×
29.05.2019
219.017.69dd

ТОПЛИВНЫЙ БРИКЕТ И СПОСОБ ЕГО ФОРМИРОВАНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к коксохимической промышленности, к разработке оптимального состава и способа формирования брикетов из мелкодисперсных частиц угля и кокса, которые могут быть использованы в товарном виде как горючее вещество. Топливный брикет состоит из мелких углеродосодержащих частиц с полимерным связующим. В качестве связующего используется водный раствор поливинилового спирта и дополнительно брикет содержит минеральное масло при следующем соотношении компонентов, масс.%: поливиниловый спирт - 5-10; частицы кокса или угля - 30-70; минеральное масло - 3-7; вода - остальное. Способ формирования твердого топливного брикета заключается в том, что мелкодисперсные частицы кокса или угля пропитывают отработанными нефтепродуктами. Добавляют их в водный раствор поливинилового спирта и перемешивают. Замораживают смесь при температуре -20°С в течение 20 часов. Затем размораживают при комнатной температуре и высушивают до постоянной массы. Технический результат - эффективная утилизация отходов производства коксохимического комбината и отработанных нефтепродуктов. 2 н.п. ф-лы, 8 пр., 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к коксохимической промышленности, а именно к разработке оптимального состава и способа формирования брикетов из мелкодисперсных частиц угля и кокса, которые могут быть использованы в товарном виде как горючее вещество.

Известно, что после замораживания водных растворов поливинилового спирта (ПВС) при отрицательной температуре (ниже 0°С) и последующего их оттаивания при положительной температуре образуются упругие полимерные тела, так называемые криогели. [В.И.Лозинский. Криогели на основе природных и синтетических полимеров: получение, свойства и области применений. Успехи химии Т.71. №6, 2002 г.]. Температура плавления получаемых образцов выше 70°С и их механические свойства принципиально отличаются от свойств исходных вязкотекучих композиций, что позволяет использовать упругие криогели в качестве связующего материала.

Известен способ получения коксовых брикетов (пат. РФ №2334785, опубл. 27.09.2008). Недостатком этого способа является то, что входящий в состав брикетов цемент снижает калорийность топлива и повышает их зольность.

Известен способ брикетирования мелкого кокса в присутствии связующего под чрезвычайно высоким давлением 35-50 МПа (пат. РФ №2345124, опубл. 27.01.2009). Недостатком этого способа является сложная технология процесса брикетирования.

Наиболее близким к предлагаемому составу и способу получения топливных брикетов является (пат. РФ №2128685 С1, опубл. 10.04.1999). Брикеты получают на основе спрессованных мелких углеродосодержащих частиц с полимерным связующим, образованным в результате реакции свободных карбоксильных ионов на поверхности углеродосодержащих частиц со стиролом или акрилонитрилом с получением длинноцепного полимера. Недостатком этого способа является использование химически токсичных веществ и сложная технология брикетирования, заключающаяся в обработке углеродосодержащих частиц несколькими последовательными стадиями.

Задача настоящего изобретения - разработать оптимальный состав и способ получения топливного брикета, обладающего высокой тепловой эффективностью и коммерческой ценностью.

Формируя некондиционные по гранулометрическому составу мелкодисперсные частицы угля и кокса (отходы коксохимического комбината) в виде топливных брикетов (наполненных криогелей), можно получить в товарном виде горючее вещество, которое будет востребовано для производственных и бытовых целей.

Исходный состав для получения топливных брикетов содержит мелкодисперсные углеродосодержащие вещества, а связующим компонентом служит полимерный раствор. В качестве углеродосодержащих веществ используют угольную пыль и коксовую мелочь (отходы коксохимического комбината). Известно, что гранулы кокса имеют пористую структуру, поэтому для предотвращения абсорбции воды в капиллярную систему они предварительно пропитываются нефтепродуктами (минеральным маслом), затем их смешивают их с водным раствором поливинилового спирта. Допустимо и целесообразно использование отработанных масел.

Состав брикета содержит поливиниловый спирт, воду, кокс и нефтепродукты при следующих соотношениях, мас.%:

Поливиниловый спирт - 5-10
Частицы кокса или угля - 30-70
Минеральное масло - 3-7
Вода - остальное

Техническим результатом изобретения является эффективная утилизация отходов производства коксохимического комбината и отработанных нефтепродуктов.

Способ приготовления: в водный раствор поливинилового спирта добавляют мелкодисперсные углеродсодержащие частицы (кокс, угль) с размерами 0,1-10,0 мм предварительно пропитанные отработанными нефтепродуктами. Полученную композицию тщательно перемешивают, переносят в металлические ячейки и замораживают при отрицательной температуре (-20°С) в течение 20 часов, затем размораживают 4 часа при комнатной температуре (+20°С) со скоростью 0,15°С/мин. Получают упругий криогель, наполненный углеродсодержащими частицами, сохраняющий свою структуру до температуры 70°С. Далее криогель сушат при комнатной температуре до постоянной массы (полного испарения воды). После высушивания получают прочные топливные брикеты, содержащие кокс или угль.

Пример 1. Берут 10 г водного раствора ПВС, массовое содержание полимера в котором составляет 5%, заливают в цилиндрическую кювету и ставят на 20 часов в холодильную камеру при температуре (-20°С). После окончания замораживания из цилиндра вынимают ледяной жесткий образец и размораживают при комнатной температуре (+20°С) в течение 4 часов. После размораживания образец переходит из кристаллического в эластичное (каучукоподобное) состояние. Определяют модуль упругости и температуру плавления криогеля, а также теплоту сгорания высушенного образца. Полученные значения приведены в таблице 1 (строка 1).

Пример 2. Берут 10 г водного раствора ПВС, массовое содержание полимера в котором составляет 10%, заливают в цилиндрическую кювету и проводят цикл замораживания-размораживания при условиях, указанных в 1 примере. Характеристики полученного двухкомпонентного криогеля (модуль упругости, температура плавления, теплота сгорания) приведены в таблице 1 (строка 2).

Пример 3. В 10 г водного раствора поливинилового спирта, массовое содержание полимера в котором составляет 5%, добавляют 10 г мелкодисперсного угля (массовое доля угля 50%), перемешивают и замораживают при температуре -20°С в течение 20 часов, затем размораживают 4 часа при комнатной температуре 20°С со скоростью 0,15°С/мин. Получают криогели, наполненные углем. Определяют модуль упругости и температуру плавления криогеля. После высушивания криогеля получают топливный брикет и определяют его теплотворную способность. Результаты приведены в таблице 1 (строка 4).

Пример 4. В 10 г водного раствора ПВС, массовое содержание полимера в котором составляет 10%, добавляют 10 г частиц мелкодисперсного сухого кокса (массовое содержание кокса 50%). После цикла криогенной обработки (условия указаны в примере 3) получают криогель, наполненный коксом, определяют его модуль упругости и температуру плавления. После высушивания коксонаполненных криогелей получают топливный брикет. Определяют предел прочности и теплотворную способность. Результаты измерений физических характеристик исходных композиций криогелей и брикетов кокса приведены в таблице 1 (строка 5).

Пример 5. В 14 г водного раствора ПВС массовое содержание полимера, в котором составляет 5%, добавляют 6 г частиц мелкодисперсного сухого кокса (массовая доля кокса в общем объеме 30%). После цикла замораживания-размораживания (условия указаны в примере 3) получают криогель, наполненный коксом. Определяют модуль упругости и температуру плавления. После высушивания коксонаполненных криогелей получают топливный брикет, определяют предел прочности и теплотворную способность. Результаты измерений физических характеристик исходных композиций, криогелей и брикетов кокса приведены в таблице 1 (строка 6).

Пример 6. В 10 г водного раствора ПВС, массовое содержание полимера в котором составляет 5%, добавляют 10 г частиц мелкодисперсного сухого кокса (массовая доля кокса 50%). После цикла замораживания-размораживания (условия указаны в примере 3), получают криогель, наполненный коксом, определяют его модуль упругости и температуру плавления. После высушивания коксонаполненных криогелей получают топливный брикет, определяют предел прочности и теплотворную способность. Результаты измерений физических характеристик исходных композиций, криогелей и брикетов кокса приведены в таблице 1 (строка 7).

Пример 7. В 6 г водного раствора ПВС, массовое содержание полимера в котором составляет 5%, добавляют 14 г частиц мелкодисперсного сухого кокса (массовая доля кокса в общем объеме 70%). После цикла криогенной обработки получают криогель,наполненный коксом по методике указанной в примере 3. Определяют его модуль упругости и температуру плавления. После высушивания коксонаполненных криогелей получают топливный брикет. Определяют предел прочности и теплотворную способность. Результаты измерений физических характеристик исходных композиций, криогелей и брикетов кокса приведены в таблице 1 (строка 8).

Пример 8. В 10 г водного раствора ПВС, массовое содержание полимера в котором составляет 5%, добавляют 10 г частиц мелкодисперсного сухого кокса (массовое содержание кокса в общем объеме 50%), пропитанного 1 г минерального масла (5% от общей массы). Проводят цикл замораживания-размораживания и получают криогели, наполненные коксом. Затем криогели сушат при комнатной температуре и получают жесткие топливные брикеты. Определяют их предел прочности и теплотворную способность. Результаты измерений физических характеристик приведены в таблице 1 (строка 9).

Увеличение концентрации ПВС и содержания кокса в криогеле повышает модуль упругости, но прочностные свойства высушенных брикетов практически не меняются. Предел прочности образцов на раздавливание определяли на приборе Crush-BK (Ma. Tec. Materials Technologies Snc, Italy). Термический анализ выполнен на термоанализаторе STA 449C Jupiter фирмы NETZSCH (Германия).

Таким образом, предложенный способ и рекомендуемые составы позволяют формировать прочные брикеты из мелкодисперсных отходов угля и кокса, а также попутно утилизировать отработанные минеральные масла. Полученные топливные брикеты хорошо горят, выделяя при этом большое количество тепла, поэтому могут использоваться в качестве горючего вещества для бытовых и производственных целей.

Таблица 1 - Физико-химические свойства образцов.
Составы исходных композиций для криогелей, содержащих ингредиенты, мас.% Криогели Высушенные брикеты
Модуль упругости, кПа Температура плавления, °С Предел прочности, МПа Теплота сгорания, МДж/кг
1 Водный раствор ПВС 5 15 70 - 25,1
2 Водный раствор ПВС 10 80 70 - 25,1
3 Мелкодисперсный кокс - - - 29,3
4 Водный раствор ПВС 5 300 70 - 29,0
Мелкодисперсный уголь 50
5 Водный раствор ПВС 10 570 70 28,1 28,5
Мелкодисперсный кокс 50
6 Водный раствор ПВС 5 350 70 27,6 28.5
Мелкодисперсный кокс 30
7 Водный раствор ПВС 5 430 70 27,6 28.7
Мелкодисперсный кокс 50
8 Водный раствор ПВС 5 540 70 27,1 29.0
Мелкодисперсный кокс 70
9 Водный раствор ПВС 5 420 70 27,4 29.8
Мелкодисперсный кокс 50
Минеральное масло 5

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 24.
20.01.2013
№216.012.1b71

Способ увеличения степени извлечения экдистероидов из растительных объектов

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к способу извлечения экдистероидов. Способ извлечения экдистероидов из надземной части Serratula cupuliformis, включающий экстракцию растительного сырья 70% этиловым спиртом с одновременной обработкой ультразвуком, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472519
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1cd6

Способ изменения обыкновенного показателя преломления нелинейного кристалла gase

Изобретение относится к технической физике и нелинейной оптике и может быть использовано при создании параметрических преобразователей частоты лазерного излучения в средний инфракрасный (ИК) и терагерцовый (ТГц) диапазоны спектра. Изменение обыкновенного показателя преломления нелинейного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472876
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1f22

Способ получения катализатора на основе нитрида бора для очистки сточных вод от фенола, катализатор, полученный этим способом, и способ очистки сточных вод от фенола с использованием этого катализатора

Группа изобретений относится к порошковой металлургии, к обработке промышленных и бытовых сточных вод. Процесс азотирования ферросплава осуществляют в самоподдерживающемся режиме послойного горения при давлении азота 1,0-12,0 МПа. Ферросплав содержит 20-40 мас.% бора и имеет размер частиц менее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473471
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.03.2013
№216.012.2f52

Способ очистки углеводородного газа от сероводорода

Изобретение относится к области химической технологии очистки углеводородного газа (попутного нефтяного, природного, пропан-бутановой смеси и др.) от сероводорода и может быть использовано в нефтегазовой, химической и энергетической промышленности. Способ очистки углеводородного газа от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477649
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.03.2013
№216.012.3124

Суспензионно-эмульсионная композиция антитурбулентной добавки

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к суспензионно-эмульсионной композиции антитурбулентной добавки, используемой в процессах перекачки водонефтяных эмульсий по промысловым трубопроводам от добывающих скважин к установкам подготовки нефти и для энергосберегающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478118
Дата охранного документа: 27.03.2013
20.05.2013
№216.012.410d

Средство для удаления ржавчины, накипи и других минеральных отложений на основе глиоксаля и его производных

Изобретение относится к химическим средствам удаления ржавчины, накипи и минеральных отложений с металлических поверхностей и может быть использовано для очистки поверхностей теплообменных аппаратов, нагревательных элементов, трубопроводов, котлов, бойлеров, отопительных систем, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482223
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.02.2014
№216.012.9e8d

Салфетка для удаления нефтяных остатков и жировых пятен

Изобретение относится к средствам для удаления нефтяных остатков и жировых пятен с приборов и оборудования, а также с кожи человека и касается салфетки. Салфетка содержит основу из полипропиленового материала и выполнена в виде плоского параллелепипеда, пропитанного гексадеканом или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506297
Дата охранного документа: 10.02.2014
01.03.2019
№219.016.cfa8

Способ увеличения семенной продуктивности и всхожести семян hedysarum alpinum l.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству, и может найти применение при получении семян лекарственного растения - копеечника альпийского (Hedysarum alpinum L.). Техническим результатом является получение семян более высокого качества. Способ увеличения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002439869
Дата охранного документа: 20.01.2012
01.03.2019
№219.016.d035

Способ разделения минералов меди и серебра из зон окисления сульфидных полиметаллических месторождений

Использование: для разделения минералов меди и серебра из зон окисления сульфидных полиметаллических месторождений. Сущность: заключается в том, что отбирают монофракции, возбуждают в них люминесценцию с помощью рентгеновской трубки, снимают спектр рентгенолюминесценции в спектральном диапазоне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002444724
Дата охранного документа: 10.03.2012
01.03.2019
№219.016.d04b

Способ получения фторалкансульфохлоридов

Изобретение относится к процессам получения фторалкансульфохлоридов RCHX-SOCl, где (R=F, перфторалкил СF…,; X=F, H) и может быть использовано при синтезе пестицидов, инсектицидов и других биологически активных соединений. Применение предлагаемого способа позволяет получать...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002440979
Дата охранного документа: 27.01.2012
Показаны записи 1-10 из 29.
27.03.2013
№216.012.3124

Суспензионно-эмульсионная композиция антитурбулентной добавки

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к суспензионно-эмульсионной композиции антитурбулентной добавки, используемой в процессах перекачки водонефтяных эмульсий по промысловым трубопроводам от добывающих скважин к установкам подготовки нефти и для энергосберегающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478118
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.09.2013
№216.012.6e63

Цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ превращения прямогонной бензиновой фракции в высокооктановый компонент бензина с низким содержанием бензола

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности к способам получения катализаторов превращения прямогонной бензиновой фракции в высокооктановый компонент бензина с низким содержанием бензола. Описан катализатор, содержащий, мас.%: высококремнеземный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493910
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.10.2013
№216.012.78ce

Способ защиты грунтов от эрозии и создания зеленого покрытия

Изобретение относится к охране окружающей среды. Способ осуществляют путем обработки грунта водным раствором поливинилового спирта, в который вводят минеральные или органические удобрения. Добавляют семена многолетних трав или хвойных растений и смешивают с грунтом. Замораживают при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496588
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.02.2014
№216.012.9e8d

Салфетка для удаления нефтяных остатков и жировых пятен

Изобретение относится к средствам для удаления нефтяных остатков и жировых пятен с приборов и оборудования, а также с кожи человека и касается салфетки. Салфетка содержит основу из полипропиленового материала и выполнена в виде плоского параллелепипеда, пропитанного гексадеканом или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506297
Дата охранного документа: 10.02.2014
27.06.2014
№216.012.d796

Способ получения топливной присадки 1,1-диэтоксиэтана

Настоящее изобретение относится к способу получения оксигенатной топливной присадки 1,1-диэтоксиэтана к дизельным топливам и бензинам, улучшающей их качество. Способ заключается в конверсии этанола при повышенной температуре и давлении в присутствии катализатора. При этом конверсию этанола...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520968
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.09.2014
№216.012.f81a

Состав для повышения нефтеотдачи пластов (варианты)

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения нефтеотдачи пластов с карбонатным коллектором. Технический результат - повышение нефтевытесняющих свойств состава, увеличение проницаемости карбонатного коллектора пласта как с высокой пластовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529351
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f95d

Способ определения точки гелеобразования методом вибрационной вискозиметрии

Изобретение относится к области физической и коллоидной химии (физико-химических измерений), а более конкретно - к способам определения точки (момента) потери текучести методом вибрационной вискозиметрии, и позволяет определить точку гелеобразования путем измерения вязкости (механического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529674
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.03.2015
№216.013.3655

Наноразмерный сорбент для сорбции штаммов аэробных микроорганизмов micrococcus albus и pseudomonas putida

Изобретение относится к биотехнологии и медицине, в частности, может быть использовано для сорбции аэробных микроорганизмов при изготовлении стерильных растворов, очистке воды или нефтезагрязненных почв, а также при лечении различных ран. Предложен наноразмерный сорбент для сорбции штаммов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545393
Дата охранного документа: 27.03.2015
10.04.2015
№216.013.3b6c

Состав для повышения нефтеотдачи пластов (варианты)

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи карбонатных коллекторов с различной проницаемостью, насыщенных высоковязкой нефтью. Состав для повышения нефтеотдачи пластов, содержащий неионогенное и анионактивное поверхностно-активные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546700
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.06.2015
№216.013.51b1

Состав для удаления отложений из нефтяных скважин и призабойной зоны пласта

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для удаления отложений солей и асфальтосмолопарафиновых веществ (АСП) из нефтяных скважин и призабойной зоны пласта в условиях пониженных температур (до минус 2°C). Состав для удаления отложений из нефтяных скважин и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552434
Дата охранного документа: 10.06.2015
+ добавить свой РИД