Топливный брикет и способ его получения

Изобретение относится к технологии окускованного твердого топлива, котороеможет быть использовано для коммунально-бытовых нужд и промышленности. Топливныйбрикет на основе высушенной смеси измельченных твердых топлив и связующего на основеотходов нефтеперерабатывающего производства - нефтешлама и/или отработанногомашинного масла дополнительно содержит компоненты, выбранные из группы, включающей, %от массы брикетируемой смеси: лигносульфонат или меласса 2-7, и/или обезвоженныйактивный ил 3-8, и/или глина 3-10, и/или парафин или парафиновый гач 1-6 при следующемсоотношении компонентов, мас. %: связующее 10-32 и измельченные твердые топлива из группы:древесные опилки, торф, обезвоженный навоз, обезвоженный птичий помет, коксовая илиугольная мелочь, угольный шлам, лигнин или их смеси до 100. Способ получения топливныхбрикетов, включает смешение измельченных твердых топлив со связующим на основеотходов нефтеперерабатывающего производства - нефтешлама и/или отработанногомашинного масла с дополнительными компонентами, выбранными из группы, включающей, % отмассы брикетируемой смеси: лигносульфонат или меласса 2-7, и/или обезвоженный активныйил 3-8, и/или глина 3-10, и/или парафин или парафиновый гач 1-6 при следующем содержаниикомпонентов в брикете, мас. %: связующее 10-32 и измельченные твердые топлива, выбранные изгруппы: древесные опилки, торф, обезвоженный птичий помет, обезвоженный навоз, коксоваяили угольная мелочь, угольный шлам, лигнин или их смеси до 100, брикетирование смеси при1-30 МПа и сушку брикетов при температуре менее 300oC, при этом компоненты связующегоперед смешиванием с твердым топливом перемешивают или нагревают до 60-80oC илиперемешивают с подогревом до 60-80oC. Кроме того, твердое топливо предварительноможет быть смешано с половиной нефтешлама или отработанного машинного масла и затемдобавлена остальная часть связующих. При этом получают брикеты сравнительно высокойпрочности, что позволяет снизить затраты при их использовании. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИзобретение относится к технологии получения окускованного твердого топлива, которое может быть использовано для коммунально-бытовых нужд и промышленности. Известно получение топлива из обезвоженного отработанного активного ила сустановки очистки сточных вод путем смешения его с древесными опилками в соотношениипо массе 1:5-10 в расчете на сухое вещество, последующего формования и сушки (JP, 53-15081, C 01 L5/48, 22.05.78). Недостатком этого топлива является то, что механическая прочность брикетовнедостаточна и это приводит к их разрушению при транспортно-погрузочных работах, асоответственно к увеличению затрат. Известен топливный брикет, который содержит, в мас. ч.: древесные отходы 20-40, остаткиадсорбционной очистки продуктов переработки нефти или буроугольной смолыполукоксования и остатков очистки отработанного масла 15-20 и парафиновый гач 30-50,который получают формованием смеси из указанных компонентов в экструдере (ГДР, 215797, С 01L 11/04, 21.11.84).Недостатком данных брикетов является их недостаточно высокая механическая прочность, что приводит к их разрушению при транспортно-погрузочных работах, а соответственно кувеличению затрат при использовании брикетов. Известно брикетированное топливо, которое содержит смесь частиц целлюлозногоматериала (опилки древесные, растительные остатки, торф) 25-70 мас.%, связующего - жидкий внормальных условиях горючий побочный продукт или отход: пекоподобные остатки очисткирастительных или животных продуктов, битумы и каменноугольные пеки; креозотныеостатки; меласса, отработанные и некондиционные смазочные материалы; идополнительного компонента, например лигносульфоната, лигнина, глины, угольной пыли ит. д. (GB, 1585684, C 10 L 5/00, 11.03.81).Недостатком известного брикетированного топлива является недостаточная механическаяпрочность, что приводит к разрушению брикетов при транспортно-погрузочных работах, асоответственно к увеличению затрат при использовании брикетов. Известно брикетированное топливо, содержащее, мас.%:Нефтешлам (содержащий 10-20% воды, 2-10% глины, песка и т. п. и 60-90% нефтепродуктов) - 15-20Технический углерод - 10- 20Древесные отходы (опилки) - ОстальноеСмесь компонентов брикетируют при давлении 0,2 МПа при 20oC; получают брикеты степлотворной способностью 4760-6286 ккал/кг и зольностью 4,4-3,4% (RU, 2010842, C 10 L 5/48, 5/44, 15.04.94).Недостатком является недостаточная механическая прочность брикетов, что приводит к ихразрушению при транспортно-погрузочных работах, а соответственно к увеличению затратпри использовании брикетов. Наиболее близким является известный топливный брикет на основе высушенной смесиизмельченных твердых топлив, выбранных из группы: древесные опилки и торф со связующимна основе отходов нефтеперерабатывающего производства - нефтешлама или отработанногомашинного масла и навоза при следующем соотношении компонентов, мас.%:Древесные опилки - 10-75Торф с влажностью 40-50% - 10-75Отходы нефтеперерабатывающего производства - 5-15Навоз - ОстальноеБрикеты этого состава получают смешением указанных компонентов, последующимпрессованием брикетов и сушкой (RU, 2100415, C 10 L 5/44, 27.12.97). Полученные брикеты имеютследующие характеристики: плотность 0,52-0,68 г/см3, зольность 13-16,7%, теплотворнаяспособность 4100-4150 ккал/кг, прочность при изгибе 0,8-1 МПа, остаточная влажность 19-20%.Недостатком известного технического решения является недостаточно высокаямеханическая прочность брикетов, что приводит к их разрушению при транспортно-погрузочныхработах, а соответственно к увеличению затрат при использовании брикетов. Задачей изобретения является повышение механической прочности брикетов, чтообеспечит снижение затрат при их использовании. Поставленная задача достигается тем, что топливный брикет на основе высушенной смесиизмельченных твердых топлив и связующего на основе нефтешлама и/или отработанногомашинного масла дополнительно содержит компоненты связующего из группы, включающей, %от массы брикетируемой смеси: лигносульфонат или мелассу 2-7, и/или обезвоженныйактивный ил 3- 8, и/или глина 3-10, и/или парафин или парафиновый гач 1-6 при следующемсоотношении компонентов, мас. %: связующее 10-32 и измельченное твердое топливо из группы:древесные опилки, торф, коксовая или угольная мелочь, угольный шлам, лигнин, обезвоженный птичий помет, обезвоженный навоз или их смеси - до 100.Способ получения топливных брикетов включает смешение измельченных твердых топлив, выбранных из группы: древесные опилки, торф, коксовая или угольная мелочь, угольныйшлам, лигнин, обезвоженный птичий помет, обезвоженный навоз или их смеси, со связующимна основе нефтешлама и/или отработанного машинного масла и дополнительных компонентовсвязующего, выбранных из группы, включающей, % от массы брикетируемой смеси:лигносульфонат или мелассу 2-7, и/или обезвоженный активный ил 3-8, и/или глину 3-10, и/илипарафин или парафиновый гач 1-6 при следующем соотношении компонентов в брикете, мас. %:связующее 10-32 и измельченное твердое топливо - до 100, брикетирование смеси осуществляютпри давлении 1-30 МПа и сушку брикетов при температуре менее 300oC; при этомкомпоненты связующего перед смешением с твердым топливом могут быть предварительноперемешаны, а также нагреты до 60-80oC или перемешаны с подогревом до 60-80oC;твердое топливо предварительно перемешивают с половиной нефтешлама или отработанногомашинного масла и затем добавляют остальную часть связующих. Пример 1.Используют следующие компоненты: угольную мелочь марки "Г" с ситовым составом 1-3мм и зольностью 12-20%, угольный шлам с ситовым составом 0-1 мм и зольностью 32-40%, влажностью14%, помет с птицефабрики, высушенный до влажности 16-31%, торф с влажностью 18-30%,отработанное машинное масло с содержанием, механических примесей 18-32% и воды 3-8%,мелассу, имеющую плотность 1,12-1,25 т/м3, парафиновый гач с температурой размягчения50-75oC. Эти компоненты загружают в емкости, под которыми установлены питатели-дозаторы, спомощью которых компоненты дозируют и подают для приготовления брикетируемой смеси. Половину отработанного масла предварительно перемешивают с угольной мелочью и шламом, торфом и птичьим пометом за счет подачи отработанного масла через форсунки на местозагрузки топлив в двухвальный шнековый смеситель, а остальную часть отработанногомасла перемешивают с мелассой и парафиновым гачем в лопастной мешалке с подогревом до70oC и из лопастной мешалки шестеренчатым насосом подается в точку двухвальногошнекового смесителя, отстоящую на 1/3 длины смесителя от места загрузки топлив и частиотработанного масла. Смесь для брикетирования имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:Отработанное машинное масло - 4Меласса - 4Парафиновый гач - 2Помет птичий - 20Торф - 20Угольная мелочь и угольный шлам поровну - 50Компоненты перемешивают в смесителе и подают в шнековый пресс, где смесь прессуют придавлении 1 МПа, затем брикеты сушат при температуре 120oC в течение 50 минут довлажности 12%, а затем брикеты охлаждают при температуре окружающего воздуха. Брикетыимеют форму цилиндров диаметром 50 мм и длиной 60-100 мм. Прочность брикетов на сжатиесоставила 9,8 МПа, а на сбрасывание (после 4-кратного сбрасывания массу просеивали черезсито с круглой ячейкой диаметром 25 мм) 94% массы осталось на сите, что указывает на иххорошую механическую прочность и возможность проведения транспортно-погрузочныхопераций без дополнительных затрат. Брикеты имели теплотворную способность 5000-5200 ккал/кг, объемный вес 1,08-1,18 т/м3, влажность 12% и содержат высушенную смесь компонентов вследующем соотношении, мас.%:Отработанное машинное масло - 4Меласса - 4Парафиновый гач - 2 при общем содержании связующего 10Птичий помет - 20Торф - 20Угольная мелочь - 25Угольный шлам - 25 при общем содержании измельченного топлива 90Пример 2.Получение топливных брикетов по примеру 1, но в связующем использован вместопарафинового гача нефтешлам, имеющий плотность 0,81-0,893 т/м3, содержание воды 12-18%,температуру застывания 21-24oC и вместо мелассы использованы лигносульфонатКрасноярского бумажного комбината с плотностью 1,26 т/м3 и отработанный активныйил как продукт очистки хозяйственно-бытовых стоков, который имеет плотность 1,1-1,8 т/м3,зольность 18-55%, влажность 10-48%, и дополнительно гидролизный лигнин с влажностью 12-16% приследующем соотношении компонентов смеси, в мас.%:Отработанное машинное масло - 3Лигносульфонат - 7Нефтешлам - 5Отработанный активный ил - 7 при общем содержании связующего 22Птичий помет - 14Лигнин - 14Торф - 10Угольная мелочь - 20Угольный шлам - 20 при общем содержании измeльчeннoгo твердого топлива 78Остальные режимы и параметры по примеру 1. Брикеты имели объемный вес 1,07-1,19 т/м3,теплотворную способность 4600-5050 ккал/кг, влажность 5-9%, прочность брикетов на сжатиесоставила 9,7-11,2 МПа, прочность на сбрасывание - 95-96% осталось на сите, что указывает на иххорошую механическую прочность. Пример 3.Используют следующие компоненты: угольный шлам по примеру 1, обезвоженный до влажности25% навоз со свинофермы и древесные опилки с влажностью 18%, парафин с температуройплавления 60-80oC, нефтешлам по примеру 2, лигносульфонат по примеру 2.Эти компоненты в брикетируемую смесь подают в следующем соотношении, мас.%:Лигносульфонат - 2Нефтешлам - 4Парафин - 6Навоз - 25Древесные опилки - 10Угольный шлам - 53Лигносульфонат, нефтешлам и парафин предварительно до подачи на смешение с топливомперемешивали с подогревом до 80oC в лопастной мешалке и затем смесь подавали всмеситель, где она перемешивалась с компонентами топлива, со смесителя смесьподавалась на вальцевый пресс, где она брикетировалась при давлении 30 МПа, а затембрикеты просушивались при температуре 200oC в течение 20 минут до влажности 5-7%.Брикеты имели плотность 1,1-1,25 т/м3, теплотворную способность 5500-5800 ккал/кг, влажность 5-7%, механическую прочность 10,2-11,4 МПа и прочность на сбрасывание - 96%оставалось на сите, что указывает на их хорошую механическую прочность, и при этомбрикеты содержали смесь компонентов в следующем соотношении, мас.%:Лигносульфонат - 2Нефтешлам - 4Парафин - 6 при общем содержании связующего 12Навоз - 25Древесные опилки - 10Угольный шлам - 53 при общем содержании твердого топлива 88Пример 4.Используют следующие компоненты: коксовую мелочь с ситовым составом 0-6 мм, зольностью 11%, влажностью 8%, торф по примеру 1, отработанное машинное масло по примеру 1,лигносульфонат по примеру 2, компоненты дозируют и подают на смешение в следующемсоотношении, мас.%:Отработанное машинное масло - 5Лигносульфонат - 7Торф - 10Коксовая мелочь - 78после смесителя смесь подают на брикетирование в вальцевый пресс, где ее брикетируютпри давлении 30 МПа, а затем брикеты подвергают сушке при температуре 295oC в течение25 минут до остаточной влажности 4-6%, затем брикеты охлаждают при температуреокружающего воздуха. Полученные брикеты содержат компоненты в следующем соотношении, мас.%:Отработанное машинное масло - 5Лигносульфонат - 7 при общем содержании связующего 12Торф - 10Коксовая мелочь - 78 при общем содержании измельченного твердого топлива 88Брикеты имеют форму круглой линзы диаметром 45 мм и высотой 29 мм, теплотворнуюспособность 5600-6200 ккал/кг, влажность 3-5%, прочность на сжатие 10-12 МПа, прочность насбрасывание - 96% остается на сите, что свидетельствует о хорошей прочности брикетов. Пример 5.Используют следующие компоненты: угольный шлам из угля марки "Г" с ситовымсоставом 0-1 мм, зольностью 11 -12% и влажностью 10%, отработанное машинное масло по примеру 1,лигносульфонат Красноярского целлюлозно-бумажного комбината с плотностью 1,26 т/м3и глина с влажностью 18%, компоненты дозируют и подают на смешение в следующемсоотношении, мас.%:Отработанное машинное масло - 2Лигносульфонат - 5Глина - 5Угольный шлам - 88После смесителя смесь брикетируют в вальцевом прессе при давлении 25 МПа, а затембрикеты подвергают сушке при 250oC в течение 25 минут, затем брикеты охлаждают притемпературе окружающего воздуха. Полученные брикеты содержат компоненты в следующем соотношении, мас.%:Отработанное машинное масло - 2Лигносульфонат - 5Глина - 5 при общем содержании связующего 12Угольный шлам - 88Брикеты имеют форму круглой линзы диаметром 40,5 мм, высотой 28 мм, влажность 3-5%,теплотворную способность - 7100-7200 ккал/кг, прочность на сжатие 9-12 МПа, прочность насбрасывание - 95% остается на сите, что свидетельствует о высокой прочности брикетов. Пример 6.Используют следующие компоненты: древесные опилки по примеру 3, торф по примеру 1,отработанное машинное масло по примеру 1, нефтешлам по примеру 2, отработанный активныйил по примеру 2, лигносульфонат по примеру 2, глина по примеру 5.Эти компоненты в брикетируемую смесь подают в следующем соотношении, мас.%:Отработанное машинное масло - 5Нефтешлам - 5Отработанный активный ил - 8Лигносульфонат - 4Глина - 10Древесные опилки - 28Торф - 40Половину отработанного машинного масла предварительно смешивают с древеснымиопилками и торфом, затем в данную смесь подают смесь из предварительно перемешанных сподогревом до 70oC остальной части отработанного масла, нефтешлама, отработанногоактивного ила, лигносульфоната и глины. Брикетирование проводят в шнековом прессе при давлении 1,5 МПа и затем брикетыподвергают сушке при 80oС в течение 90 минут. Полученные брикеты содержат компоненты в следующем соотношении, мас.%:Отработанное машинное масло - 5Нефтешлам - 5Отработанный активный ил - 8Лигносульфонат - 4Глина - 10 при общем содержании связующего 32Древесные опилки - 28Торф - 40 при общем содержании измельченного твердого топлива 68Брикеты имеют форму цилиндров диаметром 56 мм, длиной 80 мм, теплотворная способность4200-4800 ккал/кг, влажность 5-7%, прочность на сжатие 8-9 МПа, прочность на сбрасывание - 93%остается на сите, что свидетельствует о хорошей прочности брикетов. Анализ полученных результатов показывает, что по предложенному способу полученыпрочные топливные брикеты, которые позволяют проводить транспортно-погрузочныеработы без специальных мер и тем самым снизить затраты при их использовании посравнению с известными решениями. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Топливный брикет на основе высушенной смеси измельченных твердых топлив исвязующего на основе отходов нефтеперерабатывающего производства - нефтешлама и/илиотработанного машинного масла, отличающийся тем, что связующее дополнительно содержиткомпоненты, выбранные из группы, включающей, % от массы брикетируемой смеси:Лигносульфонат или меласса - 2 - 7и/илиОбезвоженный активный ил - 3 - 8и/илиГлина - 3 - 10и/илиПарафин или парафиновый гач - 1 - 6при следующем соотношении компонентов, мас.%:Связующее - 10 - 32Измельченные твердые топлива из группы: древесные опилки, торф, обезвоженный птичийпомет, обезвоженный навоз, коксовая или угольная мелочь, угольный шлам, лигнин или ихсмеси - До 1002. Способ получения топливных брикетов, включающий смешение измельченных твердыхтоплив со связующим на основе отходов нефтеперерабатывающего производства - нефтешлама и/или отработанного машинного масла, брикетирование смеси и их последующуюсушку, отличающийся тем, что в связующее дополнительно вводят компоненты, выбранные изгруппы, включающей, % от массы брикетируемой смеси:Лигносульфонат или меласса - 2 - 7и/илиОбезвоженный активный ил - 3 - 8и/илиГлина - 3 - 10и/илиПарафин или парафиновый гач - 1 - 6при следующем соотношении компонентов в брикете, мас.%:Связующее - 10 - 32Измельченные твердые топлива, выбранные из группы: древесные опилки, торф, обезвоженный птичий помет, обезвоженный навоз, коксовая или угольная мелочь, угольныйшлам, лигнин или их смеси - До 100брикетирование ведут при давлении 1 - 30 МПа и сушку брикетов при температуре менее 300oC.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что компоненты связующего перед смешением с твердымтопливом перемешивают.4. Способ по пп.2 и 3, отличающийся тем, что компоненты связующего перед смешениемнагревают до 60 - 80oC или перемешивают с подогревом до 60 - 80oC.5. Способ по пп.2 - 4, отличающийся тем, что твердое топливо предварительно смешивают споловиной нефтешлама или отработанного машинного масла и затем добавляют остальныекомпоненты связующего.