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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2178455

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG Kohlenwasserstoffbrennstoff

Name des Erfinders:. GN Deljagin; Petrakov AP. Erokhin SF. Dunyasheva VL
Der Name des Patentinhabers: GUP Scientific and Production Association "Gidrotruboprovod"
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 2000.11.09

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kohle-Wasser-Brennstoff vysokodemineralizovannogo, insbesondere auf die Energie aus fossilen Brennstoffen Kohle, die in Kesseln für die Verbrennung verwendet werden können, Öfen und andere Gegenstände von Kraftwerken durch sie und Gasöl zu ersetzen. die primären und sekundären Produkte zu bilden, deren anschließende Entmineralisierung und Dehydration Verfahren zur Herstellung von Kohle-Wasser-Brennstoff fossilen Kohle enthält seine Nassmahlung Kohle Zerkleinern eines Kohle-Wasser-Schlamm, Entmineralisierung Schritt pulverisierte Kohle zu erhalten, dessen Aschegehalt zu reduzieren. Nass Kohlemahlung wird, bis die Größe der kolloidalen Teilchen ausgeführt, um eine Kohle-Wasser-Aufschlämmung mit einer durchschnittlichen Grße der dispergierten Phase Oberfläche zu erzeugen ist, nicht mehr als 3 Mikrometer. Die resultierende Suspension wurde mit Wasser auf eine Konzentration von 1-3% Kohle und Entmineralisierung von primären und sekundären Produkten verdünnt wird gemeinsam durchgeführt, indem Produkte mit ähnlichen Aschegehaltwert kombiniert. Das Verfahren ermöglicht vysokodemineralizovannoe sauberen Kohlenwasserstoffbrennstoff "ECOWOOT" auf Basis fossiler Kohle, Wasser und andere chemische Bestandteile (falls erforderlich) zu erhalten, gestaltet Gas und Öl zu ersetzen Anlagen Kraftstoff raubend.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kohle-Wasser - Brennstoff vysokodemineralizovannogo, insbesondere für die Energie aus fossilen Brennstoffen Kohle, die für die Verbrennung in Heizkesseln verwendet werden können, Öfen und andere Gegenstände der Kraftwerke von ihnen und Gasöl zu ersetzen.

Es ist eine Methode der Kohle-Wasser - Brennstoff - Produktion, einschließlich der Anreicherung von pulverisierter Kohle durch Öl Agglomeration / USSR Patent N 1838384A3, cl. C 10 L 1/32, 1987 /.

Allerdings ist diese Methode nicht einen hohen Grad an Verringerung der Mineralgehalt an Verunreinigungen in dem Kraftstoff aufgrund der Tatsache vor , dass die Anreicherung zu groß genug Kohle (400 Mikrometer) unterzogen wird. Bei dieser Größe Kohlepartikel können nicht die maximale Grad der Trennung der organischen und mineralischen Bestandteile der Kohle und fossilen seine hohe Anreicherung somit erreicht werden.

Weiterhin ist das Verfahren ein Brennstoff zur Herstellung von technologisch kompliziert, da die Anreicherung der Kohle eine Vielzahl von Chemikalien, die auf die Kohle in einer geringen Menge (Bruchteil eines Gewichtsprozent der Kohle) zugegeben.

Von den bekannten Verfahren zur Herstellung von Kohle-Wasser - Brennstoff am nächsten an der ein Verfahren , umfassend Kohle Entmineralisierung (mehrstufiges Schaumflotation) beansprucht , um es zu reduzieren , um Asche und Pyrit / US Patent 4.915.706 N, Cl. C 10 L 1/32, 1990 / (Prototyp).

Das bekannte Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Zerkleinern Kohle, Nassmahlung, Klassifizierung (Screening), eine abgestufte Entmineralisierung (Flotation) gemahlenes festen Phase seiner Asche zu reduzieren und sekundären primären (unterhalb der Aschegehalt der festen Phase am Eingang jeder Stufe Entmineralisierungsabteilen Aschegehalt) zu bilden (von Asche Asche über der festen Phase am Eingang jeder Stufe Entmineralisierung) Produkte und deren getrennte Entmineralisierung, Dehydration und Herstellung von Kohle-Wasser-Brennstoff.

Der Prozess Kohle-Wasser-Brennstoff zur Erzeugung umfasst:

- Fossile Kohle zu einer Größe Brech - 19 mm (3/4 Zoll);

- Nassschleifen von zerkleinerten Kohle bis zu einer Größe - 0,589 mm (28 mesh);

- Hinzufügen von Wasser und Chemikalien in die pulverisierte Kohle zur Flotation wenigstens eine Stufe von Schaum Asche und Pyritentfernung zu verringern;

- Die Zugabe von Wasser und Chemikalien zu Kohle mit niedrigem Aschegehalt und Pyrit für Rückwärts Flotationsverfahren, durchgeführt, um zu kleine Einschlüsse von Pyrit aus Kohle entfernen;

- Kohleentwässerung (Primär- und Sekundärprodukte) nach dem Prozess der Flotation und Rückwärtsgang;

- Vorbereiten einer Suspension aus dem entwässerten Kohle (Vorprodukt), die als Kohle-Wasser-Brennstoff.

Es wird gesagt , Herstellungsverfahren die folgenden Nachteile.

1. Um den Aschegehalt der Kohle geht auf die Produktion von Kohle-Wasser-Brennstoff unter Verwendung herkömmlicher Techniken Aufbereitung von Kohle durch Flotation, nicht in der Lage, um sicherzustellen, ein hohes Maß an Entmineralisierung Kohle weil Schwimmer minderwertiger Kohle zu reduzieren - 589 & mgr; m (28 mesh) mit einem hohen Gehalt in der wässrige Aufschlämmung (10-20%).

2. Es gibt keine Möglichkeit, um die Entfernung von mineralischen Verunreinigungen System auf einen vorbestimmten Pegel von Brennstoff und Asche Flotation Abfälle zu regulieren.

3. Hohe Abhängigkeit von den Ablaufdiagrammen der Zusammensetzung und Eigenschaften der fossilen Kohle.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung , eine sauberere vysokodemineralizovannogo Kohle-Wasser - Brennstoff "ECOWOOT" zu schaffen , aus fossilen Kohle, Wasser und anderen chemischen Bestandteile (falls erforderlich), um die Gas und Kraftstoff zu ersetzen Installationen Kraftstoff aufwendig.

Um das zu erreichen umfasst dieses Ziel in dem vorliegenden Verfahren der Kohle Zerkleinern, seine Nassmahlung eine Kohle-Wasser - Schlamm, Schritt Entmineralisierung pulverisierte Kohle zu erhalten , um seine Aschegehalt zu reduzieren , um die Primär- und Sekundärprodukte bilden, deren anschließende Entmineralisierung und Dehydratation, im Gegensatz zu dem Stand der Technik Nassmahlen von Kohle erfolgt vor kolloidale Teilchengröße eine Kohle-Wasser-Aufschlämmung mit einer durchschnittlichen Grße der dispergierten Phase Oberfläche zu geben, ist nicht mehr als 3 m, die resultierende Suspension mit Wasser auf eine Konzentration von 1,3% Kohlenstoff verdünnt, Entmineralisierung von primären und sekundären Produkten erfolgt gemeinsam von Produkten mit ähnlichen Aschegehaltwert kombiniert.

Der Hauptunterschied von der Prototyp besteht darin, dass die Festphase auf eine Entmineralisierung von Kohle-Wasser-fuel "ECOWOOT" Kolloid auf eine Größe gemahlen unterzogen wird (die durchschnittliche Größe der Oberfläche nicht mehr als 3 Mikrometer), das Verfahren ist die Entfernung von mineralischen Verunreinigungen bei niedrigen Feststoffkonzentrationen (1,3 Gewichts-%) und Ströme von primären und sekundären Produkte der einzelnen Schritte sind in einer solchen Entmineralisierung Schaltung kombiniert, die die gewünschten Werte der jeweiligen Asche Kohle-Wasser-Brennstoff und Abfall zur Verfügung stellt.

Wenn die durchschnittliche Oberflächengröße der dispergierten Phase Teilchen nicht mehr als 3 m auftritt, signifikant höher im Vergleich mit dem Prototyp, den Grad der Trennung der organischen und mineralischen Kohlen Komponenten einschließlich anorganischer Substanzen pflanzlichen Ursprungs, die es möglich macht, während mehrstufiger Entmineralisierung einen höheren Grad an Kohlen Demineralisation zu erhalten.

Außerdem bei einem Gewichtsfeststoffgehalt einer Kohlen Aufschlämmung von 1-3% des Abstandes zwischen den Teilchen in der Größenordnung von 5/4 des Partikeldurchmessers, die durch Vergleich mit dem Prototyp, der Schaumflotationsverfahren und bessere Bedingungen für die gegebenen Niveaus der Brennstoffasche zu einer effizienteren Leck trägt und Abfall.

Zusätzlich zu den Unterschieden im Verfahren zur Herstellung von Kohle-Wasser-Kraftstoff-Prozesse beschleunigen Kohle Entmineralisierung (Primärproduktion) und die Kohleförderung aus den Nebenprodukten (und dem Verfahrensschritt der Entsalzung) verschmolzen zu einem einzigen geschlossenen System (Entmineralisierung von primären und sekundären Produkte erfolgt gemeinsam durch Produkte mit einem ähnlichen Wert von Asche kombiniert) , als eine einzelne Einheit funktionieren, erzeugt der Ausgang davon nur zwei Produkte: vysokodemineralizovannaya Kohle-Wasser-Aufschlämmung und der organischen Nebenprodukte aus dem Aschegehalt von etwa 90% befreit.

Die schematische Darstellung zeigt die erfindungsgemässe Verfahren.

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG Kohlenwasserstoffbrennstoff

Fossil Kohle frei von Gestein (oder Schwerkrafttrennung porodovyborka), zerkleinert in einer Hammermühle auf eine Korngröße - 3 mm und weiter zerkleinert in einer Nasskugelmühle zu kolloidaler Größe Teilchen mit einer durchschnittlichen Oberflächengröße von nicht mehr als 3 Mikrometer. Am Ausgang der Kugelmühle wird auf die Kohle-Aufschlämmung mit der berechneten Menge Wasser zugegeben, so dass die Eingabe in die Entmineralisierung Systemdatei auf eine Konzentration von 3,1% Suspension verdünnt. Vorbereitet so niedriger Konzentration kolloidale Kohle-System wird an die Entsalzung Einheit gesendet, die eine zweizeilige Geräte ist, wie Flotation, nämlich die erste Zeile der Gruppe P (1) - P (n), wobei n - die Anzahl der Einheiten der ersten Zeile, die auf den ursprünglichen Eigenschaften abhängt Kohle und Kraftstoffbedarf. Als nächstes ist das traditionelle Verfahren der Schaumflotation niedrigen Asche Flotationsmaschine auf jeder der primären und der sekundären Hoch Produkte herzustellen. Da die zweite Einheit die Rückkehr von Sekundärprodukten Flotation F (i) organisiert ist , wobei i - die Zahl Flotation, die Eingangs Flotation F (i-1) , in welcher der Aschegehalt der einlaufenden festen oder Vorprodukten A y d (i-1)) nahe Nebenprodukte A xb d (i) zu der Asche zurückgeführt .

Ebenso organisiert sekundären Prozess der Entsalzung Vorrichtung des ersten Produkts P (1).

Nebenprodukt Flotation F (1) mit dem Eingang der Flotation zweiten Linie FF gesendet (1) - FF (m), die für die Entmineralisierung Nebenprodukte Flotation F (1), wobei m - Anzahl der Geräte der zweiten Linie, die auf den anfänglichen Eigenschaften der Kohle abhängt, und Anforderungen an die Abfallbrennstoffproduktion "ECOWOOT". Als nächstes ist ein traditionelles Verfahren, wie Schaumflotation, so dass das Primärprodukt demineralisiertem Festphase von der ersten Flotation bei dieser Gruppe von FF (1), der mit dem Eingang der Flotation (F1) der ersten Linie Entmineralisierung zurückgegeben wird, und aus der zweiten Flotation FF (2 ) - das Primärprodukt des Eingangs Flotation FF zurückkehren (i-1) , in dem die Asche die Entmineralisierung Nebenprodukte eines x d (i-1)) eintritt, der Aschesekundärprodukt y d (i) und das Nebenprodukt zurückkehren close - Eingang folgende Flotation.

Der Ausgang der ersten Gruppe Flotation F (1) - F (n) erhalten vysokodemineralizovanny Kohle (Vorprodukt) und der Ausgang der zweiten Gruppe FF Flotation (1) - FF (m) von Hoch erhaltenen Folgeprodukte.

Weitere entmineralisiertem Kohle (Vorprodukt) auf einen vorbestimmten Feuchtigkeits entwässerten ggf. chemische Zusätze einzuführen, homogenisiert, und die Verbraucher sind bereit, Kohlenwasserstoffbrennstoff "ECOWOOT" mit den Eigenschaften, die vom Kunden angegebene geben.

Produkte von hoher Sekundär Entmineralisierung Prozess wird entwässert und entsorgt.

Anzahl Entmineralisierung Schritte (n) und (m) hängt von den physikalisch-chemischen Eigenschaften von Kohle und fossilen Brennstoffbedarf des Verbrauchers "ECOWOOT" zu seinem Aschegehalt.

Technologischen Parameter dieser Prozesse wird durch Berechnungsverfahren in der Entwurfsphase des Objektes Kraftstoff nach experimentellen Tests von Kohleproben bestimmt.

Beispiel 1.

Fuel "ECOWOOT" auf der Basis von Kohle Aschegehalt, markieren D A d = 20%

Kraftstoffbedarf:

- Heizwert - 15 MJ / kg,

- Dynamische Viskosität - 0,5 Pa · s,

- Sedimentationsstabilität - 10 Tagen

- Der Aschegehalt im trockenen Zustand - 2,5%.

Kohle aus dem Gestein entfernt wird, auf eine Größe zerkleinert - 3 mm und in einer Kugelmühle bei einer Feuchtigkeit von 60% auf eine Korngröße - 160 Mikron. Luftfeuchtigkeit am Ausgang der Mühle Kohle-Wasser-Aufschlämmung wird auf 97% eingestellt, wonach die Suspensionsströmung an den Eingang der Entmineralisierung Flotation zugeführt. Um den Aschegehalt der festen Phase von 20 bis 2-2,5% zu reduzieren, ist notwendig, um die sechs Stufen der Entmineralisierung zu übergeben, ist die Flotationsanlage von sechs (n = 6) der ersten Gruppe haben. So weit wie weg von dem organischen Anteil der Kohle-Nebenprodukte müssen zwei Flotationsstufen zur Verfügung zu stellen und zwei haben ein System der Flotation (m = 2) der zweiten Gruppe.

Der Ausgang des Systems ist mit einem Aschegehalt von 2,3% und Nebenprodukte mit 85% Aschegehalt demineralisiertem Kohle (Vorprodukt) erhalten.

entmineralisiertes Kohle (Vorprodukt) auf 43% Feuchtigkeit Nach dem Einengen wird Stabilisator CMC (Carboxymethylcellulose) in einer Menge von 0,3 Gewichts-% des festen Brennstoffes und homogenisiert. Der Ausgang des Systems erhalten Kraftstoff "ECOWOOT" mit einem niedrigeren Heizwert von 15 MJ / kg und die physikalisch-chemischen, strukturellen und mechanischen Eigenschaften gegeben.

Beispiel 2.

Fuel "ECOWOOT" auf der Basis von Steinkohle Klassen K A d Asche = 12%

Kraftstoffbedarf:

- Heizwert - 17 MJ / kg,

- Dynamische Viskosität - 0,7 Pa · s,

- Sedimentationsstabilität - mehr als 5 Tage,

- Der Aschegehalt im trockenen Zustand - 1,5%.

Kohle aus dem Gestein entfernt wird, auf eine Größe zerkleinert - 3 mm und in einer Kugelmühle bei einer Feuchtigkeit von 55% auf eine Korngröße - 200 Mikron. Der Ausgang der Mühle Kohle-Wasser auf eine Feuchte von 97% eingestellt, wonach die Suspensionsströmung an den Eingang der Entmineralisierung Flotation zugeführt.

Um den Aschegehalt der festen Phase auf 1,3-1,5 mit 12% zu reduzieren, die notwendig vier Entmineralisierung Schritt zu passieren, das ist ein System von vier Flotation zu haben (N = 4) der ersten Gruppe. Im maximalen Ausmaß weg von dem organischen Anteil von Kohle Nebenprodukte müssen drei Stufen der Flotation bieten und Flotationsanlage von drei (m = 4) der zweiten Gruppe aufweisen.

Der Ausgang des Systems ist mit einem Aschegehalt von 1,4% und Nebenprodukte mit 91% Aschegehalt demineralisiertem Kohle (Vorprodukt) erhalten.

entmineralisiertes Kohle (Vorprodukt) auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 40% nach Einengen wird verabreicht Weichmacher P-3 in einer Menge von 0,2 Gewichts-% der Festphase wird in einer Menge des Stabilisators eingeführt ist CMC 0,4% Gewichtsanteil des festen Brennstoffs und homogenisiert. Der Ausgang des Systems erhalten den Kraftstoff mit einem unteren Heizwert von 17 MJ / kg und die physikalisch-chemischen, strukturellen und mechanischen Eigenschaften gegeben.

Somit ist das vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung von Kohle-Wasser-fuel "ECOWOOT" auf einer kontinuierlichen selbstregulierenden durchgeführt Technologie, einfach zu implementieren und stellt vysokodemineralizovannogo Kraftstoff Verbraucher gewünschten Eigenschaften. So erhaltene Kraftstoffaschegehalt kann auf 0,5-2% reduziert werden, deutlich besser als die Daten in dem Stand der Technik präsentiert 3,45 und 5,16%.

Das vorgeschlagene Verfahren zur Gewinnung von Brennstoff "ECOWOOT", um bei der Herstellung von Kohle-Wasser-Brennstoff nach Litauen und CHP Workuta TPP statt Öl verwendet werden.

FORDERUNGEN

Verfahren zur Herstellung von Kohle-Wasser-Brennstoff von fossilem Kohlenstoff Zerkleinern von Kohle umfasst, dessen Nassmahlung eine Kohle-Wasser-Aufschlämmung, einen Schritt Entmineralisierung pulverisierte Kohle zu geben ihre Asche zu reduzieren Primär- und Sekundärprodukte, deren nachfolgende Entsalzung und Dehydratation zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Nassmahlen von Kohle durchgeführt wird, um kolloidale Teilchengröße eine Kohle-Wasser-Aufschlämmung mit einer durchschnittlichen Grße der dispergierten Phase Oberfläche zu geben, ist nicht mehr als 3 m, die resultierende Suspension mit Wasser auf eine Konzentration von 1,3% Kohlenstoff verdünnt, Entmineralisierung von primären und sekundären Produkten erfolgt gemeinsam von Produkten mit ähnlichen Aschegehaltwert kombiniert.

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Erscheinungsdatum 01.01.2007gg