15.0% is 260.0 kg/(m 2 ⋅h).
Таким образом, использование изобретения позволяет увеличить производительность процесса переработки углеродсодержащих материалов при их термоокислительной обработке в стационарном слое и повысить прочность углеродного карбонизата, что позволяет использовать его в металлургических процессах в качестве углеродистого восстановителя и для дальнейшей модификации при производстве различной углеродной продукции.Thus, the use of the invention makes it possible to increase the productivity of the process of processing carbon-containing materials during their thermal-oxidative treatment in a stationary bed and to increase the strength of carbon carbonate, which allows its use in metallurgical processes as a carbonaceous reducing agent and for further modification in the production of various carbon products.
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2818245C1 true RU2818245C1 (en) | 2024-04-26 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4883499A (en) * | 1988-05-06 | 1989-11-28 | Beierle Frederick P | Process adapted to produce synthesis gas and activated carbon from organic input material |
| RU2275407C1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-04-27 | Закрытое Акционерное Общество "Карбоника-Ф" | Metallurgical semicoke manufacturing process |
| RU2278817C1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-06-27 | Закрытое Акционерное Общество "Карбоника-Ф" | Method of production of semi-coke and the device for its realization |
| US20100193344A1 (en) * | 2007-09-26 | 2010-08-05 | Antal Jr Michael J | Novel process for ignition of biomass flash carbonization |
| RU2673052C1 (en) * | 2017-12-11 | 2018-11-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибнииуглеобогащение" | Method for coal processing and device for its implementation |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4883499A (en) * | 1988-05-06 | 1989-11-28 | Beierle Frederick P | Process adapted to produce synthesis gas and activated carbon from organic input material |
| RU2275407C1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-04-27 | Закрытое Акционерное Общество "Карбоника-Ф" | Metallurgical semicoke manufacturing process |
| RU2278817C1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-06-27 | Закрытое Акционерное Общество "Карбоника-Ф" | Method of production of semi-coke and the device for its realization |
| US20100193344A1 (en) * | 2007-09-26 | 2010-08-05 | Antal Jr Michael J | Novel process for ignition of biomass flash carbonization |
| RU2673052C1 (en) * | 2017-12-11 | 2018-11-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибнииуглеобогащение" | Method for coal processing and device for its implementation |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Каулин В.В., Никитин Г.М., Никифоров А.С. АВТОТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА УГЛЕЙ ШУБАРКОЛЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НА ВОССТАНОВИТЕЛЬ ДЛЯ СПЕКАНИЯ ШЛАМОВЫХ ШИХТ. Павловский Университет Магистратура. Павлодар, 2006. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11965139B2 (en) | Systems and apparatus for production of high-carbon biogenic reagents | |
| RU2702662C2 (en) | Production of carbon-containing starting material from carbon source, including wastes | |
| Matamba et al. | A progress insight of the formation of hydrogen rich syngas from coal gasification | |
| US3130133A (en) | Process for desulfurizing petroleum coke | |
| Lin et al. | Hydrogen-rich gas production from hydrochar derived from hydrothermal carbonization of PVC and alkali coal | |
| CN110002444A (en) | The preparation method of active carbon and active carbon | |
| US3951856A (en) | Process for making activated carbon from agglomerative coal | |
| Hu et al. | Gaseous production kinetics and solid structure analysis during isothermal conversion of biomass pellet under different atmospheres | |
| RU2818245C1 (en) | Method of processing carbon-containing materials | |
| US2358359A (en) | Active carbon production | |
| CN111099590A (en) | Coal-based activated carbon production process | |
| RU2169166C1 (en) | Method of preparing semicoke | |
| JPH0826713A (en) | Activated carbon with co2-immobilized microalgae as raw material and its production | |
| CN104411838A (en) | Blast-furnace-blow-in charcoal and method for producing same | |
| RU2278817C1 (en) | Method of production of semi-coke and the device for its realization | |
| RU2014883C1 (en) | Method for producing carbon adsorbent | |
| RU2666420C1 (en) | Method of obtaining restorer for production of technical silicon | |
| CN111621333A (en) | Catalytic coal gasification process | |
| Zapušek et al. | Characterisation of carbonizate produced from Velenje lignite in lab-scale reactor | |
| CZ305766B6 (en) | Process for producing lumpy low-temperature coke | |
| US4288293A (en) | Form coke production with recovery of medium BTU gas | |
| RU2818253C1 (en) | Method for producing carbon sorbent | |
| GB679095A (en) | Method of and apparatus for effecting thermal processes with finely granular or pulverulent carbonaceous substances with the production of active carbon | |
| Han et al. | Enhanced thermal dechlorination of low-rank fuels with wet flue gas | |
| Maree | Production of a metallurgical coke substitute from biochar depolymerised by wet oxidation |