SU827533A1 - Способ получени бездымного твердогоТОплиВА из угл ,пРЕиМущЕСТВЕННО избуРОгО угл - Google Patents

Description

температурного теплоносител  осуществл ют посредством дробилки крупного .измельчени  первичную подготовку исходного, например р дового угл  до заданной крупности , например О-150 мм. При этом измен ют верхний предел крупности дробленого угл  в широком интервале, нап ример от 25 до 200 мм. На грохоте 2 дро бленый уголь и породу раздел ют на два .класса, например .на классы О-6 мм .и 6-200 мм. Изменением выходов угл  этих классов регулируют выходы целевых Продуктов переработки. На автоклав.ной уста-новке 3 в результате нагревани  до 170-225° С бурого угл  зернистого и -кускового состава крупности , например класса 6-200 мл1, .непооредственно вод ным насыщенным паром под давлением в автоклаве за врем , которое фактически требуетс  дл  такого нагреван .и , наП|р,име.р на 60-120 мин (.меньше- дл  зернистого, больше - дл  .кускового угл ), достигают подготовку бурого угл  по термоустойч.ивОСти за счет заданного обезвоживани , например на 70-85%, за счет получающейс  при этом усадки, равной .например 15-45% от исходного объема угл . Благодар  автоклавному способу обработки сохран ют зернистый и кусковой состав бурого угл  при его вы.сокотемпе(ратурной тер.мообработ.ке. Дл  каменных углей автоклавна  обработка не требуетс . Автоклавно обработанный уголь, полуЧ1ак щийс  с регул.ируемой в интервале от О-25 .до мм крупностью, раздел ют На грохоте 4 на два класса, .на К1рупный уголь, напр.имер класса 6-200 мм, и на мел.к«й уголь, напр.имер класса О-6 мм. Мелкий уголь, полученный после грохотов 2 и 4, объедин ют в один поток. В этот поток подают со стороны любое другое переи .дмеличенное твердое топливо, если требуетс  его утилизировать и/или получить из него смолу пирол.иза, газообразный теилонооитель и зернистое бездымное твердое топливо. В .пропиточной ванне 5 посредством погружени  угл  в пропитчик осуществл ют пропитку угл . Разогревом пропитчика (жидкого котельного топлива) до ж.идкого состо ни  при температуре угл  50-SO°C, получающейс , например, после выгрузки бурого угл  из автоклавов установки 3, снижают врем  про.иитки, изменение которого допускаетс  в щироком интервале, например , от 0,25 до 5,0 мин. В качестве про.нитчика пр.имеи ют любое ж.идкое топливо, например топочный мазут, собственную смолу пиролиза и др., если требуетс , например, их утилизаци  пли более квалифицированное технологическое применение. В результате пронитки жидким топл.ивом повышают прочность твердого топлива и, тем самым, увеличивают выход кусков - остатков от угл , получающихс  после термообработки, например в печи 6. Пропитку в ванне 5 не исключают ли.щь дл  тех бурых и .каменных углей, .исходна  прочность которых .недостаточна, чтобы сохран лс  при термообработке зернистый и кусковой состав их крупности. При исходной прочности угл , равной, например , более 70% по выходу класса -Ьб мм после истирани  в барабане по ГОСТ 6114-57, в зависимости от конкретных усЛОВ .ИЙ его допускают к переработке и с пропиткой и без пропитки. В предварительно разогретую до 600- 800° С печь 6 непрерывно загружают уголь с зернистым и кусковьш .составом крупности , изменение которого допускаетс  в широком интервале, например от 6-25 до 50-200 мм, нагревают его до заданной температуры в интервале от 400 до 900° С и выдел ют летучие вещества. Скоростное нагревание угл  осуществл ют в печи 6 от высокотемпературных (1300-1600 С) источников теплоизлучени , которыми  вл ютс  зоны неполного сжигани  горючих газов и летучих веществ непосредстБен.но над слоем угл  и футеровка барабана. В эти зоны вводитс  кислородсодержащий газ с тем недостатком от носнтельно полного сгорани , например 5-10%, при котором в этих зонах поддерживают восстановительную атмосферу с температурой 1300- 1600° С. Чтобы интенсифицировать нроцесс нагревани  уголь с зернистым .и кусковым .составом по крупности оплошным накло.ненным потоком толщиной, например 1,8-3 м, щириной, например 3,6-7 м, и длиной, например . м, .непрерывно переворачивают в радиальном направлении и перемещают в сторону наклона печи 6. Получающиес  дымовые газы, т. е. продукты неполного сгорани  горючих газов и летучих веществ, отвод т непосредствен .но над СПЛОШ.НЫМ потоком угл  в сторону разгрузки печ.и 6. Отвод их осуществл ют с той ограниченной скоростью, при которой исключают унос угл  и породы из оплощного потока. Эта скорость зависит от крупности угл  и породы и может составл ть, например 1 -18 м1с. Меньше - дл  .мелкозернистого угл  и породы, больше - дл  крупнозернистого и кускового угл  и породы . Пр.и таком сжигании горючих газов и летуч.их в печи 6 получают высокую интенсивность «слшгани  угл , равную интенсивности сжигани  горючего газа, благодар  тому, что .не сжигаютс  твердые остатки угл , т. е. золоиоситель, .интенсивность горени  которого во много раз ниже, чем скорость совместного горени  летучих и этого золоносител , а сжигаютс  лишь летучие вещества и горючие газы, скорость горени  .которых во много раз выше, чем при их горен .ии совместно с золоносителем. При таком получении дымовых газов-теплоносител  уголь не озол етс , и все неозолившиес  твердые остатки от угл  отвод т из печи 6 с зернистым и кусковым составом по щупности . Такой состав их крупности достигают благодар  подготовке по крупности сырого утл , автоклавной обработке у бурых углей и невысокой опекаемости у каменных углей.

При получении в печи 6 дымовых газов из угл , пропитанного жидким топл,иво.м или смолой пиролиза, сжигают лишь горючие газы |И летучие вещества жидкого и твердого топлив, а твердый остаток, т. е. золоноситель ж«дко,го топлива или смолы пиролиза, остаетс  внутри угольного остатка и с ним затем используетс , например, при сжигании в качестве твердого бездымного топлива.

ЕсЛИ в перерабатываемом серусодержащем угле нет породы, содержащей известь и другие соединени , примен емые известными способами дл  нейтрализации активных соединений серы в дымовых газахтеплолосителе , то к нему добавл ют, например мелко дробленый известн к и/или зернистую (гранулированную) золу топлива , в которой достаточно содержани  СаО и MgO. Эти серунейтрализующие добавки присаживают .к углю и в том случае, если в качестве пропитчика примен ют сернистое Ж|идкое топливо.

Так как золоноситель жидкого топлива остаетс  внутри остатка от угл , посредством пропитки в ваннах 5 и 5 и затем термообработки в печах 6 и 7 исключают высокотемпературную ванадиевую коррозию. В нижнюю часть печи 7 ввод т сплощным потоком твердые гор чие остатки от угл  после печи 6 и среди них посредством, например, трубы 8 ввод т мелкий уголь, полученный на грохотах 2 т 4 или со стороны и затем пропитанный или непропитанный , например, в ванне 9. В ванне 9 примен ют пропитку с циркул цией пропитчнка по замкнутой схеме, включающей, например , емкость 10, ванну 9, печь 7. Благодар  пропитке в ванне 9 увеличиваетс , например , в 1,5-2 раза извлечение смолы пиролиза из того же количества мелкого угл , а при циркул ции по этой схеме пропитчик не тер етс . Из емкости W на сторону выдают избыток смолы пиролиза, получающийс  с участием или без участи  в качестве пропитчика в ванне 9 жидкого топлива или собственной смолы пиролиза. При пропитке мелкого угл  в ванне 9 л идким топливом в составе выдаваемой на сторону пылевидной золы от угл  содержитс  зола от пропитчика л, следовательно , полезные и/или вредные дл  дальнейшего ислользовани  элементы и соединени  в этой золе.

Вводимым в печь 7 мелким углем охлаждают в интервале температур 900-

400° С раскаленные твердые остатки от угл , опускающиес  сплощным потоком из печи 6, а сам мелкий уголь нагревают прн этом в интервале температур 400-800° С н пиролизуют.

В результате пиролиза при охлал дении-нагреванни в печи 7 из мелкого угл , пропитанного или непропитанного жидкнм топливом или смолой пиролиза, выдел ют парогазовые смеои, состо щие нз горючсИх газов и паров пирогенетической воды и смолы пиролиза. Внутри лечи 7 парогазовые смеси отвод т сквозь опускающийс  слой угл . Благодар  такому получению и отводу, парогазовые смеси не засор ютс  пылью, обеспечивают их несложное разделение известными приемами с ползчением пригодной дл  переработки смолы пиролиза . Состав смолы пиролиза предопредел ют п обеспечивают температурой напрева мелкого угл  в печи 7, изменение .которой доп скаетс  в щироком интервале, например от 400 до 800° С.

Выгружаемую вместе с породой из печн 7 на грохот 11 смесь, состо щую из твердых остатков полученных после нагревани  угл  в печи 6, и остатков.угл  после охлаждени -нагревани  в печи 7, раздел ют посредством грохота //, например, на три класса.

Неперензмельченные твердые остатки, например, класса +1 мм, на сплощной части грохота и подвергают тушению орощением подсмольной водой. Подсмольную воду при получении в печи 7 парогазовых смесей из мелкого угл  получают в количествах , например, в щесть раз меньших, чем количество непереизмельченного термообра ботанного угл , например, класса -f 1 мм.

Поэтому избыточного тепла от угл  вполне достаточно, чтобы всю подсмольную воду превратить в парообразное состо ние при тушении на грохоте //. Получающиес  при этом горючие газы, нары смолы и воды , а также тепло передают в поток дымовах газов. Затем уголь раздел ют посредством следующего рассева на грохоте // на породу, например класса -1-50 мм, остающуюс  3 надрешетном продукте, и на неперенамельченные угольные остатки, например класса I-50 мм, поступающие в емкость 12, а нз нее на сортировку 13, где их попутно охлаждают и раздел ют на целевые продукты - бездымное твердое топливо соответствующего состава крупности, например О-6,6-13, 13-50 , м.

Получающиес  после термообработки наиболее переизмельченными, например, класса О-1 мм, твердые остатки от угл  отвод т посредством грохота // в емкость 14, в гор чем состо нии передают, например, на сжигание с подогревом воздуха и с получением пылевидной золы Б топке 15 или на другую переработку, например , на известиое гор чее брикетирование с добавкой спекающегос  угл  .при получении коксобрикетов.

Способ позвол ет, таиим образом, примен ть добываемую вместе с углем или отдельно породу, содержащую, например, известн к и/иди доломит, дл  нейтрализации активных соединений серы в дымовых газах-теплоносителе , а также выдел ть после термообработки куски породы-сырь , как, например, серный .колчедан.

Полученную в топке 15 очищенную от золы смесь, состо щую из подогретого, например , до 600-1000° С воздуха п дымовых газов с этой же температурой, передают в верхнюю часть печи-бункера 7, где дожигают посредством введениого туда подогретого воздуха -смеси все горючие, остав .ш:иес  в отход щих из печи 6 дымовых газах, посредством которых утилизируетс  и тепло, полученное в топке 15.

Таюим Образом получают высокотемпературный газообразный теплоноситель с низким содержанием золы и породы и твердое бездымное топливо.

При изв естном уклоне, равном 3,5- 4,0°, врем  пребывани  угл  во вращающейс  печи-барабане 6 составл ет ч, а требуетс  15-45 мин. Чтобы сократить врем  пребывани  угл  в печи 6 и соответственно увеличить ее пропускную способность , ее уклон увеличивают не более угла естественного откоса сплошного сло  угл .

Печь-бункер 7 выполн ют в виде обычного бункера, футерованного огнеупорным материалом, а также ъ виде аналогической емкости, встроенной, например, в топочное пространство парогенератора. Во втором случае в верхнюю и нижнюю части печибункера 7 встраивают трубы, лооредством которых вода превращаетс  в пар требующегос  давлени .

Грохот 11 выполн ют с двум  или больше ситами.. Больше двух сит примен ют в том случае, есл,и, например, кроме ввиелени  на сж1игание в топке 15, требуетс  выделить твердые раскаленные остатки от исходного угл  дл  изготовлени  известным способом коксобрикетов из них в смеси со опекающимс  углем или со св зующим.

Наиболее зольные переизмельченные твердые остатки от исходного угл  сжигают в топке 15 лишь в тех случа х, если их не направл ют на другое использование, например, если требуетс  пол-учить из них пылевидную золу и породу дл  переработки в более ценные продукты.

В табл. 1 представлены характеристики исходного угл  и полученных продуктов переработки угл  в пересчете на 10 млн. г. р дового угл  (без пропитки), в табл. 2 представлены выходы продуктов переработки .

Таблица

II

Переработка угл  по изобретению экономически целесообразна, так как капитальные затраты на строительство комилексного предири ти  иамного меньше калитальпых затрат на строительство разобщенных лредпри тий ио получению высокотемпературного газообразного теплоносител , твердого бездымного топлива, зернистого и кускового состава .крупности смолы ин.ролиза и др., так .как поте.р|И тепла л-1 топлива, про.изводствен.ные расходы и затраты на защиту окружающей среды меньше на комплексном предпри тии, чем на разобиженных .предпри ти х. К тому же, при такой переработке снижаютс , наиример , в 1.64 раза затраты на передачу угольного толлива внещним лотребител м, поскольку в тех же еМКост х «; ж.-д. вагонах , зан тых на перевозках бездымного топлива, количество тонн условного топлива увеличиваетс  в 1,64 раза.

Дл  осуществлени  способа не требуетс  создавать принщипиально новое оборудование . Автоклавы дл  бурых углей .просты , долговечны и надежны в эксплуатации, изготовл ютс  серийно. Переделка обычного бункера или тол;ки парогенератора в печь-бункер 7 и сооружение то.пки 15 технически не сложны. Увеличение уклона серийно изготов.л емого барабана 6 осуществимо с изменением конструкции радиальноосевых оиор его корпуса.

Предпри тием, на котором более целесообразио примеи ть способ,  вл етс  теплова  электростанци , размещаема  поблизости от добычи р дового бурого угл . Такое размещение позволит осуществл ть переработку свежедобытого бурого угл , что способствует наибольшему выходу кускового i крупнозернистого твердого бездымного топлива.

Дл  освоени  способа Пригодны бурые угли Канско-Ачинского бассейна, Чихезского месторождени  и другие. Дл  этого требуетс  вместе с ТЭЦ строительство автоклавной установки и апрегата, состо щего из вращающегос  барабана, печибункера и двухзонной тапки ,и, кроме того, в св зи с актуальностью известной проблемы .получени  кокса, строительство установки дл  получени  известным способом здесь же коксобрикетов из раскаленных

12

наименее зольных твердых остатков от угл  с присадками к ним спекающегос 

УГЛЯ.

Claims (3)

1.Способ иолучеии  бездым:ного твердого топлива из угл , преимущественно из

бурого угл , включающий разделение угл  на крупную и мел-кую фракции, обезвожива .ние крупной фракции угл  путем ее нагрева под давлением в автоклаве, термообработку ее при 400-900° С, мокрое тушение полученного бездымного твердого топл .ива, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и получени  высокотемпературного газооб|разного теплоносител  с низким содержанием

золы и породы, термообработку крупной фракции угл  ведут во вращающемс  барабане при сжигании выдел ющихс  летучих веществ с введением кислородсодержащего газа в количестве недостаточном дл  их

ПОЛ.НОГО сжигани  и получением высокотемпературного газообразного теплоносител  и гор чего бездымного топлива, перед мокрым тушением бездымное твердое топливо охлаждают путем конта.кта с мелкой

фракцией угл , затем полученную смесь раздел ют на охлаж.денйое бездымное топливо и Нагретые до 400-800° С переиз-мельченные твердые остатки.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что иереизмельченные твердые остатки направл ют на сжига.н.ие.

3.Способ по п. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс   тем, что, с .целью повыщени  выхода крупнокускового к зернистого топлива, перед термообработкой крупную и мелкую фракции угл  пропитывают жидки.м топливом или смолой пиролиза.

Источник информации, прин тый во внимание при экспертизе:

1. Сорокин Н. И. Улучшение свойств бурого угл  Райшхинского месторождени  иутем обработки паром в автоклаве. - Научные труды по обогащению и брикетированию углей. Выпуск 1, ВНИИУглеобогащение , М., Углетехиздат, 1958, с. 196- 206.

тм„

/У

V-:i;.