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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2268289

VERFAHREN ZUR COMPOSITE Kohlenwasserstoffbrennstoff HERSTELLUNG

Name des Erfinders: Murko Vasiliy Ivanovich (RU); Fedyaev Vladimir (RU); Dzyuba Dmitry Anatoljewitsch (RU); Zaostrovsky Anatoly Nikolajewitsch (RU); Papas Tatiana (RU); Michael Klein Simkhovich
Der Name des Patentinhabers: Geschlossene Aktiengesellschaft "Scientific and Production Enterprise" Sibekotehnika "
Korrespondenzanschrift:. 654000, Gebiet Kemerowo, Novokuznetsk usw. Kommunarden, 2, ZAO "NPP" Sibekotehnika ".
Startdatum des Patents: 2004.08.17

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung eines Verbund von flüssigen Kraftstoffen aus Kohle und Wasser vorbereitet und kann in der Brennstoffindustrie, Wohnungs- und Kommunalwirtschaft, Energie verwendet werden. Verfahren zur Herstellung von Kohle-Wasser-Brennstoff besteht aus einem Verbund vorläufigen Nassmahlung Kohle abgeleitet Öl Agglomeration von Kohle-Wasser-Suspensionen, Ölabscheidung aus Abfallgranulat und Wasser, das Mischen und Dispergieren des Granulats mit der organischen Komponente. Vorbefeuchtenden Kohlemahlung in Gegenwart eines geklärten flüssigen Phase erhaltene Granulat durch mechanische Entwässerung und Klärung von Abfällen und Ölgranulat vor dem Mischen und Dispergieren klassifiziert durch Cl durchgeführt. 0,1 (0,5) mm bei gleichzeitiger mechanischer Entwässerung Cl. 0,1 (0,5) mm, während beim Mischen und eine organische Komponente in Gegenwart eines Reagenz gerichtet Weichmacher entwässerten Granulat Cl dispergieren. 0,1 (0,5) mm und die Aufhängungs-Steuer Flotationskonzentrat Untermaß Produktklassifizierung. Die Erfindung ermöglicht, dass Kraftstoff mit hohem Heizwert zu erhalten, während die Aufrechterhaltung strukturellen und rheologischen Eigenschaften Explosion und pozharobezopavsnost bei voller Ausnutzung aller Komponenten liefert, sondern reduziert auch die Kosten für Treibstoff.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren für flüssige Brennstoffe aus Kohle und Wasser produzieren - ein Verbund Kohle-Wasser - Brennstoff (CWF) und kann in der Brennstoffindustrie, Energie, Wohnungs- und Kommunalwirtschaft und anderen Branchen verwendet werden ..

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von Kohle-Wasser-Brennstoff aus Rohkohle (siehe Abs. 1 Zaidenvarg VE, Trubezkoi KN, Murko VI, schlecht IH Herstellung und Verwendung von Kohle-Wasser-Brennstoff. Acad. Von der Akademie der Wissenschaften Mining 2001 s.52-56) empfahl zur Pilotproduktion ugleprovode Belovo-Novosibirsk. Gemäß diesem Verfahren, Rohkohle mit einem Aschegehalt von 10-20% an Zellen vorzerkleinert. 0-3 (6) mm und dann nass in rotierenden Kugelmühlen pulverisiert und stab Reaktanden unter Zusatz von Weichmacher.

Es ist ein Verfahren zur Anreicherung von Feinkohle und Kohleschlammölagglomerationsverfahren (siehe 2. El'yashevich AT, Papushin YL, Beletsky BC Anreicherung von Kohleschlamm durch Ölagglomerations M:... "Coke und Chemie", 1991, №5 , s.7-9).

Gemäß diesem Verfahren wird Nassmahlung vor der Kohleaufschlämmung Cl durchgeführt. 0-0,105 mm. Dann wird die sich ergebende Kohle-Wasser-Aufschlämmung zu einem Ölagglomerations ausgesetzt. Das Ergebnis ist eine Mischung von Granulat und Wasser Abfall. Nach der mechanischen Entwässerung des entstandenen Gemisches din entwässerten Abfallschlamm und Granulat zu stehen. Das Granulat wird das Ausgangsmaterial für das Brennen oder Verkoken. Der Schlamm von Abfall auf die Deponie geschickt.

Die nächste Lösung des technischen Wesen und erzielte Ergebnis ist ein Verfahren zur Herstellung des Granulats uglemaslyanogo im Ofen zu verbrennen (siehe. 3. AS №1262204. M.kl. F 23 K 1/00. Publ. 10.07.1986, der Bulle. №37). Gemäß diesem Verfahren, Granulierung wird Granulat aus dem Wasser durch mechanische Entwässerung und anschließendes Trocknen getrennt Kohleölschlamm durch und bevor die Ofengranulat Eingabe wird in einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise in der Heiz- und zugeführt zu dem Ofen in flüssiger Form gelöst.

Die Nachteile von Analoga und dem Prototyp sind:

- Die Verwendung von rohen Rohkohle;

- Ineffiziente Verwendung von Öl als Folge seiner Verlust Mittel Abfall

und die flüssige Phase entfernt durch Entwässern und Wärme Trocknen der Körner;

- Verwendung von Feuer und explosive thermische Trocknung des Granulats nach der mechanischen Entwässerung;

- Hohe Kosten flüssige Brennstoffe durch die Entfernung von Wasser unter Verwendung der teuerste Methode erhalten - Wärmetrocknung und die Notwendigkeit, große Mengen organischer Lösungsmittel, erhitzt auf 100 bis 180 ° C

Probleme gelöst Erfindung werden sollen:

- Effizientere Nutzung des Ölmittel in Öl oder Rohkohle Agglomeration von Kohleschlamm und die anschließende Herstellung von qualitativ hochwertigen Verbund Kohle-Wasser-Brennstoff;

- Bereitstellung von Feuer und Explosion bei der Herstellung von Verbund Kohle-Wasser-Brennstoff;

- Bereitstellung der erforderlichen kalorischen Werte und Reaktivität von Kohle-Wasser-Brennstoffzusammensetzung während seiner strukturellen und rheologischen Eigenschaften (Festigkeit und Stabilität) zu halten;

- Verringerung der Kosten des fertigen Verbund Kohle-Wasser-Brennstoff.

Das Problem wird dadurch gelöst, dass eine vorläufige Nassmahlung von Kohle (Steinkohle Slurry) wird in Gegenwart der geklärten flüssigen Phase durchgeführt wird, durch mechanische Entwässerung und Klärung Granulat Abfälle und Öl erhaltene Granulat vor dem Mischen und durch Cl klassifiziert dispergieren. 0,1 (0,5) mm bei gleichzeitiger mechanischer Entwässerung Cl. 0,1 (0,5) mm, während beim Mischen und eine organische Komponente in Gegenwart eines Reagenz gerichtet Weichmacher entwässerten Granulat Cl dispergieren. 0,1 (0,5) mm und die Aufhängungs-Steuer Flotationskonzentrat Untermaß Produktklassifizierung.

Tatsächlich erlaubt die Verwendung der flüssigen Phase durch mechanische Entwässerung des Granulats und Klärung von Abfällen zu einer Phase der vorläufigen Nassmahlung von Kohle oder Kohle-Aufschlämmung gewonnen nicht umgesetzten Partikel des Ölmittel in der flüssigen Phase, um aktiv mit den zugehörigen Schleif neuen "frischen" Oberflächen von feinen Kohleteilchen interagieren. Als Folge der verstärkten Sinterprozess und erhöht die Effizienz des Mittels Öl aufgrund seiner besseren Nutzung und seinen Ausschluss aus der Ablagerung von Abfällen.

Die Umsetzung der Klassifizierung Slurry "Ölgranulat + Abfall", während die mechanischen Entwässerung Zellen. 0,1 (0,5) mm, das Mischen und Dispergieren der organischen Komponente in Gegenwart eines Weichmachers Granulat entwässert Reaktant-Zellen. 0,1 (0,5) mm und die Aufhängungs-Steuer Untermaß Einstufung Flotationskonzentrat Produkt bietet den höchstmöglichen Grad der Nutzung des Ölmittel in dem Verfahren und der erforderlichen Qualität des Verbund Kohle-Wasser-Brennstoff. Dies verhindert, dass teure Explosions- und Brand thermische Trocknung, die die niedrigen Kosten des fertigen Produkts bestimmt. In der Tat setzte es eine geschlossene technologische Schema der Herstellung eines Verbund Kohle-Wasser-Brennstoff, ohne Ölabgabemittel außerhalb vodnoshlamovoy Schaltungseinheit zur Herstellung von Brennstoff. Die Anwesenheit eines Weichmachers ermöglicht das Reagenz auf den niedrigstmöglichen Wert des Wassergehalts der flüssigen Phase in der endgültigen Verbund HLA zu reduzieren, während sie auf einem gewünschten Niveau strukturellen und rheologischen Eigenschaften (Fließfähigkeit und Stabilität) beibehalten wird.

Die Grenze zwischen den Ölgranulat, das auf 0,1 (0,5) mm beträgt, durch die obere Grenze der Größe in dem vorläufigen mahlt und die beste Leistung und Dehydratisierung erhaltene Granulat auf die Siebfläche. Als eine Siebfläche vorgeschlagen Oberflächen elastische Abschirmung aus Gummi (EPG) zu verwenden. Somit stellt die ausgewählten Grenze Einstufungen zum einen die Durchgang von Teilchen durch einen Abfall, und zweitens, die effektivste Entwässerung und Extraktion des Öls bereits Granulat in Übergröße Produkt gebildet.

Die Umsetzung der Steuer Flotation Untermaß Einstufung Slurry "Ölgranulat + Abfall" Verfahren, die einerseits ermöglicht durch Konzentratleistung zu erhöhen durch mechanische Entwässerung Ölgranulat Granulat, auf der anderen Seite auf den Prozess der zerstört und ruiniert zurückzukehren - die Versorgungsbilanzen des Ölmittels auf dem Kochen, um sicherzustellen, Composite-Kohle-Wasser-Brennstoff.

Das Mischen und die Öl garnulyata Zellen zu verteilen. 0,1 (0,5) mm und Flotationskonzentrat Übermaß Produkt mit einer organischen Komponente, wird im allgemeinen in einer herkömmlichen Trommel oder Schwingmühle hauptsächlich horizontalen Typ oder Kavitator-mechanischen Dispergiervorrichtung durchgeführt wird. horizontalen Kugel oder Stabmühle ermöglicht itensifitsirovat Prozess des Mischens und von zahlreichen Streiks Dispersions Mahlkörpern wenn man entlang der Mühlentrommel während seiner Rotation oder Vibration des Gemisches zu bewegen. Diese Mühlen sind weit verbreitet in Kohle, Bergbau, Zement usw. Industries verwendet.

und möglicherweise der Einsatz moderner mechanischer Dispergiermittel Kavitatoren-Mischen und Dispergieren der Ölgranulat kg. 0,1 (0,5) mm und ein Flotationskonzentrat Untermaß mit der organischen Komponente in Gegenwart eines Reagens-Weichmacher, die diese Prozesse effektiv ausführen kann eine gut fließfähige Verbund und stabilen Kohle-Wasser-Brennstoff zu erzeugen.

Dehydratisiert Übermaß Produkt üblicherweise uglemaslyanye ganze Pellets enthält, wird zu der Dispersion gerichtet und in Gegenwart einer Komponente eines Weichmachers des organischen Reagens vermischt werden.

Untermaß Produkt uglemaslyanye zerbröckeln und gebrochene Pellets und Abfälle enthält, wird unterworfen Kontrolle Flotation, die in einem Konzentrat resultierte haltigen Rückständen uglemaslyanyh Granulat in Form einer wässrigen Suspension uglemaslyanoy "und zu der Dispersion gegeben und vermischt und die Aufschlämmung auf eine Gesteins Eindickung und Klärung gesendet wird. Die geklärte Flüssigphase wird dem Prozess Kopf zurück - auf nassen Schleifen der ursprünglichen Feinkohle und Kohleschlamm. Das Ergebnis ist eine maximale Ausnutzung des Ölmittels und seine Erleichterung herrschte über den Koch Kraftstoff eingestellt. Schließlich ergeben sich die oben genannten Schritte in geringeren Kosten des fertigen Verbund Kohle-Wasser-Brennstoff und seine Qualität zu verbessern.

Als Agent des Heizöl Öl verwendet, Flotation Reagenzien AF-2, AAP-1, Öl und andere obmaslivaniya aufzuladen.

Als Weichmacher verwendeten Reagenzien sind in der Regel basierende Zusammensetzungen Lignin-alkalischen Reagenz (USCHR) oder technische Lignosulfonat (LST) [1].

Als die organische Komponente verwendet Öl, Heizöl, schweres Pyrolyse Harz, Methyl- oder Äthylalkohol und andere.

Untermaß Produktklassifizierung und einer mechanischen Entwässerung wird dem Steuer Flotation zugeführt, der in nicht-umgesetzte Teilchen des Ölstoffes geführt zerbröckeln und zerstört Ölkügelchen (falls vorhanden) durch die Aktion zugeführten Luftblasen und, falls erforderlich, eine geringe Dosis Flotationsreagenz Schwimmer an die Oberfläche und bilden eine wäßrige Suspension zum Mischen und Homogenisieren mit einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines Reagens Weichmacher richten. Kumulierte im Stammbaum der Flotation Maschine in Form von Schlamm wird bei der Entwässerung und Klärung entfernt. Das geklärte Wasser wird dem Prozesskopf gesendet. Dehydrierte Rock (Abfall) wird auf die Deponie geschickt.

Zum Mischen und die Öl-Körnerzellen zu verteilen. 0,1 (0,5) mm und eine Aufhängungssteuer Flotationskonzentrat mit einem organischen Lösungsmittel, wobei die Produkte zu einer Trommelmühle oder Kavitator-mechanischen Dispergiervorrichtung zugeführt werden. Reagenz und Weichmacher, falls erforderlich, ein Teil der geklärten flüssigen Phase in den Prozess gleichzeitig gefüttert zudosiert (nicht gezeigt).

Als Ergebnis der intensiven Mischen und Dispergieren in einer Trommelmühle oder einem mechanischen Dispergator Kavitator formten bereit Verbundkohlenwasserstoffbrennstoff mit den notwendigen strukturellen und rheologischen Eigenschaften. Dies wird unter Verwendung eines geeigneten Reagens Weichmacher erreicht. Wie bereits oben erwähnt, als die organischen Komponenten verwendet werden: Methyl oder Ethyl Alkohole, Brennstofföl, Schweröl oder Teer und Pyrolyse Reaktanden, Weichmacher, etc., werden normalerweise auf Lignin-alkalischen Reagenz und technische Lignosulfonate basierende Verbindungen ..

Ein Verfahren zur Herstellung eines Verbund Kohle-Wasser-Brennstoff produziert wird wie folgt realisiert (siehe. Abbildung).

Ursprüngliche feine Kohle oder Kohleschlamm wird gemahlen nass, bevor die Zellen. 0-0,1 (0,5) mm. In diesem Fall wird als flüssige Phase verwendet, die flüssige Phase während der mechanischen Entwässerung und Klärung von Abfällen gebildete Granulat nach der Ölagglomeration. Die sich ergebende Kohle-Wasser-Aufschlämmung wird in einem Granulator mit dem Ölagglomerations gesendet, und wo das Bindemittel hinzugefügt wird - die Ölmittel, wie Heizöl. Umsetzung des Ölagglomerations tritt aufgrund der Tatsache, dass hydrophobe oder hydrophobierte Partikel von Kohle mit Turbulenz in einem wässrigen Medium mit einem Bindemittel (Kohlenwasserstoffflüssigkeit) bilden Agglomerate zusammengesetzt aus Kohlenstoffpartikeln gebunden durch einen dünnen Ölfilm Schleifen. Nach und nach abgedichtet, um die Agglomerate strukturell in ziemlich stark und dichten Granula umgewandelt sind hauptsächlich kugelförmige Gestalt. Uglemaslyanye Produkte steigen an die Oberfläche und werden zusammen mit einem Teil der flüssigen Phase entfernt. Der Hauptteil der flüssigen Phase wird dann abgetrennt und die Klassifizierung von mechanischen Entwässern des Granulats, wie Vibrationssieb mit einer Maschen (Schlitz) von 0,1 (0,5) mm. Hydrophile Mineralteilchen (Abfall) abgeschieden und aus dem Granulator in Form einer Aufschlämmung entnommen. Die resultierende Aufschlämmung wird zur Klassifizierung zugeführt (beispielsweise Rüttelsieb, ausgestattet mit EPG), die durch Zellen von Granulaten und Feststoffe Aufschlämmung in der Trennung führt. 0,1 (0,5) mm mit gleichzeitiger Dehydratisierung Zellen. 0,1 (0,5) mm. Aufmaß Einstufung des Produktes als Öl Granulat aus Granula in den Zellen aus. 0,1 (0,5) mm, saubere Kohlepartikel enthält, wird dem Misch gerichtet und in einer Trommelmühle oder Kavitator-mechanischen Dispergiervorrichtung dispergiert. Gleichzeitig werden das Mischen und Dispergieren der organischen Komponenten zugeführt (zum Beispiel Methyl- oder Ethylalkohol, Heizöl, Schweröl oder Teer Pyrolyse), das Reaktions Weichmacher (zum Beispiel durch technische oder Lignosulfonat Lignin-alkalischen Reagenz) und der Aufhängungssteuerung Untermaß Produktklassifizierung Flotationskonzentrat.

Als ein Ergebnis der Mischung und das ankommende Material Dispergieren Verbundkohlenwasserstoffbrennstoff mit der erforderlichen Rheologie für hydrotransportation, die Lagerung und die direkte Verbrennung in Kessel, Wärmeerzeugungsanlagen gebildet. Species Produktkontrolle nach der Flotation Eindickung und Entwässerung wird auf die Deponie geschickt, und die geklärte Flüssigphase wird dem Prozess Kopf gesendet.

Beispiele für die Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines Verbund Kohle-Wasser-Kraftstoff produzieren:

Bei der Ergreifung Kohleschlamm-Typen D, SS und TS Beschickung

Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der vorzerkleinerte Öl Agglomeration Cl. 0.5mm Kohleschlammproben in einer Stabmühle mit einem Gewichtsanteil von 50% Festphase und die anschließende Einstufung in das Rüttelsieb mit einer Maschenweite von 0,5 mm. Verwendete geklärten flüssigen Phase, die flüssige Phase (Feststoffgehalt von nicht mehr als 1 g / l).

Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Kontrolle Flotation Untermaß und Produktklassifizierung mechanische Entwässerung.

Beim Vermischen der dehydrierten Öl Pellets Zellen. 0,5 mm mit einer Steuer Untermaß Flotation erhaltene Konzentrat einen leichten Anstieg in der Aschegehalt der Mischung hinsichtlich des Asche verglichen uglemaslyanyh Granulat bzw. die Schlammasche Mischung D 3,9, SS-6,7 und T 6,9% war zu markieren. Allerdings stieg der Aschegehalt deutlich Abfall. Dementsprechend bis 75,1; 71,5 und 62,3%.

Die Mischung Übermaß Produkt und Klassifizieren mechanischen Entwässern (Cl. 0,1 (0,5) mm) und eine Aufhängungssteuer Flotation Konzentrat wurde in einer Schwingmühle geladen. Gleichzeitig sind die Mühle Trommel und gefüttert Weichmacher Reagenzlösung hergestellt durch USCHR (USCHR 50% + 50% Na ₂ CO ₃₎ und die organischen Komponenten abwechselnd Öl, Heizöl, schweres Pyrolyse - Harze, Methylalkohol. Bei der Verwendung von Methanol-Reagens verwendet Klassifikator anhand von LST (LST 75% + 25% NaOH). Reagenzienverbrauch beträgt 1% des Feststoffgewichts der Mischung.

Ergebnisse Herstellung von Kohle-Wasser-Brennstoffzusammensetzung in einer Schwingmühle sind in Tabelle 3 gezeigt.

So zeigen die obigen Beispiele für die entwickelte Methode zur hochreaktiven wasser Kohle Kraftstoff Vorbereitung der technischen Machbarkeit und die hohe Qualität des Brennstoffs erzeugt.

Abgeschlossene technische und wirtschaftliche Berechnungen zeigen, dass die Verwendung einer Verbund Kohle-Wasser-Kraftstoff auf Basis von Methanol Produktionskosten von 1 MW elektrischer Energie 30-62% niedriger im Vergleich zu Heizöl.

Derzeit auf Basis der vorgeschlagenen Methode wurde in Betrieb genommen ein Plakat Demonstrationsanlage Vorbereitung (Anreicherung) Kohleschlamm Vorbereitung auf seine Grundzusammensetzung von Kohle-Wasser-Brennstoff und dessen Verbrennung im Kessel Ofen entwickelt und eingesetzt.

FORDERUNGEN

Verfahren zur Herstellung eines Verbund Kohle-Wasser-Brennstoff Herstellung einer vorläufigen Nassmahlung von Kohle, Öl Agglomeration der resultierenden Kohle-Wasser-Aufschlämmung, Abtrennung der Ölgranulat aus Abwasser, das Mischen und Dispergieren des Granulats mit der organischen Komponente umfasst, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorläufige Nassmahlung von Kohle in Gegenwart eines geklärten flüssigen Phase durchgeführt wird, erhalten Granulat mit mechanischen Entwässerung und Klärung von Abfällen und vor dem Mischen und Dispergieren der Ölgranulat klassifiziert Klasse 0,1 (0,5) mm bei gleichzeitiger mechanischer Entwässerungs Klasse 0,1 (0,5) mm, während beim Mischen und Dispergieren mit in Gegenwart einer organischen Komponente Reaktant Weichmacher entwässerten Granulat Klasse 0,1 (0,5) mm, und die Aufhängungssteuer Flotationskonzentrat Untermaß Produktklassifizierung gerichtet.

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Erscheinungsdatum 09.04.2007gg

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