RU2458974C1 - Способ получения топливных брикетов из низкосортного топлива - Google Patents
Способ получения топливных брикетов из низкосортного топлива Download PDFInfo
- Publication number
- RU2458974C1 RU2458974C1 RU2011123383/04A RU2011123383A RU2458974C1 RU 2458974 C1 RU2458974 C1 RU 2458974C1 RU 2011123383/04 A RU2011123383/04 A RU 2011123383/04A RU 2011123383 A RU2011123383 A RU 2011123383A RU 2458974 C1 RU2458974 C1 RU 2458974C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- low
- temperature
- resin
- fuel
- pyrolysis
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 53
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 53
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 48
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 claims description 25
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 8
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 4
- 101150076749 C10L gene Proteins 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- -1 sapropel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения топливных брикетов из низкосортного топлива для использования в малой энергетике и для коммунально-бытовых нужд при производстве топлива для сжигания. Способ заключается в термической обработке низкосортного топлива при температуре 200-500°С. Получают продукты пиролиза - низкотемпературную смолу пиролиза и углеродистый остаток. Углеродистый остаток измельчают и смешивают с низкотемпературной смолой пиролиза в равных частях. Из полученной смеси формируют брикетный сырец. Высушивают сырец при температуре не выше 200°С. Полученный топливный брикет оставляют отвердевать при комнатной температуре в течение суток. Технический результат - минимизация используемого технологического оборудования. 5 пр., 1 ил.
Description
Изобретение относится к способу получения топливных брикетов из низкосортного топлива (торф, сапропель, бурый уголь, древесина и др.) и может быть использовано в малой энергетике и для коммунально-бытовых нужд при производстве топлива для сжигания.
Известен способ брикетирования угля (патент РФ №2268290, МПК C10L 5/10, C10L 9/08, опубл. 20.01.2006), преимущественно бурого, в регионах, удаленных от потребителя. Способ включает измельчение угля, термообработку, смешивание со связующим и прессование. При этом смешивают уголь со связующим при пиролизе угольной мелочи, а прессуют «шоколад»-образные плиты между полимерными пленками.
Недостатком известного способа является его сложность, обусловленная необходимостью использования вращающейся трубной печи и устройства подачи в нее связующего серийного оборудования асфальтобетонного завода (АБЗ). В известном способе в качестве исходного сырья фактически используется только уголь, что существенно снижает сырьевую базу. Также в известном способе используется гидравлический пресс, связующее (гудрон, битум) и полимерные плиты, что приводит к удорожанию технологии.
Известен способ получения брикетного топлива при смешивании углеродсодержащего сырья и части смолы высокотемпературного полукоксования, остающейся после отгона фракций, выкипающих до 300°С, с последующим прессованием и термоотверждением брикетов при температуре 220-280°С («Кокс и железококс на основе брикетирования». Е.М.Тайц, Б.М.Равич, И.А.Андреева. М.: изд. Металлургия, 1965, стр.19-24).
Недостатком известного способа является то, что фактически используется только пековая часть смолы, остающаяся после отгона фракций, кипящих до 300°С. Поскольку в известном способе используется только часть смолы высокотемпературного полукоксования - снижаются ресурсы связующего. Применение высокотемпературного полукоксования требует использования дорогих легированных сталей.
Наиболее близким, принятым за прототип, является способ изготовления брикетного топлива, включающий смешение углеродсодержащего сырья со связующим, прессование смеси и последующее отверждение брикетов в окислительной атмосфере при температуре 150-300°С, причем в качестве связующего используют смолу низкотемпературного полукоксования, полученную при температуре до 650°С (патент РФ №2375414, МПК C10L 5/14, опубл. 10.12.2009).
Недостатками известного способа являются зависимость от сторонних производителей смолы низкотемпературного полукоксования, а также высокие затраты на осуществление технологического процесса, связанные с использованием прессового оборудования.
Задачей изобретения является снижение затрат на технологический процесс.
Поставленная задача решена следующим образом. В качестве связующего используют смолу низкотемпературного пиролиза. Исходное низкосортное топливо термически обрабатывают при температуре 200-500°С, в результате чего получают продукты пиролиза - углеродистый остаток, низкотемпературную смолу пиролиза, подсмольную воду и топливный газ. Углеродистый остаток измельчают и вместе с низкотемпературной смолой пиролиза смешивают в равных частях, из полученной смеси формируют брикетный сырец, сушат его при температуре не выше 200°С, после чего оставляют на сутки отвердевать при комнатной температуре.
Верхний предел температуры термической обработки выбран из соображения использования в технологическом процессе реакторов для нагрева низкосортного топлива из дешевых углеродистых сталей, способных работать при температурах до 500°С.
Для предотвращения выделения низкотемпературной смолы пиролиза из брикетов и уменьшения их прочности, сушку производят при температурах ниже 200°С.
На фиг.1 приведена схема установки по получению топливных брикетов.
Установка состоит из реактора 1, помещенного в печь 2. В реакторе установлена термопара 3 для контроля температуры процесса термической обработки низкосортного топлива. Реактор с помощью термостойкого шланга 4 соединен с холодильником 5. На выходе из холодильника расположен сборник конденсата 6.
Работа установки осуществляется следующим образом.
Низкосортное топливо помещают в реактор 1, где с помощью печи 2 нагревают без доступа кислорода до 200-500°С, температуру процесса термической обработки контролируют с помощью термопары 3. Летучие продукты пиролиза (низкотемпературная смола пиролиза, подсмольная вода и топливный газ), получаемые при нагреве низкосортного топлива, выходят через термостойкий шланг 4, углеродистый остаток остается в реакторе 1. В холодильнике 5 низкотемпературная смола пиролиза и подсмольная вода конденсируются и поступают в сборник конденсата 6.
Заявляемое изобретение поясняется примерами.
Пример 1.
В реактор 1, помещенный в печь 2, загружают низкосортное топливо - торф (теплота сгорания 2,65 МДж/кг), где его нагревают до температуры 400°С. Контроль температуры процесса термической обработки низкосортного топлива в реакторе осуществляют при помощи термопары 3. В результате нагрева получают продукты пиролиза - углеродистый остаток, низкотемпературную смолу пиролиза, подсмольную воду и топливный газ. Продукты пиролиза (низкотемпературную смолу пиролиза и подсмольную воду) конденсируют в холодильнике 5 и собирают в сборнике конденсата 6. Сконденсированную смесь разделяют фильтрованием на низкотемпературную смолу пиролиза и подсмольную воду. Углеродистый остаток измельчают до частиц размером не более 1 мм. Измельченный углеродистый остаток и низкотемпературную смолу пиролиза перемешивают в равных частях. Из полученной смеси формируют брикетный сырец, его помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 105-110°С до достижения постоянной массы брикетного сырца. После окончания сушки брикетный сырец становится топливным брикетом. Топливный брикет оставляют на сутки отвердевать при комнатной температуре. Полученный брикет имеет теплоту сгорания 19,7 МДж/кг.
Пример 2.
В реактор 1, помещенный в печь 2, загружают низкосортное топливо - торф (теплота сгорания 2,65 МДж/кг), где его нагревают до температуры 400°С. Контроль температуры процесса термической обработки низкосортного топлива в реакторе осуществляют при помощи термопары 3. В результате нагрева получают продукты пиролиза - углеродистый остаток, низкотемпературную смолу пиролиза, подсмольную воду и топливный газ. Продукты пиролиза (низкотемпературную смолу пиролиза и подсмольную воду) конденсируют в холодильнике 5 и собирают в сборнике конденсата 6. Сконденсированную смесь разделяют фильтрованием на низкотемпературную смолу пиролиза и подсмольную воду. Углеродистый остаток измельчают до частиц размером не более 1 мм. Измельченный углеродистый остаток и низкотемпературную смолу пиролиза перемешивают в процентном соотношении: 60:40. Из полученной смеси брикетный сырец не формируется, так как не хватает связующего для принятия формы - брикет рассыпается при формовке.
Пример 3.
В реактор 1, помещенный в печь 2, загружают низкосортное топливо - торф (теплота сгорания 2,65 МДж/кг), где его нагревают до температуры 400°С. Контроль температуры процесса термической обработки низкосортного топлива в реакторе осуществляют при помощи термопары 3. В результате нагрева получают продукты пиролиза - углеродистый остаток, низкотемпературную смолу пиролиза, подсмольную воду и топливный газ. Продукты пиролиза (низкотемпературную смолу пиролиза и подсмольную воду) конденсируют в холодильнике 5 и собирают в сборнике конденсата 6. Сконденсированную смесь разделяют фильтрованием на низкотемпературную смолу пиролиза и подсмольную воду. Углеродистый остаток измельчают до частиц размером не более 1 мм. Измельченный углеродистый остаток и низкотемпературную смолу пиролиза перемешивают в процентном соотношении: 40:60. Из полученной смеси брикетный сырец не формируется, так как получившаяся смесь слишком жидкая.
Пример 4.
В реактор 1, помещенный в печь 2, загружают низкосортное топливо - бурый уголь (теплота сгорания 8,4 МДж/кг), где его нагревают до температуры 350°С. Контроль температуры процесса термической обработки низкосортного топлива в реакторе осуществляют при помощи термопары 3. В результате нагрева получают продукты пиролиза - углеродистый остаток, низкотемпературную смолу пиролиза, подсмольную воду и топливный газ. Продукты пиролиза (низкотемпературную смолу пиролиза и подсмольную воду) конденсируют в холодильнике 5 и собирают в сборнике конденсата 6. Сконденсированную смесь разделяют фильтрованием на низкотемпературную смолу пиролиза и подсмольную воду. Углеродистый остаток измельчают до частиц размером не более 1 мм. Измельченный углеродистый остаток и низкотемпературную смолу пиролиза перемешивают в равных частях. Из полученной смеси формируют брикетный сырец, его помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 105-110°С до достижения постоянной массы брикетного сырца. После окончания сушки брикетный сырец становится топливным брикетом. Топливный брикет оставляют на сутки отвердевать при комнатной температуре. Полученный брикет имеет теплоту сгорания 15,98 МДж/кг.
Пример 5.
В реактор 1, помещенный в печь 2, загружают низкосортное топливо - озерный сапропель (теплота сгорания 4,57 МДж/кг), где его нагревают до температуры 450°С. Контроль температуры процесса термической обработки низкосортного топлива в реакторе осуществляют при помощи термопары 3. В результате нагрева получают продукты пиролиза - углеродистый остаток, низкотемпературную смолу пиролиза, подсмольную воду и топливный газ. Продукты пиролиза (низкотемпературную смолу пиролиза и подсмольную воду) конденсируют в холодильнике 5 и собирают в сборнике конденсата 6. Сконденсированную смесь разделяют фильтрованием на низкотемпературную смолу пиролиза и подсмольную воду. Углеродистый остаток измельчают до частиц размером не более 1 мм. Измельченный углеродистый остаток и низкотемпературную смолу пиролиза перемешивают в равных частях. Из полученной смеси формируют брикетный сырец, его помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 105-110°С до достижения постоянной массы брикетного сырца. После окончания сушки брикетный сырец становится топливным брикетом. Топливный брикет оставляют на сутки отвердевать при комнатной температуре. Полученный брикет имеет теплоту сгорания 17,5 МДж/кг.
Технический результат снижения затрат на технологический процесс достигается за счет использования реактора для пиролиза низкосортного топлива из дешевых углеродистых сталей, минимизации номенклатуры использованного технологического оборудования. Имеется возможность использования топливного газа, полученного в результате пиролиза низкосортного топлива, в качестве топлива для поддержания процесса термической обработки, тем самым снижая затраты на получение топливных брикетов.
Claims (1)
- Способ получения топливных брикетов из низкосортного топлива, включающий в качестве связующего смолу низкотемпературного пиролиза, с последующим отверждением брикетов, отличающийся тем, что низкосортное топливо термически обрабатывают при температуре 200-500°С, в результате чего получают продукты пиролиза, низкотемпературную смолу пиролиза и углеродистый остаток, который измельчают, смешивают с низкотемпературной смолой пиролиза в равных частях, из полученной смеси формируют брикетный сырец, который сушат при температуре не выше 200°С, после чего оставляют на сутки отвердевать при комнатной температуре.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011123383/04A RU2458974C1 (ru) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Способ получения топливных брикетов из низкосортного топлива |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011123383/04A RU2458974C1 (ru) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Способ получения топливных брикетов из низкосортного топлива |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2458974C1 true RU2458974C1 (ru) | 2012-08-20 |
Family
ID=46936672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011123383/04A RU2458974C1 (ru) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Способ получения топливных брикетов из низкосортного топлива |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2458974C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2653509C1 (ru) * | 2016-12-16 | 2018-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инштейн" (ООО "Инштейн") | Углекоксовый топливный брикет |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1701734A1 (ru) * | 1989-12-26 | 1991-12-30 | Уральский лесотехнический институт им.Ленинского комсомола | Способ получени шихты дл брикетировани |
| RU2375414C1 (ru) * | 2008-09-02 | 2009-12-10 | Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО "НПО "ВУХИН") | Способ изготовления брикетного топлива |
| US7785447B2 (en) * | 2001-09-17 | 2010-08-31 | Combustion Resources, Llc | Clean production of coke |
-
2011
- 2011-06-08 RU RU2011123383/04A patent/RU2458974C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1701734A1 (ru) * | 1989-12-26 | 1991-12-30 | Уральский лесотехнический институт им.Ленинского комсомола | Способ получени шихты дл брикетировани |
| US7785447B2 (en) * | 2001-09-17 | 2010-08-31 | Combustion Resources, Llc | Clean production of coke |
| RU2375414C1 (ru) * | 2008-09-02 | 2009-12-10 | Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО "НПО "ВУХИН") | Способ изготовления брикетного топлива |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2653509C1 (ru) * | 2016-12-16 | 2018-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инштейн" (ООО "Инштейн") | Углекоксовый топливный брикет |
| RU2653509C9 (ru) * | 2016-12-16 | 2018-10-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Инштейн" (ООО "Инштейн") | Углекоксовый топливный брикет |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Adeleke et al. | Physical and mechanical characteristics of composite briquette from coal and pretreated wood fines | |
| Wang et al. | Biomass temperature profile development and its implications under the microwave-assisted pyrolysis condition | |
| Yang et al. | Fuel properties and combustion kinetics of hydrochar prepared by hydrothermal carbonization of bamboo | |
| EP2430122B1 (en) | A method for the thermal treatment of biomass in connection with a boiler plant | |
| CN104560074B (zh) | 一种微波热解制生物油和活性炭的系统 | |
| Tu et al. | The pelletization and combustion properties of torrefied Camellia shell via dry and hydrothermal torrefaction: a comparative evaluation | |
| Lin et al. | Study of products yield of bagasse and sawdust via slow pyrolysis and iron-catalyze | |
| CN105419848A (zh) | 一种藻类和废弃橡胶共热解催化加氢制备生物油的方法 | |
| Blesa et al. | Effect of the pyrolysis process on the physicochemical and mechanical properties of smokeless fuel briquettes | |
| Benk et al. | Phenolic resin binder for the production of metallurgical quality briquettes from coke breeze: Part I | |
| Xu et al. | The correlation of physicochemical properties and combustion performance of hydrochar with fixed carbon index | |
| Zou et al. | The effects of conventional and microwave torrefaction on waste distiller’s grains and its steam gasification characteristics | |
| RU2458974C1 (ru) | Способ получения топливных брикетов из низкосортного топлива | |
| AU2013316430A1 (en) | Power generation system | |
| RU2484125C1 (ru) | Способ изготовления топливных брикетов из биомассы | |
| RU2009145525A (ru) | Способ получения формованных изделий | |
| JP5800235B2 (ja) | バイオマスからの成型炭化物の製造装置及び製造方法 | |
| CN101712882A (zh) | 一种用于煤干燥处理的换热结构 | |
| CN101629115A (zh) | 焦炭性生物质燃料块的制造方法 | |
| Pepejal | Physico-chemical characterizations of sawdust-derived biochar as potential solid fuels | |
| RU2375414C1 (ru) | Способ изготовления брикетного топлива | |
| Mufandi et al. | The comparison of bio-oil production from sugarcane trash, napier grass, and rubber tree in the circulating fluidized bed reactor | |
| CN101591549A (zh) | 一种微波加热快速生产焦炭的方法 | |
| CN105925282A (zh) | 一种基于碳循环的生物质热转换装置及方法 | |
| CN104818040B (zh) | 焦油渣处理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140305 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170609 |