RU2268289C1 - Method for production of water-carbon fuel composite - Google Patents
Method for production of water-carbon fuel composite Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268289C1 RU2268289C1 RU2004125188/04A RU2004125188A RU2268289C1 RU 2268289 C1 RU2268289 C1 RU 2268289C1 RU 2004125188/04 A RU2004125188/04 A RU 2004125188/04A RU 2004125188 A RU2004125188 A RU 2004125188A RU 2268289 C1 RU2268289 C1 RU 2268289C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- granulate
- oil
- coal
- water
- fuel
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title abstract description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 46
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 41
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 20
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims description 17
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims description 5
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 16
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 abstract description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000013872 defecation Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 41
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 12
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 9
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 8
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 239000010742 number 1 fuel oil Substances 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 3
- -1 mining Substances 0.000 description 3
- 238000010334 sieve classification Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 125000005909 ethyl alcohol group Chemical group 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003250 coal slurry Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000008396 flotation agent Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013072 incoming material Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения жидкого топлива на основе угля и воды - композиционного водоугольного топлива (ВУТ) и может быть использовано в топливной промышленности, энергетике, жилищно-коммунальном хозяйстве и др. отраслях промышленности.The invention relates to methods for producing liquid fuel based on coal and water — composite water-coal fuel (WUT) and can be used in the fuel industry, energy, housing and communal services, and other industries.
Известен способ приготовления водоугольного топлива из рядового угля (см. 1. Зайденварг В.Е., Трубецкой К.Н., Мурко В.И., Нехороший И.Х. Производство и использование водоугольного топлива. М., Изд. Академии горных наук, 2001, с.52-56), рекомендованный на опытно-промышленном углепроводе Белово-Новосибирск. Согласно указанного способа рядовой уголь с зольностью 10-20% предварительно дробится до кл. 0-3(6) мм, а затем измельчается мокрым способом в барабанных шаровых и стержневых мельницах с добавлением реагента-пластификатора.There is a method of preparing water-coal fuel from raw coal (see 1. Zaydenvarg V.E., Trubetskoy K.N., Murko V.I., Nekhoroshiy I.Kh. Production and use of water-coal fuel. M., Publishing House of the Academy of Mining Sciences , 2001, p.52-56), recommended at the Belovo-Novosibirsk experimental industrial coal pipeline. According to this method, raw coal with an ash content of 10-20% is previously crushed to cl. 0-3 (6) mm, and then it is wet-ground in drum ball and rod mills with the addition of a plasticizer reagent.
Известен способ обогащения мелких углей и угольных шламов методом масляной агломерации (см. 2. Ельяшевич А.Т., Папушин Ю.Л., Белецкий B.C. Обогащение угольных шламов методом масляной агломерации. Ж.: «Кокс и химия», 1991, №5, с.7-9).There is a method of enrichment of small coals and coal sludge by oil sintering (see 2. Elyashevich AT, Papushin Yu.L., Beletsky BC Enrichment of coal sludge by oil sintering. J.: Coke and Chemistry, 1991, No. 5 , p. 7-9).
Согласно этому методу производится предварительное мокрое измельчение угольного шлама до кл. 0-0,105 мм. Затем полученная водоугольная суспензия подвергается масляной агломерации. В результате образуется водная смесь гранулята и отходов. После механического обезвоживания полученной смеси на грохоте выделяются обезвоженный гранулят и гидросмесь отходов. Гранулят является исходным продуктом для сжигания или коксования. Гидросмесь отходов направляется в отвал.According to this method, preliminary wet grinding of coal sludge to cells is performed. 0-0.105 mm. Then, the resulting water-coal suspension undergoes oil sintering. The result is an aqueous mixture of granulate and waste. After mechanical dehydration of the resulting mixture, the dehydrated granulate and the waste hydraulic mixture are separated on the screen. Granulate is the starting material for burning or coking. The hydraulic mixture of waste is sent to the dump.
Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки углемасляного гранулята к сжиганию в топке (см. 3. А.с. №1262204. М.кл. F 23 К 1/00. Опубл. 07.10.1986 г. Бюл. №37). Согласно данного способа осуществляют масляную грануляцию угольного шлама, отделяют гранулят от воды путем механического обезвоживания и последующей сушки, а перед подачей в топку гранулят растворяют в органическом растворителе, преимущественно в мазуте, и в топку подают в жидком виде.The closest solution to the technical nature and the achieved result is a method of preparing coal oil granules for burning in a furnace (see 3. A.S. No. 1262204. M.cl F 23 K 1/00. Publ. 07.10.1986 Bull. No. 37). According to this method, oil granulation of coal sludge is carried out, granules are separated from water by mechanical dehydration and subsequent drying, and before being fed into the furnace, the granules are dissolved in an organic solvent, mainly in fuel oil, and fed into the furnace in liquid form.
Недостатками аналогов и прототипа являются:The disadvantages of analogues and prototype are:
- использование необогащенного рядового угля;- the use of raw coal;
- малоэффективное использование масляного агента вследствие его потерь с отходами- ineffective use of the oil agent due to its waste losses
и удаляемой жидкой фазой при обезвоживании и термической сушке гранулята;and removable liquid phase during dehydration and thermal drying of the granulate;
- применение пожаро- и взрывоопасной термической сушки гранулята после его механического обезвоживания;- the use of fire and explosive thermal drying of the granulate after mechanical dehydration;
- высокая стоимость полученного жидкого топлива вследствие удаления воды с помощью наиболее дорогого способа - термической сушки и необходимости применения большого количества органического растворителя, нагреваемого до 100-180°С.- the high cost of the resulting liquid fuel due to the removal of water using the most expensive method - thermal drying and the need to use a large amount of organic solvent, heated to 100-180 ° C.
Задачами, решаемыми предлагаемым изобретением, являются:The tasks solved by the invention are:
- повышение эффективности использования масляного агента при масляной агломерации исходного угля или угольного шлама и последующем приготовлении высококачественного композиционного водоугольного топлива;- improving the efficiency of using the oil agent in the oil agglomeration of the source coal or coal sludge and the subsequent preparation of high-quality composite coal-water fuel;
- обеспечение пожаро- и взрывобезопасности при приготовлении композиционного водоугольного топлива;- ensuring fire and explosion safety in the preparation of composite coal-water fuel;
- обеспечение требуемых значений калорийности и реакционной способности композиционного водоугольного топлива при сохранении его структурно-реологических характеристик (текучести и стабильности);- providing the required values of calorific value and reactivity of composite coal-water fuel while maintaining its structural and rheological characteristics (fluidity and stability);
- снижение стоимости готового композиционного водоугольного топлива.- reducing the cost of finished composite water-carbon fuel.
Поставленные задачи решаются тем, что предварительное мокрое измельчение угля (угольного шлама) осуществляют в присутствии осветленной жидкой фазы, полученной при механическом обезвоживании гранулята и осветлении отходов, а перед смешиванием и диспергированием масляный гранулят классифицируют по кл. 0,1(0,5) мм с одновременным механическим обезвоживанием кл. +0,1(0,5) мм, при этом на смешивание и диспергирование с органическим компонентом в присутствии реагента-пластификатора направляют обезвоженный гранулят кл. +0,1(0,5) мм и суспензию концентрата контрольной флотации подрешетного продукта классификации.The tasks are solved in that the preliminary wet grinding of coal (coal sludge) is carried out in the presence of a clarified liquid phase obtained by mechanical dehydration of the granulate and clarification of waste, and before mixing and dispersing the oil granulate is classified by class. 0.1 (0.5) mm with simultaneous mechanical dehydration of cells. +0.1 (0.5) mm, while dehydrated granulate C. is sent to mix and disperse with an organic component in the presence of a plasticizing reagent. +0.1 (0.5) mm and a suspension of the control flotation concentrate of the under-sieve classification product.
Действительно, использование жидкой фазы, полученной при механическом обезвоживании гранулята и осветлении отходов, на стадии предварительного мокрого измельчения угля или угольного шлама позволяет непрореагированным частицам масляного агента, присутствующим в жидкой фазе, активно взаимодействовать с возникающими при измельчении новыми «свежими» поверхностями мелких угольных частиц. В результате интенсифицируется процесс агломерации, а также повышается эффективность использования масляного агента за счет его более полного применения и исключения его сброса с отходами.Indeed, the use of the liquid phase obtained by mechanical dehydration of the granulate and clarification of waste at the stage of preliminary wet grinding of coal or coal sludge allows unreacted particles of the oil agent present in the liquid phase to actively interact with new “fresh” surfaces of small coal particles that arise during grinding. As a result, the agglomeration process is intensified, and the efficiency of using the oil agent is increased due to its more complete use and elimination of its discharge with waste.
Осуществление классификации гидросмеси «масляный гранулят + отходы» с одновременным механическим обезвоживанием кл. +0,1(0,5) мм, при этом смешивание и диспергирование с органическим компонентом в присутствии реагента-пластификатора обезвоженного гранулята кл. +0,1(0,5) мм и суспензии концентрата контрольной флотации подрешетного продукта классификации обеспечивает максимально возможную степень использования масляного реагента в процессе и требуемое качество получаемого композиционного водоугольного топлива. При этом исключается дорогостоящая взрыво- и пожароопасная термическая сушка, что предопределяет невысокую стоимость готового продукта. Фактически реализуется замкнутая технологическая схема приготовления композиционного водоугольного топлива, исключающая сброс масляного агента за пределы водношламовой схемы установки получения топлива. Присутствие реагента-пластификатора позволяет до минимально возможной величины снизить содержание водной жидкой фазы в готовом композиционном ВУТ при сохранении на требуемом уровне ею структурно-реологических характеристик (текучести и стабильности).Classification of the slurry “oil granulate + waste” with simultaneous mechanical dehydration of cl. +0.1 (0.5) mm, while mixing and dispersing with an organic component in the presence of a plasticizer reagent dehydrated granulate class. +0.1 (0.5) mm and suspensions of the control flotation concentrate of the under-sieve classification product ensures the maximum possible degree of use of the oil reagent in the process and the required quality of the resulting composite coal-water fuel. This eliminates the cost of explosive and fire hazardous thermal drying, which determines the low cost of the finished product. In fact, a closed technological scheme for the preparation of composite coal-water fuel is implemented, eliminating the discharge of the oil agent beyond the water-slurry scheme of the fuel production plant. The presence of a plasticizing reagent allows to reduce the content of the aqueous liquid phase in the finished composite HLW to the minimum possible value while maintaining structural and rheological characteristics (fluidity and stability) at the required level.
Граница разделения масляного гранулята, равная +0,1(0,5) мм, обусловлена верхним пределом крупности при предварительном измельчении, а также наилучшей эффективностью обезвоживания полученного гранулята на просеивающей поверхности. В качестве просеивающей поверхности предлагается использовать эластичные просеивающие поверхности, выполненные из резины (ЭПП). Таким образом, выбранная граница классификаций обеспечивает, во-первых, проход всех породных частиц через сито, а во-вторых, наиболее эффективное извлечение и обезвоживание уже образовавшихся масляных гранул в надрешетный продукт.The separation boundary of the oil granulate, equal to +0.1 (0.5) mm, is due to the upper limit of fineness during preliminary grinding, as well as the best dewatering efficiency of the obtained granulate on a sieving surface. It is proposed to use elastic screening surfaces made of rubber (EPP) as a screening surface. Thus, the selected classification boundary provides, firstly, the passage of all rock particles through a sieve, and secondly, the most efficient extraction and dehydration of the already formed oil granules into the oversize product.
Осуществление процесса контрольной флотации подрешетного продукта классификации гидросмеси «масляный гранулят + отходы», с одной стороны, позволяет повысить выход концентрата за счет возвращения в процесс разрушенных и полуразрушенных при механическом обезвоживании гранул масляного гранулята, а с другой стороны - обеспечить подачу остатков масляного агента на приготовление композиционного водоугольного топлива.The implementation of the control flotation process of the under-sieve product of the oil granulate + waste slurry classification, on the one hand, allows to increase the yield of the concentrate by returning the granules of oil granules destroyed and semi-destroyed during mechanical dehydration, and, on the other hand, to ensure the supply of residues of the oil agent for preparation composite coal-water fuel.
Смешивание и диспергирование масляного гарнулята кл. +0,1(0,5) мм и концентрата флотации надрешетного продукта с органическим компонентом, как правило, осуществляют в барабанной мельнице обычной или вибрационной преимущественно горизонтального типа или механическом диспергаторе-кавитаторе. Использование горизонтальной шаровой или стержневой мельницы позволяет итенсифицировать процесс смешивания и диспергирования за счет многочисленных ударов мелющих тел при движении смеси вдоль барабана мельницы при его вращении или вибрации. Указанные мельницы широко применяются в угольной, горнорудной, цементной и др. отраслях промышленности.Mixing and dispersing of oil garnulat cl. +0.1 (0.5) mm and a flotation concentrate of an oversize product with an organic component, as a rule, is carried out in a drum mill of a conventional or vibrating predominantly horizontal type or mechanical dispersant-cavitator. The use of a horizontal ball or rod mill makes it possible to intensify the mixing and dispersion process due to numerous strokes of the grinding media when the mixture moves along the mill drum during its rotation or vibration. These mills are widely used in coal, mining, cement and other industries.
Также возможно применение современных механических диспергаторов-кавитаторов для смешивания и диспергирования масляного гранулята кг. +0.1(0,5) мм и концентрата флотации подрешетного продукта с органическим компонентом в присутствии реагента-пластификатора, что позволяет эффективно выполнить указанные процессы с получением хорошо текучего и стабильного композиционного водоугольного топлива.It is also possible to use modern mechanical dispersant-cavitators for mixing and dispersing kg oil granulate. +0.1 (0.5) mm and a flotation concentrate of an under-sieve product with an organic component in the presence of a plasticizer reagent, which makes it possible to efficiently carry out these processes to obtain a well-flowing and stable composite coal-water fuel.
Обезвоженный надрешетный продукт, содержащий, как правило, целые углемасляные гранулы, направляется на диспергирование и смешивание с органическим компонентом в присутствии реагента-пластификатора.The dehydrated oversize product, containing, as a rule, whole coal-oil granules, is sent for dispersion and mixing with the organic component in the presence of a plasticizing reagent.
Подрешетный продукт, содержащий полуразрушенные и разрушенные углемасляные гранулы и отходы, подвергается контрольной флотации, в результате которой концентрат, содержащий остатки углемасляных гранул, в виде углемасляной водной суспензии» также подается на диспергирование и смешивание, а гидросмесь с породой направляется на сгущение и осветление. Осветленная жидкая фаза возвращается в голову процесса - на мокрое измельчение исходного мелкого угля или угольного шлама. В результате обеспечивается максимальная степень использования масляного агента и исключается его сброс за пределы установки приготовления топлива. В конечном итоге, указанные выше операции приводят к снижению себестоимости готового композиционного водоугольного топлива и повышению его качества.The under-sieve product containing dilapidated and destroyed coal-oil granules and wastes is subjected to control flotation, as a result of which the concentrate containing the remains of coal-oil granules, in the form of an oil-water aqueous suspension, is also fed to dispersion and mixing, and the hydraulic mixture with the rock is sent to thicken and clarify. The clarified liquid phase returns to the head of the process - for wet grinding of the original fine coal or coal sludge. As a result, the maximum degree of utilization of the oil agent is ensured and its discharge outside the limits of the fuel preparation installation is excluded. Ultimately, the above operations lead to a reduction in the cost of the finished composite coal-water fuel and an increase in its quality.
В качестве масляного агента применяют топочный мазут, флотореагенты АФ-2, ААР-1, масло для обмасливания шихты и др.As an oil agent, heating oil, flotation reagents AF-2, AAR-1, oil for oiling the mixture, etc. are used.
В качестве реагентов-пластификаторов используют, как правило, составы на основе углещелочного реагента (УЩР) или технического лигносульфоната (ЛСТ) [1].As reagents, plasticizers are used, as a rule, compositions based on carbon-alkaline reagent (USR) or technical lignosulfonate (LST) [1].
В качестве органического компонента применяют нефть, мазут, тяжелую смолу пиролиза, этиловый или метиловый спирты и др.The organic component used is oil, fuel oil, heavy pyrolysis resin, ethyl or methyl alcohols, etc.
Подрешетный продукт классификации и механического обезвоживания подают на контрольную флотацию, в результате которой непрореагировавшие частицы масляного агента, полуразрушенные и разрушенные масляные гранулы (при наличии) за счет воздействия подаваемых пузырьков воздуха и, при необходимости, незначительной дозы флотореагента всплывают на поверхность и в виде водной суспензии направляются на смешивание и гомогенизацию с органическим растворителем в присутствии реагента-пластификатора. Осевшая во флотомашине породная часть в виде гидросмеси удаляется на обезвоживание и осветление. Осветленная вода направляется в голову процесса. Обезвоженная порода (отходы) удаляется в отвал.The under-sieve product of classification and mechanical dehydration is fed to control flotation, as a result of which unreacted particles of the oil agent, dilapidated and destroyed oil granules (if any) due to the action of supplied air bubbles and, if necessary, a small dose of flotation agent float to the surface and in the form of an aqueous suspension sent for mixing and homogenization with an organic solvent in the presence of a plasticizer reagent. The rock part settled in the flotation machine in the form of a hydraulic mixture is removed for dehydration and clarification. The clarified water goes to the head of the process. Dehydrated rock (waste) is disposed of in a dump.
Для смешивания и диспергирования масляного гранулята кл. +0,1(0,5) мм и суспензии концентрата контрольной флотации с органическим растворителем указанные продукты подаются в барабанную мельницу или механический диспергатор-кавитатор. Одновременно в процесс дозированно подаются реагент-пластификатор и, при необходимости, часть осветленной жидкой фазы (не показано).For mixing and dispersing oil granulate cl. +0.1 (0.5) mm and suspensions of the control flotation concentrate with an organic solvent, these products are fed to a drum mill or mechanical dispersant-cavitator. At the same time, a plasticizer reagent and, if necessary, part of the clarified liquid phase (not shown) are metered into the process.
В результате интенсивного смешивания и диспергирования в барабанной мельнице или механическом диспергаторе-кавитаторе образуется готовое композиционное водоугольное топливо с необходимыми структурно-реологическими характеристиками. Это обеспечивается применением соответствующего реагента-пластификатора. Как уже выше указывалось, в качестве органического компонента используются: метиловый или этиловый спирты, мазут, нефть или тяжелая смола пиролиза и др. Реагентами-пластификаторами, как правило, являются составы на основе углещелочного реагента и технических лигносульфонатов.As a result of intensive mixing and dispersion in a drum mill or mechanical dispersant-cavitator, a finished composite coal-water fuel with the necessary structural and rheological characteristics is formed. This is ensured by the use of an appropriate plasticizer reagent. As mentioned above, the following organic components are used: methyl or ethyl alcohols, fuel oil, oil or heavy pyrolysis resin, etc. Plasticizing reagents, as a rule, are compositions based on carbon-alkaline reagent and technical lignosulfonates.
Способ получения композиционного водоугольного топлива реализуется следующим образом (см. чертеж).A method of producing a composite water-carbon fuel is implemented as follows (see drawing).
Исходный мелкий уголь или угольный шлам измельчают мокрым способом до кл. 0-0,1(0,5) мм. При этом в качестве жидкой фазы используется жидкая фаза, образованная при механическом обезвоживании гранулята и осветлении отходов после масляной агломерации. Полученная водоугольная суспензия направляется на масляную агломерацию в гранулятор, куда также добавляется связующее - масляный агент, например мазут. Осуществление масляной агломерации происходит за счет того, что гидрофобные или гидрофобизованные при измельчении угольные частицы при турбулизации в водной среде со связующим (углеводородной жидкостью) образуют агломераты, состоящие из частиц угля, связанных между собой тонкой пленкой масла. Постепенно агломераты уплотняются, структурно преобразуясь в достаточно прочные и плотные гранулы преимущественно сферической формы.The original fine coal or coal sludge is ground wet to cells. 0-0.1 (0.5) mm. At the same time, the liquid phase formed during the mechanical dehydration of the granulate and clarification of waste after oil sintering is used as the liquid phase. The resulting water-coal suspension is sent for oil agglomeration to a granulator, where a binder is also added - an oil agent, for example fuel oil. The implementation of oil agglomeration occurs due to the fact that coal particles hydrophobic or hydrophobized during grinding during turbulization in an aqueous medium with a binder (hydrocarbon liquid) form agglomerates consisting of coal particles bound together by a thin film of oil. Gradually, the agglomerates condense, structurally transforming into sufficiently strong and dense granules of predominantly spherical shape.
Углемасляные продукты всплывают на поверхность и удаляются вместе с частью жидкой фазы. Основная часть жидкой фазы затем отделяется при классификации и механическом обезвоживании гранулята, например, на виброгрохоте с сеткой (щелью) размером 0,1(0,5) мм. Минеральные гидрофильные частицы (отходы) осаждаются и удаляются из гранулятора в виде гидросмеси.Coal products float to the surface and are removed along with part of the liquid phase. The main part of the liquid phase is then separated during the classification and mechanical dehydration of the granulate, for example, on a vibrating screen with a mesh (slot) of 0.1 (0.5) mm in size. Mineral hydrophilic particles (waste) are deposited and removed from the granulator in the form of a slurry.
Образовавшаяся гидросмесь поступает на классификацию (например, на вибрационный грохот, оснащенный ЭПП), в результате которой происходит разделение гранул и твердых частиц гидросмеси по кл. 0,1(0,5) мм с одновременным обезвоживанием кл. +0,1(0,5) мм. Надрешетный продукт классификации в виде масляного гранулята в составе гранул кл. +0,1(0,5) мм, содержащего чистые угольные частицы, направляется на смешивание и диспергирование в барабанную мельницу или механический диспергатор-кавитатор. Одновременно на смешивание и диспергирование подаются органический компонент (например, метиловый или этиловый спирты, мазут, нефть или тяжелая смола пиролиза), реагент-пластификатор (например, на основе технического лигносульфоната или углещелочного реагента) и суспензия концентрата контрольной флотации подрешетного продукта классификации.The resulting slurry enters the classification (for example, a vibrating screen equipped with an EPP), which results in the separation of granules and solid particles of the slurry according to class. 0.1 (0.5) mm with simultaneous dehydration of cells. +0.1 (0.5) mm. Oversize product classification in the form of oil granules in the composition of granules cl. +0.1 (0.5) mm, containing pure coal particles, is sent for mixing and dispersion in a drum mill or mechanical dispersant-cavitator. At the same time, an organic component (for example, methyl or ethyl alcohols, fuel oil, oil or a heavy pyrolysis resin), a plasticizer reagent (for example, based on a technical lignosulfonate or carbon-alkaline reagent) and a suspension of a control flotation concentrate of an under-sieve classification product are fed to mixing and dispersing.
В результате смешивания и диспергирования поступающих материалов образуется композиционное водоугольное топливо, обладающего необходимыми реологическими характеристиками для гидротранспортирования, хранения и прямого сжигания в котлах теплогенерирующих установок. Породный продукт контрольной флотации после сгущения и обезвоживания направляется в отвал, а осветленная жидкая фаза направляется в голову процесса.As a result of mixing and dispersion of the incoming materials, a composite coal-water fuel is formed, which has the necessary rheological characteristics for hydrotransport, storage and direct combustion in boilers of heat-generating plants. A specific product of control flotation after thickening and dehydration is sent to the dump, and the clarified liquid phase is sent to the head of the process.
Примеры осуществления предлагаемого способа получения композиционного водоугольного топлива:Examples of the proposed method for producing composite coal water fuel:
В качестве исходного сырья брали угольные шламы марок Д, СС и Т.Coal sludge of grades D, SS and T was taken as a feedstock.
В таблице 1 представлены результаты масляной агломерации предварительно измельченных до кл. 0,5 мм проб угольных шламов в стержневой мельнице при массовой доле твердой фазы 50% и последующей классификации на вибросите с размером ячейки 0,5 мм. В качестве жидкой фазы использовалась осветленная жидкая фаза (содержание твердого не превышало 1 г/л).Table 1 presents the results of oil sintering pre-crushed to cells. 0.5 mm samples of coal sludge in a core mill with a mass fraction of solid phase of 50% and subsequent classification on a vibrating screen with a mesh size of 0.5 mm. As the liquid phase, a clarified liquid phase was used (the solid content did not exceed 1 g / l).
В таблице 2 представлены результаты контрольной флотации подрешетного продукта классификации и механического обезвоживания.Table 2 presents the results of the control flotation of the under-sieve product classification and mechanical dehydration.
СС(60,2)
Т(58,9)D (65.0)
SS (60.2)
T (58.9)
18,5
18,915.3
18.5
18.9
10,4
11,510.1
10,4
11.5
81,5
91,184.7
81.5
91.1
71,5
62,375.1
71.5
62.3
При смешивании обезвоженных масляных гранул кл. +0,5 мм с концентратом контрольной флотации подрешетного продукта получено незначительное увеличение зольности смеси по сравнению с зольностью углемасляных гранул, соответственно для шлама марки Д зольность смеси составила 3,9, СС-6,7 и Т-6,9%. Однако при этом существенно повысилась зольность отходов. Соответственно до 75,1; 71,5 и 62,3%.When mixing dehydrated oil granules cl. +0.5 mm with a control flotation concentrate of the under-sieve product, a slight increase in the ash content of the mixture was obtained compared to the ash content of coal-oil granules, respectively, for grade D sludge, the ash content of the mixture was 3.9, SS-6.7, and T-6.9%. However, the ash content of the waste increased significantly. Accordingly, up to 75.1; 71.5 and 62.3%.
Далее смесь надрешетного продукта классификации и механического обезвоживания (кл. +0,1(0,5) мм) и суспензии концентрата контрольной флотации загружали в вибромельницу. Одновременно в барабан мельницы также подавали раствор реагента-пластификатора, полученного на основе УЩР (50% УЩР + 50% Na2CO3), и органические компоненты поочередно: нефть, мазут, тяжелая смола пиролиза, метиловый спирт. При использовании метилового спирта применяли реагент-классификатор на основе ЛСТ (75% ЛСТ + 25% NaOH). Расход реагентов составлял 1% от твердой массы смеси.Next, a mixture of the oversize product of classification and mechanical dehydration (class +0.1 (0.5) mm) and a suspension of the control flotation concentrate were loaded into a vibratory mill. At the same time, a solution of a plasticizer reagent obtained on the basis of USR (50% USR + 50% Na 2 CO 3 ) and organic components alternately: oil, fuel oil, heavy pyrolysis resin, methyl alcohol were also fed into the mill drum. When using methyl alcohol, a reagent-classifier based on LST (75% LST + 25% NaOH) was used. The reagent consumption was 1% of the solid mass of the mixture.
Результаты приготовления композиционного водоугольного топлива в вибромельнице представлены в таблице 3.The results of the preparation of composite coal water in a vibratory mill are presented in table 3.
Таким образом, приведенные примеры реализации разработанного способа приготовления высокореакционного водоугольного топлива показывают его техническую осуществимость и высокое качество получаемого топлива.Thus, the above examples of the implementation of the developed method for the preparation of highly reactive coal-water fuel show its technical feasibility and high quality of the resulting fuel.
Выполненные технико-экономические расчеты показывают, что при использовании композиционного водоугольного топлива на основе метилового спирта стоимость выработки 1 МВт электрической энергии 30-62% ниже по сравнению с мазутом.The feasibility studies show that when using composite water-based fuel based on methyl alcohol, the cost of generating 1 MW of electrical energy is 30-62% lower compared to fuel oil.
В настоящее время на основе предложенного способа разработана и запущена в эксплуатацию стендовая демонстрационная установка подготовки (обогащения) угольного шлама, подготовки на его основе композиционного водоугольного топлива и его сжигания в топке котла.Currently, on the basis of the proposed method, a bench-top demonstration unit for the preparation (enrichment) of coal sludge, preparation of composite water-coal fuel based on it, and its combustion in the boiler furnace has been developed and put into operation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004125188/04A RU2268289C1 (en) | 2004-08-17 | 2004-08-17 | Method for production of water-carbon fuel composite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004125188/04A RU2268289C1 (en) | 2004-08-17 | 2004-08-17 | Method for production of water-carbon fuel composite |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2268289C1 true RU2268289C1 (en) | 2006-01-20 |
Family
ID=35873463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004125188/04A RU2268289C1 (en) | 2004-08-17 | 2004-08-17 | Method for production of water-carbon fuel composite |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2268289C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2378324C2 (en) * | 2008-04-08 | 2010-01-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Сибэкотехника" | Method of conversion of coal with easy-soaked rock for preparation of demineralised suspended coal fuel |
| RU2743929C1 (en) * | 2020-08-19 | 2021-03-01 | Игорь Нисонович Швецов | Method of producing coal-water fuel |
| RU2815489C1 (en) * | 2023-06-13 | 2024-03-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method for producing composite fuel |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1188517A (en) * | 1983-10-12 | 1985-06-11 | C. Edward Capes | Aqueous phase continuous, coal fuel slurry and a method of its production |
| SU1262204A1 (en) * | 1984-05-15 | 1986-10-07 | Barbyshev Boris N | Method of preparing coal-oil granular fuel for combustion in combustion apparatus |
| WO1990012078A1 (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-18 | Union Oil Company Of California | Separable coal-in-oil mixtures having controlled sedimentation properties and method for making same |
-
2004
- 2004-08-17 RU RU2004125188/04A patent/RU2268289C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1188517A (en) * | 1983-10-12 | 1985-06-11 | C. Edward Capes | Aqueous phase continuous, coal fuel slurry and a method of its production |
| SU1262204A1 (en) * | 1984-05-15 | 1986-10-07 | Barbyshev Boris N | Method of preparing coal-oil granular fuel for combustion in combustion apparatus |
| WO1990012078A1 (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-18 | Union Oil Company Of California | Separable coal-in-oil mixtures having controlled sedimentation properties and method for making same |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2378324C2 (en) * | 2008-04-08 | 2010-01-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Сибэкотехника" | Method of conversion of coal with easy-soaked rock for preparation of demineralised suspended coal fuel |
| RU2743929C1 (en) * | 2020-08-19 | 2021-03-01 | Игорь Нисонович Швецов | Method of producing coal-water fuel |
| RU2815489C1 (en) * | 2023-06-13 | 2024-03-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method for producing composite fuel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101547754B (en) | Method of removing unburned carbon from coal ash | |
| CN85109744A (en) | Preparation of High Solid Concentration Water Slime with Ash Removal | |
| US4284413A (en) | In-line method for the beneficiation of coal and the formation of a coal-in-oil combustible fuel therefrom | |
| CN103861725B (en) | Sorting and processing technology for full resource utilization of coal gangue | |
| CN1019504B (en) | Process for deashing coal | |
| US10619115B2 (en) | Coal-derived solid hydrocarbon particles | |
| CN110560254B (en) | A Separation Process for Reducing Sulfur and Ash Content in Coal | |
| JPH0711268A (en) | Production of deashed high-concentration coal-water slurry | |
| TW200827052A (en) | Method of removing unburned carbon from coal ash | |
| KR101161116B1 (en) | Recovering Method of High Purity Un-burned Carbon and Ash Using Bottom Ash | |
| US10022759B2 (en) | Method for refining of in power plants produced coal ash and coal containing ashes produced in other combustion processings | |
| RU2268289C1 (en) | Method for production of water-carbon fuel composite | |
| CN1631546A (en) | A Flotation Column Technology for Separating Residual Carbon in Fly Ash | |
| CN114226248A (en) | Treatment method for quality classification of coal ash and slag in circulating fluidized bed | |
| CN110560256B (en) | Comprehensive utilization process for reducing sulfur content of high-sulfur coal ash | |
| US10829707B2 (en) | Methods for reduction of pollutants from carbonaceous materials prior to combustion | |
| CA1130259A (en) | Processes for recovering coal | |
| Vanangamudi et al. | Kinetic study of agglomerate growth in coal-oil agglomeration process | |
| EP0029712B1 (en) | An in-line method for the upgrading of coal | |
| SE443797B (en) | DISPERSION FUEL AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION | |
| CN103752417B (en) | A kind of blue charcoal swims sorting processing method for upgrading | |
| Zhang et al. | Experimental study of quartz classification in the enhanced gravity field using Falcon concentrator | |
| RU2603006C1 (en) | Water-carbon fuel based on solid residue of pyrolysis of tyres | |
| RU2266313C1 (en) | Demineralized water-coal fuel production process | |
| CN119972345B (en) | Method for recycling coal gasification slag into resources |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20061114 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100818 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120210 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130818 |