Брикетирования угля – технология, особенности, связующие, преимущества и недостатки

Содержание

Технология прессования угольной пыли. Технология брикетирования угля, бурого угля и кокса. Связующее для угольных брикетов

Технология брикетирования каменного / бурого угля, кокса

Технологии брикетирования угля предназначены для получения товарной продукции из угольной пыли, отсева, некондиционного и некачественного угля. В качестве сырья могут использоваться черные или бурые угли, а также кокс.

Брикетирование угля является очень старой технологией, которая получила развитие с использованием двух-роликовых валковых прессов, что позволило повысить производительность и качественно улучшить экономическую привлекательность этого бизнеса.

SAHUT-CONREUR была одной из компаний, начавших производство двух-роликовых прессов в начале XX столетия. Мы находимся в северной Франции и, с начала XX века, установили более 1000 заводов по брикетированию в разных частях света, из них более 350 для брикетирования угольного отсева.

Технология брикетирования угля на роликовых прессах была разработана для выпуска брикетов из угольной мелочи, поступающей после угольных сит и мойки. Брикеты предназначены для использования в качестве топлива для частных или промышленных котельных тем же способом, что и кондиционный уголь, а также упаковываются для розничной продажи и в этом виде могут поставляються на экспорт.

В большинстве случаев процесс брикетирования угля происходит с добавлением связующего (угольный пек, нефтяной битум, смола, меласса и известь, лигносульфонат, крахмал, полимеры …). В отдельных случаях брикетирование возможно также и без связующего.

ПРЕИМУЩЕСТВА БРИКЕТИРОВАННОГО УГЛЯ

Техническое решение:

Получение продукта одинакового размера, объема, формы и веса.
Устранение проблемы образования пыли и брака при транспортировке.
Заданная твердость и прочность брикета.
Утилизация отходов в товарную продукцию

Потребительские и маркетинговые преимущества:

Более высокая энергетическая ценность
Более длительное горение
Зола в виде порошка
Меньше эмиссия CO2 и серы
Легче упаковка, транспортировка, складирование
Готово для автоматической подачи в топку
Возможность упаковки для потребительского рынка

Поставки на экспорт

БРИКЕТИРОВАНИЕ УГЛЯ БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО

Завод брикетирования угля без связующего состоит из следующих компонентов:

участок сортировки и измельчения угля, если размеры угля слишком велики
участок сушки, если влажность угля слишком высокая
участок брикетирования на двух-роликовом прессе

Мощность завода по брикетированию угля без связующего может быть от нескольких тонн в час до приблизительно 25 т/ч.

БРИКЕТИРОВАНИЕ УГЛЯ СО СВЯЗУЮЩИМ

Завод по брикетированию угля со связующим состоит из следующих участков:

участок сортировки и измельчения угля, если размеры угля слишком велики
участок сушки, если влажность угля слишком высокая
участок добавления связующего
участок брикетирования на двух-роликовом прессе
(опционально) участок пост-обработки (охлаждение, дозревание и сушка в зависимости от используемого связующего)

Мощность завода по выпуску брикетов из угля со связующим может быть от нескольких тонн в час до 100 т/ч для больших прессов.

Возможные связующие

угольный пек
нефтяной битум
смола
меласса и известь
лигносульфонат
крахмал
полимеры и др

Конкретное связующее для угольных брикетов определяется доступностью в регионе и требованиями к конечному продукту. Оптимальные пропорции связующего и параметры готового брикета определяются при тестировании угля во Франции на пилотном заводе «Sahut-Conreur».

Тестирование сырья и связующего для угольных брикетов

Уголь в каждом конкретном месторождении имеет индивидуальные химические и физические характеристики, в каждом регионе могут быть доступны различные связующие.

Для точного определения требуемого состава и характеристик оборудования необходимо проведение предварительного тестирования материала заказчика на заводе изготовителе компании «Sahut Conreur SA» во Франции. Для проведения тестов заказчику необходимо отправить уголь во Францию на тестирование.

В результате тестов можно будет:

определить требуемый состав и характеристики оборудования
определить вид и пропорции связующего

получить готовый брикет и определить его характеристики
рассчитать точные экономические показатели производства

Также только при тестировании возможно определить, годится ли уголь для брикетирования без связующего и какими в этом случае будут технико-экономические показатели производства, а также качественные характеристики брикета.

СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ брикетирования угля со связующим и без

Брикетирование угля с использованием связующего:

+ Годится для любого каменного или бурого угля
+ Высокая производительность (до 100 т/ч)
+ Низкое удельное энергопотребление
+ Возможность получать влагозащищенные брикеты
+ Низкая стоимость расходных материалов
— Дороже и сложнее оборудование, требуется связующее

Брикетирование угля без связующего:

— Применимо только для определенных углей
— Обязательна сушка
— Ограниченная производительность (до 25 т/ч)
— Высокое удельное энергопотребление

— Высокая стоимость расходных материалов
+ Нет связующего, проще и дешевле оборудование

Технология брикетирование угля без связующих добавок кажется более привлекательной на первый взгляд, однако при этом в разы повышаются энергозатраты, снижается производительность и качество брикета.

После тестирования обычно становится очевидно, что брикетирование с применением связующего более оправдано экономически, даже с учетом затрат на закупку, доставку и хранение этих материалов.

Этапы технологического процесса брикетирования угля и кокса

Измельчение угля в молотковой дробилке

Измельчение угля необходимо для получения требуемой однородной фракции, поэтому перед сушкой или после уголь пропускают через молотковую дробилку.

Сушка угля в сушильном барабане

Сушка необходима для понижения влажности угля перед введением связующего. Степень сушки зависит от используемого связующего и технологии. Конечный продукт имеет влажность 5-10%.

Прессование измельченного угля и угольной пыли

Прессование угольной пыли и измельченной угольной фракции выполняется на двух-роликовых прессах, которые соответствуют требованиям отрасли:

Высокая производительность
Низкое удельное энергопотребление
Высокая надежность

Нашим партнером является мировой лидер в производстве этого оборудования французская фирма «Sahut Conreur».

Постобработка (Дозревание) угольного брикета

В зависимости от вида угля и связующего в технологии бывает необходимо специальным образом охлаждать и выдерживать готовый брикет некоторое время в специальных бункерах, в течение которого брикет приобретает прочность.

Время выдерживания индивидуально и определяется на этапе тестирования.

В случае, если Вас интересует технология производства угольных брикетов будем рады ответить на ваши вопросы.

bioresurs.com

Брикетирование угля. Валковые пресса и оборудования для брикетирования коксовой мелочи, древесного угля, лигнина, железного концентрата, угольной пыли, мелочи руды, окалины

Требования к условиям окружающей среды в месте установки

Получаемый продукт:

Описание оборудования. Технические характеристики

Рама

Рама пресса представляет собой сварную конструкцию, изготовленную таким образом, что силы прессования гасятся внутри рамы и не переносятся на фундамент.

Для облегчения замены валков торцевые щеки рамы связаны с верхними/нижними поясами шарнирными болтами. При ослаблении верхнего болта их (щеки) можно откинуть в горизонтальное положение, они служат для снятия валков.

Валки

Валки с осевыми цапфами изготовлены из кованой стали.

Пресс-формы

Применяются пресс-формы из износостойкого материала, пресс-формы крепятся на корпусе валка.

Установка зазора валков

Расстояние и зазор валков регулируется через промежуточные детали, вставленные между корпусом подшипников качения.

По желанию зазор можно контролировать индуктивным датчиком перемещений, наблюдая за параметрами на панели управления.

Опора с наполнением смазкой

Валки установлены на шарикоподшипниках с втулками, корпуса которых герметизированы лабиринтными уплотнениями и кольцами. Подшипники при монтаже наполнены смазкой.

Гидравлическая система запрессовки

Валок опирается корпусом подшипника на гидравлическое устройство запрессовки, которое необходимо для равномерности силы прессования, а также для равномерного распределения нагрузки на раму и защищает пресс от перегрузки.

Включает в себя:

Цилиндр под давлением
Азотный аккумулятор
Манометр
Дистанционный датчик давления
Предохранительные клапана
Масляный бак с насосом
Приводной двигатель 3 кВт
Арматура
Контролер уровня заполнения
Измеритель температуры

Гидравлическая система поддерживает установленное давление и обеспечивает постоянную силу прессования.

Кожух валков

Для предотвращения появления пыли валки окружены кожухом, который герметизирован во вращающихся частях лабиринтными уплотнениями. Кожух имеет на конце фланец для соединения с лотком. Для соединения с устройством пылеудаления предусмотрены отверстия.

Подача материала

Устройство подачи самотеком смонтировано на раме пресса и состоит из:

Плита перекрытия с загрузочной воронкой
Загрузочная воронка

Главный привод

Привод состоит из:

Редуктора с двумя отводными цапфами
Предохранительной муфты между мотором и редуктором
Двух двойных зубчатых муфт между редуктором и пресс-валком

КИП и А

Приборы КИП соединены в клеммных коробках (пункт передачи) метрическими кабельными вводами на клеммных панелях. Кабель к прессу проложен в гибких шлангах. Обозначение кабеля по DIN/IEC.

Следующие приборы установлены на прессе:

датчик приближения с реле изменения скорости вращения на главном приводном двигателе, сигнал 24В пост. тока
датчик давления на гидравлической системе запрессовки для измерения давления масла пассивный сигнал 4 — 20 мА
Магнитный клапан давления масла
Манометр для контроля давления гидравлической системы

Пульт управления на месте (настенный монтаж)

Для обслуживания валкового пресса в процессе производства рядом с прессом устанавливают пульт управления.

Пульт оснащен следующими приборами:

Покраска – стандартная

Разное

1 комплект инструментов для монтажа опор валков

1 комплект для проверки и заливки гидросистемы

Материальное исполнение

Все части, соприкасающиеся с продуктом, изготовлены из конструкционной стали, если не указано иное.

В объем поставки входит вышеперечисленное оборудование, за исключением специально обозначенного. Также входят чертежи, необходимая документация для пуска, эксплуатации, список запчастей.

Опционально

Организация места установки, включая очистку и выравнивание, топографические исследования, анализ почвы, организация инфраструктуры
Разрешения, требуемые государственными и правительств органами
Строительство и поставка зданий, а также внутреннее строительство платформ для эксплуатации и техобслуживания
Изготовление и поставка механических подсоединений к оборудованию Заказчика в установке
Обеспыливание трубопроводов
Изоляция и мероприятия по ее установке
Расходные материалы такие, как масла и смазки
Запчасти и быстроизнашивающиеся части
Транспортировка и хранение сырья
Материалы, вспомогательные устройства (инструменты, подъемные краны) и персонал для монтажа и пуска
Программирующее устройство
Электрооборудование между распределителями низкого напряжения, пультами управления и электроагрегатами, КИП, приборы техники безопасности (пожарозащита и др)
Ведомственная приемка и пуск
Транспортировка, хранение и упаковка и прочих готовых продуктов
Другие услуги и оборудование, не указанные в предложении

Сушильная установка для обеспечения необходимой влажности сырья перед подачей его на установку брикетирования

Установка состоит из следующих позиций:

1 Сушилка, эл./двигатель 7.5 кВт, вкл. частотный преобразователь
1 газовая горелка, 4000 кВт, потребность в газе около 310 м³/ч
1 вентилятор воздуха для сушки, эл./ двигатель 75 кВт
1 вентилятор для отходящего воздуха, эл./двигатель 90 кВт
1 импульсная фильтровальная установка с 700 м² фильтрующая поверхностью, шнеком и шлюзовым затвором, каждый 0.55 кВт
1 Воздухопровод
1 вытяжной трубопровод
1 заслонки, компенсаторы, полевые приборы
1 электрика, низкое напряжение и управление

Чертежи валкового пресса

intech-gmbh.ru

Производство угольных брикетов

Брикетирование, применение брикетов, виды брикетов

Технология добычи угля представляет собой совокупность сложных и последовательных промышленных мероприятий, в процессе выполнения которых на поверхность поднимается не только высококачественная порода, но и невостребованные угольные пылеобразования. Однако оптимизация производства, стремление к его абсолютной безотходности, и, соответственно, извлечению в дальнейшем максимальной экономической выгоды обязывает предпринимателей искать пути реализации добытого сырья в полном объёме. Выполнить эту задачу можно по-разному и, в частности, с помощью брикетирования.

Брикет – это спрессованное из отходов сельского хозяйства, деревообработки, низкокачественного угля или торфа малоразмерное плотное формообразование, используемое в качестве топлива. Соответственно, один из процессов получения брикетов представляет собой преобразование тонкодисперсного угольного сырья из сыпучего и крошащегося материала в спрессованные частицы, в ходе чего такие энергетические свойства, как длительность и равномерность горения и, естественно, теплоотдача существенно улучшаются. Кроме этого, брикеты имеют такое существенное преимущество, как удобная транспортировка.

Виды оборудования для производства угольных брикетов.

Серийное производство задействует два основных вида промышленного оборудования: прессы и экструдеры. Так, автоматические или полуавтоматические электромеханические прессы, усиленные гидравлическими модулями, служат для массового выпуска брикетов различной формы и химического состава. Вначале осуществляется просеивание первичного сырья и тщательное перемешивание его с вяжущими веществами и, как правило, с технической водой. Форма брикета зависит от модели сменной или стационарной матрицы, которая закреплена на рабочем элементе пресса (например, на вальцах). Разумеется, что после изготовления, требуется определённое время для просушивания продукции, после чего брикеты будут готовы к погрузке и транспортировке.

Процесс производства с применением экструдеров основывается не только на усилии сдавливания, но и на технологии пластификации материала. Загруженное в приёмный бункер сырьё попадает в рабочий цилиндр экструдера, где работает шнек (два шнека) червячного типа. Обрабатываемый материал перемешивается и нагревается за счет трения частиц между собой, лентой шнека и стенками цилиндра, вследствие чего происходит пластификация. Прессование суспензии выполняется при выдавливании материала шнеком через зауженное отверстие фильеры на выходе из цилиндра. Последний элемент конструкции оснащается сменной матричной насадкой с отверстиями различного диаметра. Дальше они аналогично подлежат просушиванию, время которого зависит от типа угля и размера брикетов.

Представленный перечень промышленного оборудования не является крупногабаритным, и оно может быть установлено даже на небольших производственных площадях, но одним из основных требований является наличие трёхфазной сети 380В.

Технологический процесс производства угольных брикетов. Сырье и его обработка.

Разумеется, что для скрепления химического состава угольной пыли требуются определённые связующие составы. Характеристики того или иного вяжущего вещества оказывают в дальнейшем определенное влияние на общие свойства полученных брикетов и непосредственно на их дальнейшее применение. Разновидность связующих элементов очень велика, и их перечень постоянно расширяется за счёт новых научных изысканий. Связующее вещество в идеале должно отвечать комплексу требований, среди которых: низкая себестоимость, свободный (законный) доступ в приобретении, улучшение энергетических свойств, уменьшение зольности, придание брикету механической стойкости и т.п.

Производство брикетов для промышленных котлов

Так, при переработке некоторых видов угля и мелкого кокса задействуют цемент и жидкое стекло. Смесь цемента, мелассы и глины делает брикеты очень крепкими, но понижает зажигательную способность. Примерно такой же недостаток и у брикетов, в которые вводят вяжущую смесь из торфа, портландцемента, глины и извести. Известны связующие вещества из класса простых полиэфиров на основе пропиленгликоля, лигносульфонатов, а также нефтебитума. Полученные брикеты широко используются в металлургической отрасли и при топке различных промышленных котлов, то есть, везде, где не присутствует открытое горение. Это обусловлено тем, что некоторые связующие составы могут выделять определенные токсичные газы.
Один из способов получения угольных брикетов заключается в смешивании угольной пыли и раствора натриевой соли метилен-нафталин-сульфокислоты в соотношении 1% от массы шлама с последующим прессованием и сушкой с помощью углеводородсодержащего водостойкого покрытия. Последний этап технологии вызывает определённые сложности и является недостатком данной рецептуры. Произведенные брикеты задействуются для топки котлов и для коксования.

Производство брикетов без применения связующих веществ, основанное только на силе скрепляющего давления возможно, но, как правило, такие брикеты не будут обладать достаточной механической прочностью. Хотя известны технологии, при которых изготовление брикетов промышленного назначения может обходиться и без вяжущих составов. Например, сырьё из бурого угля содержит до 20% битумов и не нуждается в связующем составе. Такой материал дробят, подвергают термическому воздействию и просушке до влажности в 18-20%. Охлаждённая крошка загружается в пресс для получения брикетов.

Производство брикетов для бытового применения

Брикеты, почти в идеале отвечающие большинству требованиям, производят с использованием суспензии на основе хлебных остатков пищи и кормов, в состав которых входят растительные белки и полисахариды. В частности, мука и крахмал традиционно являются одними из самых популярных связующих веществ, применяемых для «бытового» брикетирования. Брикеты при горении не являются токсичными, почему и применяются широко в быту – для топки бани, камина, приготовления шашлыков и даже для курения кальяна. К сожалению, именно из связующего элемента такого рода производство практически невозможно организовать в многотоннажном варианте.

Перспективным направлением в производстве брикетов может стать внедрение полимера на основе полиакриламида, химического аналога белка, который может стать универсальным связующим веществом.

Брикеты из угольной пыли вполне можно получить и в домашних условиях. При этом используются всё те же прессы или экструдеры, но их более компактные версии, которые можно установить где-нибудь в подсобном помещении и, которые, как правило, адаптированы для работы от центральной сети 220В. Так, к примеру, кальянный уголь можно изготовить с помощью селитры или каких-либо иных аналогичных связующих. При этом самым основным условием производства «домашних» брикетов остаётся категорический запрет на использование токсичных вяжущих компонентов

Заключение

Исходя из вышесказанного, можно констатировать, что брикетирование угольной пыли не слишком затратное, но достаточно выгодное производство. Материальные вложения в первичное сырьё (угольная пыль и большинство связующих веществ) не являются дорогостоящими в сравнении с полученной прибылью от реализации готовых угольных брикетов, популярность в использовании которых постоянно только увеличивается. Да, качественное оборудование стоит недёшево, но и оно окупается достаточно быстро, а экономить в этом направлении представляется легкомыслием.

eurasia-group.ru

Как сделать угольные брикеты для отопления

Обычные опилки и древесные щепки можно жечь в изготовленных для этого котлах, а вот с угольной пылью не все так просто.

Те, кто уже пробовал топить свой котел таким топливом, понял – половина его просто пропадает, проваливаясь между прутами колосников в золу, вторая же половина спекается в камень и не дает прогоревшему топливу попасть в золу. Все эти причины приводят к снижению качества горения, а значит и теплоотдачи.

Но с другой стороны выкидывать угольную пыль, по меньшей мере, глупо, в ней содержится большое количество энергии. И тут проблему способно решить превращение угля в брикеты, о чем мы и поговорим ниже.

Подробнее о технологии брикетирования

Для классификации топливных брикетов применяется ряд параметров:

материал, из которого делают брикет;
форма;
защищенность;
экологичность;
тип упаковки.

Можно, конечно же, сжечь такую пыль, предварительно растопив котел дровами, и уже на них насыпать мелкую фракцию. Но такой подход не является выходом, это очень хлопотно, ведь насыпать пыль из угля нужно понемногу, а значит часто.

Если же вы положите на дрова сразу большое количество угольной пыли, она все-таки просыплется в колосники и таким образом, проблема частичного сгорания топлива никуда не денется, к тому же остальная пыль провалится между дровами, перекроет приток воздуху и горение значительно ослабнет.

Чтобы обойти все вышеперечисленные неудобства, нужно прессовать угольную пыль в брикеты, которые в таком виде будут превосходно гореть, отдавая всю свою энергию.

Узнать о том, что предпочтительней использовать для отопления опилки или дрова, можно здесь: https://teplo.guru/kotly/toplivnyie-briketyi-ili-drova.html

Российские разработки

Решение по прессованию мелкой фракции топлива было изобретено еще в начале прошлого столетия, Российским исследователем А.П. Вешняковым.

Его идея и до сих пор используется в промышленности и быту. Суть идеи заключается в прессовании древесного порошка в твердые элементы, способные гореть и отдавать тепло ни чем не хуже самого угля.

Не говоря о подробной технологии изготовления топливных брикетов и не перечисляя их типы, можно отметить, что они бывают двух основных типов:

с применением связующих компонентов, производственное сжигание;
без них, для домашнего использования.

Важно знать: брикеты, изготовленные по технологии, предусматривающей использование согласующих элементов, в быту использовать категорически нельзя. При их горении выделяется множество токсичных веществ, которые в производстве удаляет специальное оборудование.
Мы говорим о технологии изготовления брикетов без применения связующих компонентов. Производство проходит следующим образом:
изначально угольная пыль и мелкие камешки измельчаются, самая большая частичка на выходе не должна быть больше 6 мм;
далее смесь сушат до влажности в 15%. Для этого используют сушилки парового и газового типа;
далее пыль охлаждается и передается к прессу. Его воздействие на мелкую фракцию происходит с давлением от 100 до 150 Мпа, в специальном прессе штемпельного типа;
после чего готовая продукция подается на хранение.
Требования к размеру частичек и давлению прессовки может меняться в зависимости от применяемого оборудования и назначения топлива. К примеру, производственная линия компании ЮНИТЕК работает с частичками до 0.25 мм и их влажностью от 6 до 16%.
В результате мы получаем продукт с зольностью 15—20%, способный выдерживать давление в – 3 кг/см, а при падении с двухметровой высоты, потеря массы от удара будет незначительной. Энергоемкость брикетов будет зависеть, непосредственно, от угольной пыли, из которой их делают.
Промышленное производство
Для производства брикетов промышленного типа применяют такие связующие вещества:
нефтебитумная смесь;
цемент;
лигносульфонатные добавки;
жидкое стекло;
меласса.
Для переработки мелких частиц кокса и некоторых других сортов угля, часто используют цемент, а так же жидкое стекло. Такие материалы используют в основном в металлургии, там, где применение этих веществ допускается.
Каменноугольная смола с нефтебитумом так же применяют для изготовления промышленных угольных брикетов. Топить жилые дома ими нельзя, так как происходит выделение большого количества бензопирена и прочих токсичных элементов, запрещенных СЭС.
Изготовить топливные брикеты самостоятельно поможет данная статья: https://teplo.guru/kotly/toplivnye-briketyi-svoimi-rukami.html
Производство дома
Для того чтобы сделать угольные брикеты своими руками, нужно иметь саму пыль угля и глину, безопасный связующий элемент. Добавляя немного воды, пыль и глину смешивают 10:1, таким образом, раствор приобретает нужную консистенцию. Очень важно тщательно смешать вещества.
Для создания брикетов можно использовать как обычный строительный миксер, так и специальное оборудование, например торговой марки Weber. Если вы решили изготовить брикеты вручную, можно использовать в роли формы любые емкости, ящики, кастрюли и т.д. В конце изготовления топливные брикеты нужно высушить.
Обратите внимание: применение оборудования для создания брикетов в домашних условиях будет нерентабельным.
Естественно, что брикет, изготовленные дома не идеальны. Их прочность не так велика, как у промышленных аналогов, имеют разную влажность, и теплоотдачу.
Но как бы там ни было, в котле они горят отлично, гораздо лучше спекающейся и проваливающейся угольной пыли. Да и себестоимость их непременно порадует. Оставленные положительные отзывы, о данной технологии, говорят сами за себя.
Большую популярность в последнее время приобретают котлы, способные работать на двух видах топлива. Подробнее о комбинированном оборудовании здесь: https://teplo.guru/kotly/combi/kombinirovannye-kotly-gaz-drova.html
Как производят угольные брикеты, смотрите в следующем видео:
teplo.guru
Способ брикетирования угля
Изобретение относится к способу брикетирования угля, преимущественно бурого, в регионах, удаленных от потребителя. Способ включает измельчение угля, термообработку, смешивание со связующим и прессование. При этом смешивают уголь со связующим при пиролизе угольной мелочи, а прессуют «шоколад»-образные плиты между полимерными пленками. Предлагаемый способ позволяет снизить износ брикетов при транспортировке и расход связующего.

Изобретение относится к угольной промышленности, а более конкретно к способам брикетирования угля, преимущественно бурого, в регионах, удаленных от потребителей.
Известен способ брикетирования угля без связующего, включающий измельчение угля, сушку и прессование его на штемпельном прессе (В.Н.Крохин «Особенности брикетирования бурого угля Чихезского месторождения. — В кн. Брикетирование углей и углеродистых материалов. — М.: Недра, 1973, — с.10-11, рис.3.).
Недостатком известного способа является высокое (более 100 МПа) давление прессования и значительный износ дорогого прессового оборудования, ограниченность буроугольного сырья для получения без связующего кондиционных брикетов и существенный износ брикетной массы в период перевозки на дальние расстояния.
Известен способ брикетирования бурого угля, включающий термообработку измельченного угля, смешивание со связующим и прессование брикетов (Ш.Ж.Курманкулов, Ж.Текенов «Брикетирование бурых углей Кыргыстана с хлопковым гудроном», Химия твердого тела, 1992, №6, с.87-88).
Недостатком этого способа является существенный износ получаемых брикетов при транспортировке на дальние расстояния из-за трения поверхности многих брикетов друг о друга при засыпке, вибрациях на дороге и перевалке, а также повышенный расход связующего за счет низкой температуры перемешивания и большой площади поверхности сравнительно мелкого брикетируемого угля.
Техническим эффектом изобретения является снижение износа угля при погрузке, транспортировке, перевалке и выгрузке при уменьшении расхода связующего.
Поставленная цель достигается следующим образом. Весь уголь широкой фракции, например от 0 до 30÷50 мм, полученный измельчением в дробилке, термообрабатывают до развития пиролитических процессов в угольной мелочи и затем смешивают со связующим, например битумом или гудроном, для чего используют вращающуюся трубную печь и устройство подачи в нее связующего серийного оборудования асфальтобетонного завода (АБЗ). Из полученного угольного «асфальта» прессованием формируют «шоколад»-образные плиты больших размеров, например 2×1×0,1 м с «кирпичами» в ячейках 0,2×0,1 м, причем угольные плиты прессуют между тонкими полимерными, например полиэтиленовыми, пленками. В качестве пресса используют гладкую и оребренную металлические плиты, сжимаемые гидравлическим устройством давлением ниже 5 МПа.
Транспортировка компактного пакета угольных плит с «приклеенным» полимерным покрытием даже на дальние расстояния практически исключает износ за счет трения угольных поверхностей друг о друга, что имеет место при перевозке и перевалке «орехов» и других мелких брикетов внавалку.
Пиролитические процессы при термообработке угля способствуют конденсации смолистых веществ от разложения мелких частиц на поверхности средних и крупных кусков. Малая удельная поверхность последних, химическое сродство смол с углем и связующим, обладающим хорошей смачиваемостью при повышенных температурах, позволяют уменьшить расход связующего ниже 5% и увеличить адгезионную прочность при прессовании. Причем пиролиз с окислением угольной мелочи позволяет снизить тепловые затраты на горение топлива в форсунках трубной печи, а высокая температура интенсифицирует сушку основной массы (средних и крупных кусков), что способствует увеличению теплотворной способности брикетов.
Режим термообработки выбирают из условия не загорания угольного «асфальта» при выгрузке, который при прессовании имеет температуру около 150°С, что обеспечивает «приклейку» полимерной пленки к углю без прилипания ее к сравнительно холодным формирующим плитам. Полимерная пленка кроме исключения износа угля при транспортировке обеспечивает влаго- и осадкостойкость брикетов, а также упрощает операцию удаления угольной плиты из прессового устройства.
Комплексное использование оборудования серийного АБЗ позволяет рентабельное малотоннажное производство угольных плит, пакетную доставку их потребителю практически без потерь, тогда как производство традиционных мелких брикетов экономически оправдано при большой производительности, а поставка продукции связана со снижением качественных и количественных показателей.
Способ апробирован на фракции 0÷10 мм бурого угля Кангаласского месторождения, Республика Саха (Якутия) с битумным связующим при концентрации менее 5% при прессовании под давлением около 5 МПа и температуре ˜150°С. Полученные «шоколад»-образные плитки размерами 25×12×2 см и ячейкой 3×3 см хорошо выдерживают вибрацию, а при ударе и сбрасывании откалываются только «кирпичики», что и предусмотрено в итоге для потребителя.
Указанные особенности изобретения представляют его отличия от прототипа и обуславливают новизну предложения. Эти отличия являются существенными, поскольку именно они обеспечивают создание положительного эффекта, отраженного в цели предложения, и отсутствуют известные технические решения с таким эффектом.
Способ брикетирования угля, включающий термообработку измельченного угля, смешивание со связующим и прессование, отличающийся тем, что весь уголь после дробления смешивают со связующим в процессе пиролиза угольной мелочи и прессуют «шоколад»-образные плиты между полимерными пленками.
findpatent.ru
Связующее брикетирование
Изготавливаемые из древесных углей твердотопливные брикеты используются для приготовления еды в грилях и на мангалах, а также для обогрева различных хозяйственных и жилых помещений, парников, теплиц, бытовок для военнослужащих и рабочих, железнодорожных вагонов. Топливный брикет состоит из измельченного древесного угля и связующего вещества, изготавливаемого из воды и крахмала. В связующее вещество добавляется натрийгидрированный силикат, карбоксилметилцеллюлоза либо сапропель. Такие твердотопливные брикеты экологически чисты. Они обладают привлекательными прочностными и энергетическими характеристиками.
Из углеродосодержащих материалов изготавливаются твердотопливные брикеты, которые в бытовых условиях применяются для экологичного и экономичного автономного обогрева жилых, подсобных помещений, парников и теплиц, в особенности в тех регионах, где наблюдается дефицит природного топлива (торфа, каменного угля, дров и пр.). Такие брикеты используют для:
приготовления еды в шашлычницах,

грилях и мангалах, походных печках,

каминах,

самоварах,

для отопления бытовок военнослужащих и рабочих,

а также для обогрева железнодорожных вагонов.

Одна из разновидностей топливных брикетов (патент по патенту РФ 2078120) изготавливают из формованной термообработанной смеси угольной мелочи со связующим веществом, которое содержит производную сульфокислоты в размере не менее пол процента от массы угля. Такие брикеты отличаются невысокой механической прочностью, длительным и чересчур сложным процессом производства, а также слишком высокой себестоимостью, объясняемой сложным составом используемого сырья.
Изготавливают и топливные брикеты (патент РФ 2130047), в которых содержатся высушенные смеси предварительно измельченных топлив твердой консистенции, а также связующее, изготавливаемое на основе отработанного машинного масла и/или нефтешлама. Главный минус таких топливных брикетов состоит в выделении в процессе их горения солей калия и натрия, влияние которых на продукты, проходящих пищевую обработку в шашлычницах, грилях и мангалах, ухудшает их органолептических характеристики.
Более совершенными характеристиками обладают брикеты топливные (патент РФ 2187542), в составе которых присутствуют такие компоненты, как древесный уголь, связующее вещество и вода. Функцию связующего вещества в них выполняет пшеничная мука, декстрин или крахмал. Наиболее существенные недостатки таких брикетов – это не слишком высокая механическая прочность, а также достаточно большая остаточная влажность.
На сегодняшний день
Сегодня важной задачей является разработка и последующее изготовление экологичных брикетов каталитического горения (без пламени), обладающих улучшенными прочностными и энергетическими характеристиками. Для их изготовления должно быть использовано дешевое, доступное, экологичное сырье. Необходимо постараться повысить теплоту сгорания брикетов и уменьшить их зольность, сделать их более прочными на сбрасывание, улучшить процесс воспламенения и горения путем понижения величины остаточной влажности. В качестве древесного угля использовать можно крошку, являющуюся отходом производства древесного угля (по своему фракционному составу). Связующим может выступать кукурузный либо картофельный крахмал, их смеси, карбоксилметилцеллюлоза, 10-процентный раствор натрийгидрированного селиката либо сапропель расположенного во Владимирской области озера Руковского. Исходным сырьем для выпуска топливных брикетов служит древесный измельченный уголь, размер которого составляет 0,005-0,5 миллиметров. К примеру, в качестве сырья может выступать пылевидная крошка, являющаяся отходом производства высококачественного древесного угля.
Вышеперечисленные исходные компоненты берут в нужном количестве, после чего смешивают и с водой и затем хорошенько перемешивают составляющие при комнатной температуре. Перемешивать их удобно в специальном смесителе СПУ-2, в котором имеются планетарные мешалки, и есть функция подогрева. Исходные компоненты дозируются при помощи взвешивания с использованием подходящих по классу точности весом или специальных дозаторов. После перемешивания получают однородную смесь, которую выдерживают до того момента, пока не набухнет связующее вещество, а затем приступают к брикетированию.
Брикетирование угля
Для брикетирования компонентов используют специальный гидравлический пресс. Брикетируют состав в цилиндрические шашки либо таблетки. После этого топливные брикеты высушивают при температуре в сто двадцать градусов Цельсия, добиваясь, чтобы содержание в топливном брикете остаточной влаги составило менее трех процентов.
Промышленным образом топливные брикеты изготавливаются на предприятиях, на которых имеется промышленное формовочное оборудование (прессы, предназначенные для глухого либо проходного прессования, шнек-прессы), смесители любого вида (смесители с мешалками, тестомесители, «пьяные бочки», бетономешалки) и сушильные шкафы, в которых имеется принудительная конвекция воздуха, а температура сушки составляет 80-180 градусов Цельсия.
Рецептуру топливных брикетов можно проиллюстрировать следующими примерами:
При помощи вышеупомянутого оборудования была изготовлена партия таблеток топлива высотой сорок восемь миллиметров и диаметром пятьдесят миллиметров. Состав топливных таблеток – измельченный древесный уголь (92%), вода (2%), картофельный крахмал (6%). Материал прессуют и высушивают по вышеупомянутой технологии. Изготавливаемые таким образом брикеты с легкостью воспламеняются от спички и горят с почти незаметным красным свечением, не образуя пламени, копоти, дыма, токсичных веществ, а также запаха на протяжении двух часов. Они выделяют много тепла, которого хватает, чтобы обогреть теплицу либо жилое помещение в зимнее время.

При помощи этого же оборудования изготовили партию таблеток топливных высотой сорок восемь миллиметров и диаметром пятьдесят миллиметров. Состав выпущенных таблеток: измельченный древесный уголь (92 %%), карбоксилметилцеллюлоза (6%), вода (2%). Перемешивают, прессуют и высушивают, как и в примере 1. По своему качеству эти топливные брикеты не уступают брикетам из первого примера.

Используя то же самое оборудование, выпускают партию таблеток аналогичных размеров со следующим составом: измельченный древесный уголь (94%), силикат натрийгидрированный (4%), вода (2%). Готовые брикеты характеризуются повышенной прочностью, по своим характеристикам не уступают вышеупомянутым топливным брикетам.

На этом же оборудовании изготовили партию таблеток аналогичных размеров, имеющих следующий состав: измельченный древесный уголь (80%), крахмал (18%), вода (2%). По своему качеству эти топливные брикеты существенно уступают всем вышеперечисленным. Они отличаются более низкой прочностью на сжатие и уменьшенной до 6 000 ккал/кг удельной теплотой сгорания.

Топливные таблетки на этом же оборудовании аналогичных размеров изготовили со следующим составом: измельченный древесный уголь (06%), крахмал (2%), вода (2%). Готовые брикеты отличаются намного более низкой механической прочностью.

Прочностные и энергетические показатели топливных брикетов зависят от количества использованных для их изготовления компонентов. Если связующего вещества использовать больше нормы, энергетические характеристики изготавливаемых брикетов ухудшатся, а если меньше нормы, то снизится их прочность, вплоть до разрушения. При даже незначительном увеличении количества воды ухудшится способность к воспламенению, при поджигании начнет выделяться пар.
Испытания продемонстрировали, что при применении в качестве связующего силиката-глыбы либо жидкого стекла прочность брикета на раздавливание повышается в полтора раза, на истирание – в два раза.
Хотим подчеркнуть, что в условиях отсутствия открытого огня при горении брикетов исключается вероятность воспламенения в случае попадания на их поверхность легковоспламеняющейся жидкости (ацетона, спирта, бензина и пр.). Благодаря данному свойству, существенно расширяется область использования топливных брикетов. Они могут быть использованы для разогрева газопроводной арматуры, автомобильных двигателей в зимнее время года.
biopolymer147.ru
Древесный уголь из брикета Pini-Kay
Древесный уголь из брикета Pini-Kay

PINI-COAL (Древесный уголь произведенный из брикета Pini-kay) — это уникальный продукт, который берет истоки из Азии и впервые был произведен в начале XXI века.
В сегодняшних условиях из дровяной древесины, которая произрастает в большинстве регионов Земного шара, сделать древесный уголь высокого качества фактически невозможно. Так например, «идеальный» древесный уголь или приближенный к нему можно получить из: черного, красного, железного деревьев, также из дальневосточного дуба, кокоса, манго и прочих экзотических деревьев с высокой плотностью.
Компанией GreenPower на основе богатого производственного опыта, было разработано и запатентовано устройство для получения «идеального» древесного угля, путем пиролиза брикета пини-кей.
Данные «устройства», а именно углевыжигательные печи ЕККО-2, используются нашей компанией для производства древесного угля из брикета Pini-Kay. Наша технология принята уже многими производителями по всему миру, так например: Голландия, Польша, Турция, Греция, Египет, Кот-де-вуар, Малайзия, Россия, Украина и многие другие.
Производство древесного угля современными методами:
Исключает вредные выбросы в атмосферу
Увеличивает процентный выход древесного угля из 1-й тонны сырья
Снижает количество отходов деревообрабатывающей промышленности
Снижает вырубку ценных пород деревьев с целью получения древесного угля
Дает возможность получить тепловую или электроэнергию путем переработки пиролизного газа
Обеспечивает стабильное качество древесного угля
Основные свойства PINI-COAL, благодаря которым его можно назвать «идеальным»:
PINI-COAL на 100% безопасен. Он произведен без добавления химических и прочих составляющих, фактически это «недоактивированный» уголь, который можно есть.
Высокая плотность PINI-COAL. Позволяет сократить объем площади используемый для хранения и транспортировки древесного угля более чем в 2 раза.
Устойчивость к механическому воздействию. При транспортировке и погрузочно/разгрузочных работах образуется минимальное количество отсева.
Однородная фракция и внутреннее отверстие. Все это гарантирует равномерный нагрев пищи, что обеспечивает идеальные вкусовые качества… Пища не пригорает.
Высокое содержание нелетучего углерода (не менее 85%). В совокупности с высокой плотностью обеспечивает длительное горение до 7 часов.
Низкая зольность. Минимальный зольный остаток после сгорания. Вы покупаете, только древесный уголь и никакого «баласта» (песок, связующее и т.д.)
Низкое содержание летучих веществ. Во время горения отсутствует пламя, так же влияет на длительность горения.
Низкий расход. В совокупности все выше приведённые факты, гарантируют низкий расход, более чем в 2 раза по сравнению с обычным древесным углем.

Упаковка PINI-COAL
Картонные коробки (пятислойный, армированный гофро-картон) с полиэтиленовым вкладышем
Вес коробок 10 кг/шт.
Размеры стандартной коробки, высота: 250мм, ширина: 310 мм, длинна: 400 мм
Возможный вес коробки от 3 до 20 кг.
Влагозащитная упаковка, гарантирует длительное хранение
Сравнительные характеристики видов топлива
Сравнительные характеристики Дрова Уголь каменный Древесный уголь из топливных брикетов Древесный уголь из дров
Теплотворность, ккал/кг
до 3500
до 5500
до 8500
до 8300
Время горения 1кг/час
1
3
5-7
2-4
Остаток золы %
до 10
до 50
до 4
до 3
Переведенные выше показатели получаемого древесного угля из топливного брикета дают возможность утверждать, что мы можем получить из «обыкновенной» древесины – «идеальный древесный уголь». Длительность горения такого угля составляет более 5 часов, для сравнения древесный уголь из дров березы горит до 3-х часов, а из железного дерева до 4 часов.
Тестирование качества древесного угля из брикета Pini-kay

Древесно-угольный брикет PINI-COAL от компании GreenPower — это полностью натуральный продукт высокого качества!

Прекрасно подготовленное помещение

Производство древесного угля в

Красиво и со вкусом оформленное

Углевыжигательные печи по просьбе

Заготовленный дуб, для

Готовая продукция производства

Уганда, Джинджа. Производственный

Уганда, Джинджа.

Уганда, Джинджа. Экологически

Уганда, Джинджа. Совещание

Харьков. Украина. Монтаж нового

Харьков. Украина. Производственный

Харьков. Украина. Вагонетки для

Харьков. Украина. Вагонетки c

Харьков. Украина. Участок

Харьков. Украина. Производственный

Платформа для загрузки вагонеток в

УП Евро 2013

Погрузка печи УП»Евро» для

Выгрузка и сборка

Сборка УП»Евро»

Механизация переключения процессов

Одна из модификаций УП»Евро»

uglezhog.ru