Топливная композиция

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик нн956549 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 12. 01. 81 (21) 3262069/23-04 (31) М.Кл з

С 10 L 1/32 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 665.75 (088.8) Опубликовано07.09. 82Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 0709.82

A.Д Рудковский, И.А. Фридман, М.Л. Быховский, В.И. Ш бин и В.Н. Копосов 4 1 ; " " тс,: „.! е.

Государственный всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности ., ."" = -"я,, м (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) ТОПЛИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

25

Изобретение относится к тойлив- ным композициям на основе тяжелых нефтяных фракций с добавлением присадки и может быть использовано при обжиге портландцементной сырьевой смеси.

Известна топливная композиция на основе мазута, к которому добавля.ют 20-30 вес.% нефтебитума или 10

15-25 вес.Ъ лигнина в смеси с 5-10% нефтебитума Г1) .

Недостатком этой топливной композиции является то, что в качестве присадки используют дефицитный нефтебитум или же труднораствориьый в мазуте лигнин. Кроме того, такая топливная композиция не позволяет направленно изменять состав жидкой фазы и интенсифицировать процесс клинкерообразования.

Наиболее близкой к предложенной по составу является топливная композиция на основе мазута с добавлением гашеной извести и мыла t2).

Недостатком известной композиции является относительно высокий расход топлива.

Цель изобретения — повыаение ,эффективности композиции., в частности снижение расхода топлива, ин- 30

1тенсификация процесса клинкерообразования, а также утилизация отходов производства.

Поставленная цель достигается тем, что топливная композиция на .основе тяжелой нефтяной фракции содержит тонкодисперсные частицы уг- лЕкислого и сернокислого-:кальция при их весовом соотношении 1:0,2

1:1 при следующем соотношении ком.понентов, вес.а:

Указанная присадка 3-6

Тяжелая нефтяная фракция До 100

Топливная композиция для обжига портландцементной сырьевой смеси на основе тяжелых нефтяных фракций содержит в качестве присадки тонкодисперсные частицы размером

20-500 мкм СаСОо и Ca$04 в соотношении 1:1 — 1:0,2 при следующем соотношении компонентов, вес.вг

Тяжелые нефтяные фракции 94-97.

Присадка 3-6

Тонкодисперсные частицы СаСО3 и

Са$04, остающиеся в реакторах после завершения технологических процессов, смешаны ci высокомолекулярными угле956549

45 водородными соединениями, затвердевающими при температуре ниже 70-80ОС.

Учитыная значительное количество этого отхода производства, его нетранспортабельность, а также загряз няющее действие на среду обитания,его 5 захоронение представляет сложную экономическую и экологическую проблему э

В то же время при смешении этого отхода производства с тяжелыми неф- 1О тяными фракциями, например с мазутом, экстрактами очистки нефтехимических продуктов и т. и., образуется практи- чески нерасслаинающаяся смесь из технологического топлива и минеральной 5 части, представленной тонкодисперсными частицами СаСО и Са$0, соотношение между которыми, в зависимости от параметров ведения процесса, может колебаться н широком интервале. Этот отход производства можно утилизировать без вредных экологических последствий.

При подаче данной топливной композиции во вращающиеся цементнообжига25 тельные печи горЮчая часть композиции сгорает, обеспечивая подцержание необходимой температуры, а минеральная часть взаимодействует с обжигаемым сырьем, активируя процессы клинкерообразонания.

Сущность интенсифицирующего действия заключается н том, что Са$04. является минерализатором, позволяющим снизить температуру появления жидкой фазы в системе СаΠ— $10 - А1,10 -Fe<035

3 2 3 и уменьшая циркуляцию щелочей в печй.

Известно, что связывание щелочей в термически устойчивые соединения

RESO4c а также. заметное снижение температуры появления жидкой фазы имеет 40 место при концентрации Са$0 в клинкере порядка 1-1,5%. При большем содержании Ca$0 качество клинкера снижается, а при уменьшении до 0,20,3% - положительное влияние Са$04 уже незаметно.

Укаэанные пределы оптимального содержания Ca$04 в клинкере и обеспечиваются при соотношении СаСО и

CaSO@ в пределах 1:1 — 1:0,2 при вводе присадки в количестве 3-6 вес.%

Тонкодисперсные частицы СаСО ко3 торые уже в факеле топлива диссоцируют на СаО и СО, позволяют сократить время насыщения 2CaSiO до

3CaOSiO, а также несколько снизить коэффициент насыщения сырьевой смеси. Это, в свою очередь, интенсифицирует ее термохимическую обработку в подготовительных зонах печи.

Наибольший эффект достигается при содержании тонкодисперсных частиц CaSO и СаСО> в мазуте порядка

3-6 вес.Ъ. При меньшем содержании этйх частиц их интенсифицирующее действие становится малозаметным, а при большем существенно снижается калорийность топливной композиции ° При этом оптимальный размер частиц Са$04. и СаСОЗ, как показывает серия опытов, лежит в пределах

20-500 мкм. При увеличении размера частиц за верхний предел их удельная поверхность уменьшается, что лимитирует скорость процессов их взаимодействия с клинкерными минералами.

Ф

Если же размер частиц становится менее 20 мкм, появляется опасность их выноса н потоке, отходящих газов из системы печного агрегата (табл .2).

Данные полупроьышленных испыта-,. ний, свидетельствующие о положительнос влиянии предлагаемой топливной композиции на процессы клинкерообразования, представлены в табл. 1 и 2.

Из результатов испытаний следует что наибольший положительный эффект отмечается при использовании топливной композиции, содержащей 3-6 вес.В тонкодисперсных частиц Са$04 и

СаСО> при размерах, лежащих в пределах 500-20 мкм.

В этом случае количество снободной окиси кальция не превышает допустимых пределов, отмечается самый низкий удельный расход тепла на обжиг клинкера, а сгорание топлива н факеле происходит устойчиво.

956549

Таблица1

Характер горения (Факела) Вид топлива

Мазут 100%

2,30

2580

Устойчивое

2,05

2575

То же

1,40

2570

° I

1,3

2560

1,10

2550

Устойчивое

1,96

2550

1,45

2545

Неустойчивое

1,90

2545

То же

Таблица 2

Содержание частиц после обжига,%

Приведенный диаметр частиц, мкм

5,6

1000

3,2

600

500

400

5 3

100

3,9

То же

2,9

0,4

Мазут 99 вес.% (тонкодисперсный)

CaSO и СаСО3 1 вес.%

Мазут 98 вес.% (тонкодисперсный)

CaSO4 и СаСО> 2 вес.%

Мазут 97 вес.% (тонкодисперсный)

CaSO4 и СаСОЗ 3 вес.%

Мазут 94 вес.% (тонкодисперсный)

Са$04 и СаСО3 5 вес.%

Мазут 94 вес.% (тонкодисперсный)

CaSO4 и СаСО3 б вес.%, Мазут 93 вес.% (тонкодисперсный)

Са$04 и СаСО3 7 вес.%

Мазут 92 вес.% (тонкодисперсный)

Са$04 и СаСО3 8 вес.%

Удельный расход тепла, ккал кг.кл

Количество свободной СаО в клинкере при 10 минутном обжиге при

1400 C,%

Количество нераз- Примечание ложившихся частиц после обжига

Сильный вынос частиц из эоны

Практически полный вынос частиц из эоны

956549

Формула изобретения

Составитель Н. Богданова .

Техред E.Харитончик Корректор E. Рошко

Редактор Н, Горват

Эаказ 6517/5 Тираж 524 Подписное

ВНПИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Топливная композиция для обжига портландцементной сырьевой смеси на основе тяжелой нефтяной, фракции с добавлением присадки, о.,т л и— чающая с я тем, что, с целью повышения эффективности композиции и утилизации отходов нефтехимического производства, композиция в качестве присадки содержит ioHKoдисперсные частицы углекислого и сернокислого кальция размером 2050 мкь| на их весовом соотйошении

1:0,2 - 1:1 при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Указанная присадка 3-6

Тяжелая нефтяная фракция До 100

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

10 Р 173788, кл. С 10 Ь 1/04, 1973.

2. Патент Японии М 9401, кл. 13(7)А 11, опублик, 1972 (прототип).