Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРИКЕТОВ

Изобретение относится к области переработки отходов - замазученного карбонатного шлама, который образуется при очистке сточных вод, преимущественно тепловых электрических станций (ТЭС), методом брикетирования для сжигания в качестве топлива на ТЭС и в котельных.

Аналогом является способ получения брикетов из угольных шламов, который заключается в том, что осевший в отстойнике и подсушенный шлам нагревают, тем самым обезвоживают его и смешивают с нефтяными остатками процессов крекинга и гидрокрекинга в виде порошков или в виде растворов. Затем смесь при этой же температуре формуют обычным способом в брикеты. При этом способе тяжелые нефтяные остатки с температурой размягчения более 40°C измельчают до размера менее 1 мм и добавляют в количестве 6-10% к высушенному шламу. Смесь хорошо перемешивают в смесителе обычного типа и формуют в топливные брикеты под давлением 30-50 МПа (PL, патент №57356, МПК C10L, 1969).

Недостатком этого способа является сложность процесса производства брикетов из-за применения связующей добавки, при этом значительно повышаются эксплуатационные затраты.

Прототипом является способ получения брикетов, включающий в себя обезвоживание шлама и последующее его прессование при давлении 30-35 МПа, при этом используют карбонатный шлам химводоочистки ТЭС с влажностью 12-16% (Патент РФ 2105043, C10L 5/48, C04B 18/04, C21B 3/02, 20.02.1998 г.).

Техническим результатом является упрощение технологии получения брикетов, при этом данный способ позволяет получить механически и химически прочные брикеты без связующего.

Недостатком прототипа является невысокое значение низшей теплоты сгорания, что не позволяет использовать полученный брикет в качестве топлива.

Задачей изобретения является разработка способа получения брикетов, в котором устранен указанный выше недостаток прототипа.

Техническим результатом является обеспечение возможности получения топливных брикетов из отходов производства на тепловых электрических станциях, что позволит расширить их номенклатуру и снизить эксплуатационные затраты ТЭС при производстве тепловой и электрической энергии.

Технический результат достигается тем, что в способе получения брикетов, включающем обезвоживание шлама и последующее его прессование при давлении 30-35 МПа, согласно настоящему изобретению, используют высушенный замазученный карбонатный шлам химводоочистки тепловых электрических станций с влажностью не более 4%, зольностью не более 31,5% и низшей теплотой сгорания не менее 5480,4 ккал/кг.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная технологическая схема получения брикетов из замазученного шлама согласно предлагаемому способу.

На чертеже цифрами обозначены:

1 - печь для обезвоживания замазученного карбонатного шлама химводоочистки ТЭС,

2 - приемная воронка,

3 - смеситель-питатель для усреднения замазученного карбонатного шлама химводоочистки ТЭС,

4 - гидравлический пресс для формирования брикетов,

5 - сборный конвейер для подачи брикетов на сжигание в топку котла,

6 - сборный конвейер для подачи брикетов на складирование.

Технологическая схема получения брикетов из замазученного карбонатного шлама согласно предлагаемому способу включает в себя последовательно соединенные печь 1 для обезвоживания замазученного шлама, приемную воронку 2, смеситель-питатель 3 для усреднения замазученного шлама, гидравлический пресс 4 для формирования брикетов, а также сборный конвейер 4 для подачи брикетов на сжигание в топку котла и сборный конвейер 5 для подачи брикетов на складирование.

Способ получения брикетов включает в себя обезвоживание шлама и последующее его прессование при давлении 30-35 МПа.

Отличием предлагаемого способа получения брикетов является то, что используют высушенный замазученный карбонатный шлам химводоочистки тепловых электрических станций с влажностью не более 4%, зольностью не более 31,5% и низшей теплотой сгорания не менее 5480,4 ккал/кг.

Пример конкретного выполнения.

Замазученный карбонатный шлам химводоочистки ТЭС с размером частиц не более 1,5 мм, предварительно обезвоженный в печи 1 до влажности не более 4% при помощи пара в калорифере, из приемной воронки 2 подается в смеситель-питатель 3, где происходит усреднение замазученного карбонатного шлама химводоочистки ТЭС. Далее усредненный высушенный замазученный карбонатный шлам химводоочистки тепловых электрических станций с влажностью не более 4%, зольностью не более 31,5% и низшей теплотой сгорания не менее 5480,4 ккал/кг направляют на прессование при температуре окружающей среды в гидравлический пресс 4 при давлении прессования 30-35 МПа.

Из гидравлического пресса 4 формованные брикеты (форма брикетов кубическая, размер брикетов 60*60*60 мм) попадают на сборный конвейер 4 для подачи брикетов на сжигание в топку котла и сборный конвейер 5 для подачи брикетов на складирование.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет получать брикеты из замазученного шлама, который образовался при очистке сточных вод от нефтепродуктов карбонатным шламом химводоочистки для последующего использования в качестве топлива на ТЭС. Высушенный замазученный карбонатный шлам химводоочистки тепловых электрических станций содержит следующие компоненты: CaCO₃, MgO, Mg(OH)₂, SiO₂, Fe(OH)₃, Al(OH)₃, нефтепродукты. Он представляет собой смесь карбонатного шлама, который использовался в качестве сорбента при очистке сточных вод от нефтепродуктов. Проведен элементный анализ пробы образца замазученного шлама на содержание C, H, N, S рентгенофлуоресцентным анализом, который показал содержание углерода - 29.01% (масс.), содержание водорода - 2.27% (масс.), содержание азота - 0.18% (масс.) и серы - следовое количество.

Традиционно, замазученный карбонатный шлам химводоочистки тепловых электрических станций, как промышленный отход, сбрасывается в шламоотвал, при этом экологическая ситуация на прилежащих территориях ТЭС сильно ухудшается. Возможность использования замазученного шлама как сырья для получения топливных брикетов и последующего их использования в качестве топлива для ТЭС позволяет решать эту проблему.

Использование предлагаемого способа обеспечивает получение топливных брикетов с высокими эксплуатационными показателями, что расширяет номенклатуру топливных брикетов. При этом снижена стоимость топливных брикетов, так как они получены из отходов производства ТЭС, а организация их производства на тепловых электрических станциях позволит снизить эксплуатационные затраты ТЭС при производстве тепловой и электрической энергии.