Состав для топливных брикетов и способ его изготовления

 

Использование: в технологии производства углеродосодержащего топлива. Сущность изобретения: изобретение направлено на повышение механической прочности и теплоты сгорания топливных брикетов. Состав для топливных брикетов включает торф и технологические добавки. В качестве технологических добавок используются измельченный до размеров не более 3 мм нитроцеллюлозный пироксилиновый порох и шлам-отходы производства диоктилфталата, в виде механической смеси пластификатора-диоктилфталата, активированного угля и глины "Бутрон". Приводятся соотношения компонентов. Способ изготовления топливных брикетов включает измельчение, просеивание компонентов, их смешивание, прессование и сушку. Смешивание компонентов производят в мешателе лопастного типа в течение 30 мин. В качестве растворителя используют этилацетат. Прессование проводят на гидравлическом прессе при давлении 10-15 МПа с диаметром элементов 10-40 мм. Брикет сушат при температуре около 50^oC до достижения им постоянного веса. 2 с.п. ф-лы. 1 табл.

Изобретение относится к области технологии углеродсодержащего топлива, в частности к составу для топливных брикетов (ТБ), которые могут найти применение как топливо в быту в каминах, топках вагонов, котельнях коммунально-бытового назначения, а также в качестве лучинок для розжига.

Основным требованием, предъявляемым к топливным брикетам, является достаточно высокий уровень тепло-технических и физико-технических характеристик. К тепло-техническим характеристикам относится удельная теплота сгорания Q^p_н т.е. количество тепла, выделяемого при сгорании 1 кг топлива, однако теплота сгорания зависит от скорости сгорания, т.е. при более быстром сгорании топливных брикетов, имеющих определенную теплоту сгорания в единицу времени, выделяется значительно больше энергии необходимой для обогрева, таким образом, время сгорания топливных брикетов имеет немаловажное значение при использовании их в различных целях. Одним из важных показателей эксплуатации ТБ является их механическая прочность, при недостаточной прочности происходит разрушение, что приводит к значительным потерям при погрузочно-разгрузочных работах, а также загрязнение окружающей среды за счет пыли.

В промышленности известен состав топливных брикетов на основе фрезерного торфа, который представляет собой элемент, высушенный и спрессованный в 2-х штемпельных торфяных прессах при давлении 80-120,0 МПа [1] Существуют торфяные брикеты из фрезерного торфа 80-70% и кускового торфа 20-30% [2] Известен торфобрикет, включающий торф и углеродистый материал, который представляет собой отсевы древесного угля, нефтяного кокса или их смеси при следующем соотношении ингредиентов, мас. торф 50-90, отсевы древесного угля, нефтяного кокса или их смеси 10-50% [3] Торфяные брикеты отличаются небольшой механической прочностью, высокой крошимостью, плохой воспламеняемостью и низкой теплотой сгорания (3500-3800 к кал/кг).

Известен способ получения топливных брикетов, включающий дозирование, измельчение, рассев, сушку, смешивание, прессование торфа, бурого угля и отсев каменных углей, в котором производят совместное дозирование, смешение, подготовку и сушку торфа с бурым углем, а каменноугольный отсев измельчают и сушат отдельно, после чего производят его дозирование и смешивание с буроугольной композицией, а затем полученную смесь прессуют [4] Данный способ является ближайшим аналогом к способу получения топливных брикетов.

Топливные брикеты, полученные по данному способу, имеют недостаточную прочность.

Задачей изобретения является повышение механической прочности, воспламеняемости и теплоты сгорания топливных брикетов, а также утилизация устаревших пироксилиновых порохов.

Поставленная задача достигается тем, что состав для топливных брикетов, включающий торф и технологические добавки, в качестве технологической добавки содержит измельченный до размеров не более 3 мм нитроцеллюлозный пироксилиновый порох и шлам-отходы производства диоктилфталата, в виде механической смеси пластификатора-диоктилфталата, активированного угля и глины "Бутрон", содержащий диоктилфталат 36 10% и твердых компонентов 64 10 мас. при следующем содержании компонентов, мас.

Пороховая крошка устаревшие пироксилиновые пороха 10 25 Торф 40 50 Шлам 30.50 В способе изготовления топливных брикетов, включающем измельчение, просеивание компонентов, их смешивание, прессование и сушку, смешивание компонентов производят в мешателе лопастного типа в течение 30 мин с использованием в качестве растворителя этилацетата, в количестве 10-15 мас. при этом прессование производят на гидравлическом прессе при давлении 10-15 МПа с диаметром элементов 10-40 мм, а сушку проводят при температуре около 50^oC до достижения брикетом постоянного веса.

В качестве пороховой крошки могут быть использованы устаревшие пироксилиновые, сферические пороха любых марок ("ВУ", "ВТ", 5/7, 6/7, 12/7, 14/1 СФ 033 и др.), которые предварительно измельчают на конических мельницах до размера частиц не более 3 мм.

Пироксилиновые пороха обладают калорийностью 900 к кал/кг и сгорают за короткое время с выделением большого количества топлива.

В связи с этим введение пороха в состав улучшается воспламеняемость и горение топливных брикетов (см. таблицу).

Торф это горючее полезное ископаемое, шламы это отходы от производства диоктилфталата, представляют собой механическую смесь пластификатора-диоктилфталата, активированного угля и глины "Бутрон".

Введением шламов в ТБ улучшает их механическую прочность (см. таблицу).

Технологическая схема получения топливных брикетов.

1). Подготовка компонентов измельчение порохов, рассеивание на сите торфа.

2). Смешение компонентов в мешателе лопастного типа в течение 30 мин с применением в качестве растворителя этилацетата в количестве 10-15% (сверх 100%).

3). Прессование на гидравлическом прессе, давление 10-15 МПа, элементов диаметром 10-40 мм.

4). Резка на необходимую длину (20 см).

5). Сушка при 50^oC до постоянного веса.

Возможность получения топливных брикетов данного состава видна из следующих примеров.

Пример 1. Торф, предварительно измельченный и просеянный, пороховую крошку и шлам загружали в лопастной мешатель в количестве: 20 кг пороховой крошки, 50 кг торфа и 30 кг шлама, перемешивали в течение 30 мин. с применением растворителя этилацетата в количестве 10 кг.

После перемешивания проводили прессование на гидравлическом прессе давлением 10-11 МПа элементов, а затем сушку при 50^oC до постоянного веса.

Примеры 2-8 выполняли аналогично примеру 1, меняя соотношения компонентов и давление прессования.

Состав и результаты испытаний образцов приведены в таблице.

Применение данного технического решения позволит получить состав для топливных брикетов с большим пределом механической прочности, меньшей зольности при горении, большей теплотой сгорания, а также позволит использовать устаревшие пироксилиновые пороха.

Формула изобретения

1. Состав для топливных брикетов, включающий торф и технологические добавки, отличающийся тем, что в качестве технологической добавки состав содержит измельченный до размеров не более 3 мм нитроцеллюлозный пироксилиновый порох и шлам отходы производства диоктилфталата, в виде механической смеси пластификатора диоктилфталата, активированного угля и глины "Бутрон", содержащий диоктилфталат 3610% и твердых компонентов 6410 мас. при следующем содержании компонентов, мас.

Пороховая крошка устаревшие пироксилиновые пороха 10 25 Торф 40 50
Шлам 30 50
2. Способ изготовления топливных брикетов, включающий измельчение, просеивание компонентов, их смешивание, прессование и сушку, отличающийся тем, что смешивание компонентов производят в мешателе лопастного типа в течение 30 мин с использованием в качестве растворителя этилацетата в количестве 10 15 мас. при этом прессование проводят на гидравлическом прессе при давлении 10 15 МПа с диаметром элементов 10 40 мм, а сушку проводят при температуре около 50^oС до достижения брикетом постоянного веса.

РИСУНКИ

Рисунок 1