Metoda briketiranja koksne prašine. Razvoj tehnologije za iskorišćavanje koksne prašine iz koksno-hemijske industrije u obliku briketa povećane čvrstoće koksne prašine

V.P. Kravcov, A.V. Papin

UDK 622.648.24

V.P. Kravcov, A.V. Papin RELEVANTNOST TEHNOLOGIJE BRIKETIRANJA KOKSNE PRAŠINE

U savremenim uslovima razvoja tržišne ekonomije, potrošnja energije se aktivno povećava, što neminovno dovodi do stvaranja efikasnih tehnologija za uštedu energije koje obezbeđuju integrisano korišćenje sirovina i materijala uz maksimalno smanjenje štetnih uticaja na životnu sredinu.

Relevantnost razvoja ovih tehnologija u hemiji uglja javlja se na preseku dva srodna aspekta. S jedne strane, rezerve koksnog uglja stalno padaju, njihove cijene stalno rastu, vađenje prirodne željezne rude se smanjuje, troškovi njenog obogaćivanja rastu, a teško je razvijati nova ležišta. Istovremeno, tarife za energente i željeznički transport stalno rastu. S druge strane, decenijama akumulirani otpad iz metalurške, rudarske i hemijske industrije, gorivno-energetskog kompleksa se povećava. Postojeće tehnologije za reciklažu ugljeno-hemijskog i koksno-hemijskog otpada zahtevaju stalno usavršavanje kako bi se rešio sve veći broj zadataka, kao što su ekologija, ušteda energije i povećanje profitabilnosti preduzeća. U ovoj oblasti postaje relevantan razvoj malih i srednjih kompaktnih proizvodnih kapaciteta za preradu otpada u tržišne proizvode.

Metalurška preduzeća su neraskidivo povezana sa proizvodnjom koksa. Glavni otpad tehnološkog procesa dobijanja koksa je koksna prašina. To je vrijedno gorivo s visokim sadržajem ugljika. Istovremeno, prema naučnicima, koksna prašina u koksohemijskim preduzećima proizvodi u proseku više od 18 hiljada tona godišnje, s obzirom da u Rusiji postoji 12 koksohemijskih industrija, ove količine su veoma značajne. .

Ova vrsta otpada iz proizvodnje koksa nastaje u gotovo svim fazama, ali se veća količina prašine emituje u CDF prilikom gašenja i prilikom pretovara na transportere. Koksna prašina zahteva posebnu pripremu za reciklažu u metalurgiji. Jedna od metoda pripreme je ocusco-vane. Sa njim se prašina može dodati punjenju za koksovanje ili koristiti kao materijal za pjenjenje šljake za proizvodnju čelika. Postoje tri metode aglomeracije prašine:

Aglomeracija - formiranje sinterovanjem relativno velikih poroznih komada od finih ruda ili materijala sličnih prašini. Tokom aglomeracije, topljivi dio materijala, stvrdnjavanje,

drži čvrste čestice zajedno.

Granulacija je proces prerade materijala u komade geometrijski pravilnog, ujednačenog oblika i iste mase, nazvane granule.

Briketiranje je postupak dobijanja komada (briketa) sa i bez dodatka veziva, nakon čega slijedi utiskivanje smjese u brikete željene veličine i oblika.

U ovom radu aglomeracija prašine je implementirana tehnologijom briketiranja i termičkog briketiranja.

Stalak na kojem je obavljeno istraživanje sastojao se od pečatne prese, kalupa za presovanje, muflne peći, gdje je briket bio podvrgnut toplinskoj obradi.

Zadatak odabira tačne količine veziva, kao i pritiska pritiska prilikom briketiranja koksne prašine, bio je od najveće važnosti kao rezultat istraživanja. Kao vezivo korišćeni su fitiljači katrana, budući da su i oni otpadni proizvod proizvodnje koksa i dobijaju se u količinama dovoljnim da se proces sprovede direktno u preduzeću.

Briketi pripremljeni pomoću ugljenih fitilja i nisu termički obrađeni nisu bezdimni, stoga su pogodni kao gorivo samo za velika preduzeća sa moćnim sistemom za čišćenje dimnjaka. Malim poduzećima i privatnim potrošačima potrebni su bezdimni briketi, pa je u budućnosti potrebno postići i bezdimne brikete. U tu svrhu korišteno je termičko briketiranje i toplinska obrada briketa.

Utvrđeno je da u nedostatku veziva briket gubi oblik kada se izvadi iz kalupa radi presovanja, a s njegovim viškom briket može izgorjeti u fazi termičke obrade ili termičkog briketiranja tokom kalcinacije. Izvršen je i izbor optimalnog pritiska presovanja koji je iznosio 150 kPa/cm2. Pri ovom pritisku briket nije izgubio oblik kada se izvadio iz kalupa radi presovanja (nije se srušio).

Temperaturni režim za kalciniranje briketa je prilagođen. Ovo je način u kojem je osigurano oslobađanje hlapljivih tvari vezivne komponente, ali briket nije pepeo, jednak je 250-300 ° C, pri brzini zagrijavanja od 25 ° C u minuti. Izabran je optimalan odnos mase koksne prašine i veziva, jednak je 92:8%. Ovo potvrđuje zavisnost od

Chemical Technology

Profesor Elishevich A.T., prema kojem je dodavanje veziva više od 10% mase ispitivane supstance ekonomski i tehnološki neisplativo.

Briketi dobijeni termičkim briketiranjem imali su bolje karakteristike od briketa dobijenih termičkom obradom. Jedan proces termičkog briketiranja je mnogo energetski intenzivniji od termičke obrade, to je zbog zagrijavanja kalupa i gubitka topline.

U budućnosti se planira detaljnije uporedno proučiti ove procese, razmotriti mogućnost korištenja drugih veziva i istražiti mogućnost korištenja ovih briketa za energiju i koksovanje.

Relevantnost istraživanja potvrđuju neosporne prednosti korištenja briketa od koksnog povjetarca i prašine u modernoj proizvodnji. To uključuje sljedeće:

1. S obzirom na visoku cijenu koksa, moguće je

mogućnost upotrebe briketa u metalurškoj peći (sredstvo za redukciju metala, energent)

2. Prisustvo istog pravilnog oblika i težine, što može povećati efikasnost uređaja za sagorevanje;

3. Mogućnost dobijanja briketa velike čvrstoće, a samim tim i bolje transportnosti;

4. Ekološka sigurnost briketa (bez dima i malo dima, proizvodnja i upotreba bez otpada, odsustvo previsokih temperatura tokom proizvodnje);

Dakle, korišćenjem tehnologije briketiranja otpada iz proizvodnje koksa, moguće je značajno uštedjeti energiju i sirovine preduzeća, značajno smanjiti zagađenje životne sredine, a takođe i otvoriti nova, efikasna radna mesta.

BIBLIOGRAFIJA

1. Hemijska tehnologija fosilnih goriva / Makarov G.N., Kharlampovich G.D., Korolev Yu.G. i sl.; Ed. Makarova G.N. i Kharlampovich G.D. - M.: Hemija, 1986 - 496 str.

2. Elishevich A.T. Briketiranje uglja vezivom. - M.: Nedra, 1972. - 216 str.

3. Mirošničenko A.M. Izrada naknada za ugalj za koksovanje. - Kijev: Tehnika, 1965. - 248 str.

4. Aktuelno stanje pitanja prognoze prinosa koksa i glavnih proizvoda koksovanja / Golovko MB, Mirošničenko DV, Kaftan Yu.S.; - M: "Koksa i hemija", 2011. -S. 45-52.

Kravcov Papin

Vladimir Pavlovič, Andrej Vladimirovič,

postdiplomski student IUCM SB RAS, inž lab. cand. tech. nauka, vanr.

Izvestiya SPbGTI (TU) br. 34 2016

I. HEMIJA I HEMIJSKA TEHNOLOGIJA Procesi i aparati

U inostranstvu se aktivno bave briketiranjem

stvaranje otpada, ali informacije o ovim tehnologijama

pokušajte ne distribuirati i prilično striktno zaštititi

nyut. Inozemna proizvodnja briketa, upotreba

čak i ne otpad, već kvalitetne sirovine, visoko isplative

bijela. U razvijenim zemljama briketiranje je konstantno

posvećuje se najveća pažnja. investirati-

sya značajna sredstva u naučnim i tehnološkim

razvoj, izgradnja novih i unapređenih

ni postojeća proizvodnja briketa, posebno upotreba

koristeći otpad ili sirovine niskog kvaliteta. U Engleskoj,

Francuska, Njemačka, Češka, Poljska, Turska, SAD, Av-

stralije i drugih zemalja na raznim tehnologijama u

velike količine proizvode brikete na bazi uglja

noah male stvari. To je zbog činjenice da prilikom sagorijevanja

briketi od uglja, u poređenju sa sagorevanjem redova

ugalj, povećava efikasnost uređaja za peć za 25-35%,

emisije sumpor-dioksida su smanjene za 15-20%; više,

nego prepoloviti emisiju čvrstih materija iz dima

izduvnih gasova, kao i smanjenje sagorevanja goriva za 15-20%.

čije komponente.

Dakle, koristeći otpadnu koksnu kredu

chi u procesu briketiranja, možete značajno eko-

nominirati energiju i sirovine, smanjiti troškove

zagađivanje životne sredine, kao i stvaranje novih,

efikasne poslove i kroz isplative

botovi za proizvodnju briketa pune budžete svih

nivoa. Sve gore navedeno u potpunosti se odnosi na

na proces iskorištavanja pet koksa.

Proizvodnja naftnog koksa

i oblasti njegove upotrebe

Naftni koks (ugljik naftnog porijekla-

denia) su porozna čvrsta netopiva

kuyu i nerastvorljiva masa od tamnosive do crne

boje. Sastoje se od visoko zgusnutih, visoko

koaromatični policiklični ugljovodonici

sa malim sadržajem vodonika, kao i druge ili-

organska jedinjenja. Elementarni sastav sirove nafte (ne

kalcinirani) petrolej koks (u %): C: 91-99,5; H: 0,035-

4; S: 0,5-8; (N+O): 1,3-3,8; ostalo su metali.

Izvodi se proces industrijskog koksanja

primjenjuje se na biljke tri vrste: povremene

koksanje u koksama, odloženo koksovanje

komore, kontinuirano koksiranje u fluidiziranom

noseći sloj koksa.

Odgođeno (polu-kontinuirano) koksiranje

i najrasprostranjeniji u svjetskoj praksi

ke, dakle u ruskim rafinerijama. Nakon rezanja niz je završen

proizvod sa mlazom vode pod pritiskom do 15 MPa koksa

ulazi u drobilicu, gdje se drobi na komade veličine

ne više od 150 mm, nakon čega se liftom dovodi do

vruće, gdje se dijeli na frakcije od 150-25, 25-6 i 6-0,5 mm.

Prednosti odloženog koksovanja - visok prinos

niskopepelni koks. Od iste količine si-

rya ovom metodom može se dobiti 1,5-1,6 puta više

koksa nego kod kontinuiranog koksovanja.

Glavni pokazatelji kvaliteta naftnih kok-

ca su sadržaj sumpora, pepela, vlage, prinos mušice

hemikalije, granulometrijski sastav, mehanički

snagu.

sumporni (do 1%), sumporni (do 2%) i visoko sumporni

tvrdi (više od 2%). Prema sadržaju pepela koks se dijele na

malo pepeo (do 0,5%), srednje pepeo (0,5-0,8%), visoko pepeo

sokozolne (više od 0,8%). Prema granulometrijskom

stavu - na grudasti (frakcija s veličinom čestica većom od 25

mm), "matica" (6-25 mm), sitnica (manje od 6 mm).

Vrši se samo sortiranje koksa u frakcije

ko kod jedinica za odloženo koksovanje (DCU).

Uglavnom se koristi grudvasti koks

u metalurškoj industriji. Koristi se

za dobijanje anodne mase u proizvodnji aluminijuma,

grafitne elektrode lučnih peći u proizvodnji čelika

vil proizvodnje, za dobijanje sulfidizatora u

obojena metalurgija (za pretvaranje metalnih oksida ili

metale u sulfide kako bi se olakšalo njihovo naknadno

vađenje iz ruda, posebno u proizvodnji Cu, Ni i Co).

Upotreba petroleja kao izvora

sirovine u proizvodnji elektroda za električni luk

peći su ograničene sadržajem sumpora. nažalost,

značajan dio proizvodnje je upravo sumpor

uobičajene sorte naftnog koksa, tk. sa niskim sadržajem sumpora

nafta kod nas je relativno retka. Za brisanje

uklanjanje sumpora, pet koks se podvrgava kalcinaciji u rudniku

ili rotacione peći na 1000-1400 ºC.

U hemijskoj industriji je naftni koks

promjene kao redukciono sredstvo, na primjer, u pro-

proizvodnja BaS-a

od barita, po prijemu CS

karbidi

kalcijum i silicijum.

Primjenjuje se nekvalitetni sumporni koks -

uglavnom kao gorivo.

Moguća područja

upotreba koksa povjetarca

Nakon odloženog koksovanja jedinica na

rafinerije nafte se gomilaju

velika količina fino dispergovanog koksnog otpada sa razl

mjere čestica od nekoliko mikrona do 6 mm - tzv

koksa povjetarac, koji do sada gotovo da ne nalazi kva-

ovjerena aplikacija i zahtijeva dopunu

troškovi zbrinjavanja. Međutim, takav otpad može poslužiti

sirovine za dobijanje vrednih proizvoda i goriva sa vama

Ostaju sitnice sova, a posebno njene prašnjave frakcije

etsya u industriji prerade nafte relevantne i u

plan za rješavanje pitanja potpunosti korištenja totala

koksa i iz ekoloških razloga.

Povjetarac koksa ne nalazi direktnu upotrebu

bez dodatne obrade zbog fino raspršene

stanje i visok sadržaj pepela, poteškoće sa istovarom i

transport. S druge strane, zalihe tradicionalnih

nosioci energije u stalnom opadanju, što čini

važan razvoj industrije za preradu otpada, u

uključujući koks povjetarac u tržišne proizvode. Pro-

Problem reciklaže koksnog povjetarca je vrlo obećavajući,

ali zahtijeva pažljiv razvoj tehnologije i selekciju

oprema.

Koksa povjetarac, a posebno koksa prašina,

zahtijevaju posebnu obuku za reciklažu

pozivanje. Jedna od metoda pripreme je okusko-

ing. Poznate su četiri metode aglomeracije prašine:

mjerenje, granuliranje, briketiranje i tabletiranje.

Prema brojnim literaturnim podacima,

optimalni za odlaganje koksne prašine su

tehnologije briketiranja i tabletiranja.

Slika 1 prikazuje glavne izglede

tivni pravci korišćenja koksnog povjetarca.

Slika 1. Moguće upotrebe za koks povjetarac.

Vlasnici patenta RU 2468071:

Pronalazak se odnosi na tehnologiju briketiranja zapaljivih komponenti - ugljenog mulja, malih vrsta uglja, koksne prašine. Metoda briketiranja koksne prašine je da se dobije koncentrat. Koncentrat se dobija obogaćivanjem koksne prašine sa veličinom čestica manjom od 1 mm sa početnim sadržajem pepela od 10-16,8% mas. i sadržaj sumpora od 0,4-0,5 tež.% aglomeracijom ulja do sadržaja pepela od 5,0-5,5 tež.% i sadržaja sumpora od 0,05 tež.%. Pripremljeni koncentrat i vezivo zagrijano na 100-133°C pomiješaju se - urea, uzeta u količini od 4,0-6,0% masenog udjela originalnog koncentrata. Smjesa se briketira u koracima, za koje se prvo postavlja opterećenje od 5-6 atm, sa vremenom zadržavanja od 3-5 minuta, a zatim do 15 atm sa vremenom zadržavanja pri maksimalnom opterećenju od 3-5 minuta. Efekat: dobijanje gorivnih briketa sa niskim sadržajem pepela i sumpora, korišćenjem koksne prašine. 6 tab., 3 pr.

Pronalazak se odnosi na tehnologiju briketiranja zapaljivih komponenti, kao što su ugljeni mulj, fine vrste uglja, koksna prašina itd. Dobijeni briketi mogu se koristiti kao gorivo za sagorevanje u kućnim i industrijskim pećima, kao i za koksovanje u koksohemijskoj i metalurškoj industriji.

Obim stvaranja koksne prašine je veoma visok, u proseku se godišnje formira oko 18-20 hiljada tona koksne prašine u jednom koksohemijskom preduzeću. Koksna prašina praktički ne nalazi primenu zbog fino dispergovanog stanja i visokog sadržaja pepela, poteškoća sa istovarom i transportom. Problem iskorišćavanja koksne prašine je veoma hitan.

Pronalazak doprinosi rješavanju ekoloških problema povezanih sa stvaranjem i odlaganjem otpada (koksne prašine).

Poznate metode briketiranja uglja i antracita, uključujući dehidraciju i sušenje originalnog uglja do sadržaja vlage od 2-3%, miješanje sa tekućim ili čvrstim vezivom (naftni bitumen, smola od ugljenog katrana, sulfatno-alkoholna smjesa, tvrde gline, cement ), presovanjem smeše pod pritiskom od 20-50 MPa, i naknadnim hlađenjem (vidi Elishevich A.T. "Tehnologija briketiranja minerala." - M.: Nedra, 1989, str. 86, 92, 98, 101, 106).

Ove metode imaju sljedeće nedostatke.

Prvo, potreba za korištenjem predloženog veziva značajno otežava i povećava cijenu procesa briketiranja uglja, jer. omogućava operacije dubinske dehidracije i termičkog sušenja početnog uglja do minimalnog sadržaja vlage, tj. do 2-3%.

Drugo, postojeće tehnologije za briketiranje kamenog uglja i antracita nisu dizajnirane da se koriste kao sirovina za koksnu prašinu (klasa veličine 0-1,0 mm) i fini ugljeni mulj (klasa veličine 0-1,0 mm) koji nastaje tokom rudarenja i prerade uglja. Ugljeni mulj i koksna prašina se odlažu u taložnike i deponije preduzeća za preradu uglja, što pogoršava ekološko stanje životne sredine u rudarskim regionima.

Poznata metoda za proizvodnju gorivnih briketa od mrkog uglja, koja se sastoji u miješanju mrkog uglja veličine čestica manje od 6,0 ​​mm sa prethodno usitnjenim na čestice manje od 2 mm polietilenom (kućni otpad) u količini od 4,4÷5,0 % (na suvu masu uglja), zagrevanje smeše na temperaturu od 120÷140°C uz izotermno izlaganje u trajanju od 30 min, dobijanje briketa pri pritisku briketiranja od 78 MPa. Mehanička tlačna čvrstoća dobijenih briketa je najmanje 7,8 MPa (Zahtjev za patent Ruske Federacije br. 2008109775/04, objavljen 20.11.2009.).

Nedostaci poznate metode su sljedeći: koristi se mrki ugalj koji ima tendenciju oksidacije i spontanog paljenja, što otežava transport briketa na velike udaljenosti i skladištenje duže od 3 sedmice. Još jedan nedostatak je visok pritisak pritiska od 78 MPa.

Najbliži predloženom pronalasku u tehničkoj suštini (prototip) je metoda za proizvodnju gorivnih briketa, uključujući miješanje zdrobljenog čvrstog goriva na bazi koksnog povjetarca veličine čestica od 0,05-16,0 mm u količini od 50-80 tež.% sa vezivom. na bazi modifikovanog lignosulfonata u količini od 8-9% težine usitnjenog čvrstog goriva, briketiranje smeše pod pritiskom od 25 MPa i naknadna termička obrada briketa (RF Patent br. 2298028, objavljen 27.04.2007).

Poznata metoda za proizvodnju briketa za gorivo ima sljedeće nedostatke:

1. Visok pritisak pritiska (25 MPa), koji je ekonomski i energetski neisplativ i tehnički teško ostvariv.

2. Dovoljno visok sadržaj veziva - 8-9% težine čvrstog goriva.

Predlaže se briketiranje koksne prašine, koja je visokokalorični otpad koksohemijskih preduzeća.

Tehnički rezultat pronalaska je proizvodnja gorivnih briketa sa niskim sadržajem pepela i sumpora od koncentrata koksne prašine, koji će poboljšati ekološku situaciju u regijama za preradu uglja.

Tehnički rezultat se postiže činjenicom da se u metodi briketiranja koksne prašine, uključujući miješanje zdrobljenog čvrstog goriva sa vezivom, briketira smjesu pod pritiskom, prema izumu, prethodno obogaćenu aglomeracijom ulja do sadržaja pepela od 5,0- 5,5 mas. % i sadržaj sumpora 0,05 mas. % koksne prašine sa početnim sadržajem pepela od 10-16,8 mas.%, sadržajem sumpora 0,4-0,5 mas.%, sa veličinom čestica manjom od 1 mm, koristi se karbamid kao vezivo u količini od 4 0-6,0% mase originalnog koncentrata, a karbamid se zagreva na 100-133°C pre nego što se unese u originalni koncentrat, a briketiranje smeše pod pritiskom se vrši u stepenice, za koje je opterećenje prvo podešeno na 5-6 atm, sa vremenom zadržavanja od 3-5 min i dalje do 15 atm uz izlaganje pri maksimalnom opterećenju 3-5 min.

Inventivna metoda se izvodi na sljedeći način.

Koksna prašina se u fabrici obogaćuje metodom aglomeracije ulja kako bi se dobili duboko obogaćeni koncentrati.

Koksna prašina je fino raspršena, veličine manje od 1 mm. Po sadržaju pepela koksna prašina spada u otpad od uglja srednjeg pepela, što sprečava njeno vraćanje u punjenje koksovanja i direktno sagorevanje, pa je početna faza njene pripreme obogaćivanje.

Pošto je prašina koksa fino raspršena (<1 мм), то оптимальный метод ее обогащения - масляная агломерация. К основным достоинствам метода масляной агломерации относят высокую селективность при разделении частиц менее 100 мкм (что и характерно для коксовой пыли), широкий диапазон зольности обогащаемого угля, возможность вести процесс при плотности пульпы до 600 г/л, дополнительное обезвоживание концентрата вытеснением воды маслом при образовании углемасляных гранул.

U kontejner se ulijeva tehnička ili pitka voda, ubacuje se koksna prašina. Prije vizualnog miješanja u trajanju od 1-2 minute, vrši se intenzivno miješanje koksne prašine i vode pomoću lopatice spojene na motor. Mešanje duže od 3 minute je nepraktično. Kako bi se izbjeglo stvaranje "lijevka", koji smanjuje intenzitet miješanja, u posudu se postavljaju posebne pregrade. Zatim se dodaje ugljikovodični reagens i miješa još 5-8 minuta. Miješanje kraće od 5 min ne dovodi do stvaranja aglomerata ulja, jer ugljikovodični reagens nema vremena da potpuno navlaži površinu čestica prašine. Povećanje vremena miješanja preko 8 minuta je nepraktično, jer se troši dodatna energija.

Kao rezultat turbulizacije pulpe (mješavina vode, koksne prašine i reagensa), selektivno se formiraju koks-uljni agregati koji se zbijaju, strukturno se pretvarajući u jake sferne granule, dok se gorivo oslobađa od balasta – mineralnih nečistoća. Sadržaj pepela dobijenih koncentrata ne prelazi 5,5 tež.%, sadržaj sumpora je 0,05 tež.%, što ukazuje na prihvatljivost dobijenih koncentrata za tehnologiju koksovanja i energetiku; visok prinos proizvoda (do 84% tež.) i niži sadržaj pepela i sumpora u koncentratima su posljedica potpunog odvajanja organskih i mineralnih dijelova koksne prašine prilikom obogaćivanja metodom aglomeracije ulja.

Na izlazu iz instalacije dobija se koncentrat sa sledećim karakteristikama (tabela 1).

Dobijeni koncentrat i zagrijana na 100-133°C urea u količini od 4,0-6,0% masenog udjela originalnog koncentrata miješaju se u kalupu.

Izbor karbamida kao veziva je zbog njegove dostupnosti i niske cijene. Urea je lako dostupna zbog velike industrijske proizvodnje i niske tržišne vrijednosti. Potrošnja veziva (uree) određena je potrebom za formiranjem trajnog gorivnog briketa.

Dobivena smjesa se stisne u preši za pečate postupno: prvo se postavlja opterećenje od 5-6 atm, sa ekspozicijom od 3-5 minuta, a zatim do 15 atm sa ekspozicijom pri maksimalnom opterećenju od 3-5 minuta. . Postepenim presovanjem postiže se optimalna interakcija komponenti u mešavini, uz formiranje strukture gorivnog briketa.

Na izlazu se dobijaju goriv briketi sa sledećim tehničkim karakteristikama (tabela 2).

Primjer specifične primjene metode.

Koksna prašina se u pilot postrojenju obogaćuje aglomeracijom ulja kako bi se dobili visoko obogaćeni koncentrati.

Na izlazu iz instalacije dobija se koncentrat sa sledećim karakteristikama (tabela 3).

Uzeti 100 g dobijenog koncentrata i 4 g karbamida zagrijanog na 133°C, izmiješati u kalupu i pritisnuti u pečat presi postupno: prvo se podesi opterećenje od 5 atm, sa ekspozicijom od 3 minute, a zatim do 15 atm sa ekspozicijom pri maksimalnom opterećenju od 5 minuta.

Na izlazu se dobijaju briketi goriva, prihvatljivi za koksovanje i direktno sagorevanje, čije su tehničke karakteristike prikazane u tabeli 4.

Primjer 2 Koksna prašina se obogaćuje u pilot postrojenju aglomeracijom ulja kako bi se dobili visoko obogaćeni koncentrati.

U posudu se sipa tehnička ili pitka voda zapremine 850 ml, ubacuje se koksna prašina mase 200 g. Koksna prašina i voda se intenzivno mešaju 1-2 minuta pomoću lopatice priključene na motor. Kako bi se izbjeglo stvaranje "lijevka", koji smanjuje intenzitet miješanja, u posudu se postavljaju posebne pregrade. Zatim se dodaje ugljovodonični reagens (iskorišćeno izduvno ulje) u količini od 30 ml i meša se još 5-8 minuta.

Na izlazu iz postrojenja dobija se koncentrat sa sledećim karakteristikama (tabela 5):

Dobiveni koncentrat mase 100 g i karbamid zagrijani na 50°C mase 5 g pomiješaju se u kalupu i presuju u štampi sa opterećenjem od 5 atm 5 min.

1. Temperatura zagrijanog karbamida nije dovoljna za njegovo potpuno topljenje i, shodno tome, nemoguće ga je rasporediti po masi koncentrata koksa, što dovodi do smanjenja čvrstoće gorivnog briketa.

2. Smanjenje pritiska presovanja manje od 15 atm dovodi do smanjenja čvrstoće briketa goriva.

Primjer 3 Koksna prašina se obogaćuje u pilot postrojenju aglomeracijom ulja kako bi se dobili visoko obogaćeni koncentrati.

U posudu se sipa tehnička ili pitka voda zapremine 850 ml, ubacuje se koksna prašina mase 200 g. Koksna prašina i voda se intenzivno mešaju 1-2 minuta pomoću lopatice priključene na motor. Kako bi se izbjeglo stvaranje "lijevka", koji smanjuje intenzitet miješanja, u posudu se postavljaju posebne pregrade. Zatim se dodaje ugljovodonični reagens (iskorišćeno izduvno ulje) u količini od 30 ml i meša se još 5-8 minuta.

Na izlazu iz postrojenja dobija se koncentrat sa sledećim karakteristikama (tabela 6).

Dobijeni koncentrat mase 100 g i karbamid zagrijani na 160°C mase 15 g pomiješaju se u kalupu i presuju u štampi sa opterećenjem od 25 atm 5 min.

Na izlazu ne dobijaju briket goriva, jer:

1. Zagrevanje karbamida na 150°C dovodi do njegovog raspadanja.

2. Prema matematičkoj zavisnosti koju je izračunao dr A.T.Elishevich, učešće više od 10% veziva u sistemu je ekonomski i tehnološki neopravdano.

3. Upotreba naglog povećanja pritiska do 25 atm dovodi do proizvodnje krhkog gorivnog briketa zbog nehomogene distribucije veziva po težini koncentrata.

Predložena metoda za proizvodnju gorivnih briketa omogućava smanjenje sadržaja pepela i sumpora u gorivim briketima. Osim toga, predložena metoda za proizvodnju gorivnih briketa koristi koksnu prašinu, koja je otpadni proizvod koksohemijskih preduzeća, čije će korištenje poboljšati ekološku situaciju u regijama za preradu uglja.

U cilju razvoja perspektivnih inercijskih sakupljača prašine sa najvećom mogućom efikasnošću, određen je frakcijski sastav elektrofilterskog pepela iz kalcinatora. Analiziran je pepeo zahvaćen ciklonom za uzorkovanje tokom uzorkovanja iz BC br. 3.

Određivanje frakcionog sastava čestica izvršeno je laserskom difrakcijom pomoću analizatora veličine čestica (ARS) "Mastersizer 2000". Za veličinu čestice korišten je volumenski promjer, koji je prečnik sfere jednak volumenu čestice. Rezultati mjerenja frakcionog sastava uhvaćene koksne prašine prikazani su u tabeli 2.9. Kolona 2 u Tabeli 2.9 pokazuje maseni udio frakcije prašine manji od 0,5 µm kao postotak ukupne težine svih ostalih frakcija.

Tabela 2.9 - Frakcijski sastav uhvaćene koksne prašine

Projektni parametri	Veličina čestice, µm
Frakcijski sastav pepela zahvaćenog ciklonom za uzorkovanje, odnešenog dimnim gasovima iz peći, % (prema ARC mjernom protokolu, do BC 1)
Frakcijski sastav pepela zahvaćenog ciklonom za uzorkovanje, odnešenog dimnim gasovima iz peći, % (prema ARC mernom protokolu, do BC 3)
Frakcijski sastav pepela zahvaćenog ciklonom za uzorkovanje, odnesenog dimnim gasovima iz BC 3 (prema ARC mjernom protokolu), %
Frakcijski sastav pepela koji je uhvatio BC 3

Analiza dobijenog frakcionog sastava koksne prašine pokazala je da ova prašina ima normalnu vjerovatnoću-logaritamsku distribuciju veličine čestica, što je tipično za industrijsku prašinu. Međutim, prisustvo frakcije manje od 0,5 μm (do 20%), koja nije zarobljena u ciklonskom aparatu, prebacuje je u kategoriju atipične prašine. Za dalju evaluaciju efikasnosti ciklonskih sakupljača prašine, u proračunima se uzimaju karakteristike prašine sa normalnom integralno-logaritamskom distribucijom veličine čestica, korigovane za prisustvo 20% frakcije koja nije zahvaćena ciklonima. Dobijene karakteristike frakcionog sastava koksne prašine prikazane su u tabeli 2.10.

Tabela 2.10 - Karakteristike frakcionog sastava koksne prašine

*Proračuni pretpostavljaju da ciklon hvata čestice veće od 0,5 µm sa efikasnošću od 100%.

Ovdje je disperzija čestica u funkciji distribucije parcijalnih koeficijenata prečišćavanja, gdje je veličina čestica uhvaćena sa efikasnošću od 84,1, 50 i 16%, respektivno.

Sastav disperzije prašine, gdje je prečnik čestica, za koje je ukupna težina svih čestica manje veličine, odnosno 84,1, 50 i 16% ukupne težine prašine.

Određivanje količine viška gasa koji je prošao kroz BC

Hidraulički otpor

Hidraulički otpor BT-a 1 je

430 - 220 = 210 mm. vode. Art.

Hidraulički otpor se određuje iz formule (2.13):

gdje je =110 - koeficijent hidrauličkog otpora elementa ciklona, ​​tabela. 2.14. = 0,676 - gustina protoka gasa, kg/m 3 ; = 4,5 - optimalna planirana brzina u elementu ciklona, ​​m/s.

Uz planiranu brzinu u elementu ciklona na nivou od 4,5 m/s, hidraulički otpor BC je 800 Pa. Nađimo planiranu brzinu u elementu ciklona sa hidrauličkim otporom od 2100 Pa.

gdje je višak gasova, hiljada m3/sat;

7,515 - 4,5 = 3,015 - razlika između planiranih brzina između ostvarenih i optimalnih.

hiljada m 3 / sat.

Određivanje količine viška gasa koji je prošao kroz BC 3

Hidraulički otpor BTs 3 je

mm. vode. Art.

Nađimo planiranu brzinu u elementu ciklona sa hidrauličkim otporom od 1510 Pa.

Nađimo višak gasova koji je prošao kroz BC 1.

gdje je višak gasova, hiljada m 3 / sat;

S = 0,049 - površina ciklonskog elementa, m 2 ;

6,372 - 4,5 = 1,872 - razlika između planiranih brzina između ostvarenih i optimalnih.

hiljada m 3 / sat.

Na osnovu rezultata studije može se izvesti sljedeći zaključak:

1 Hidraulički otpor BC 1 (opterećenje 100%) je 2100 Pa, BC 3 - 1510 Pa, što premašuje pasoške vrijednosti od 800 Pa. Povećani otpor je uzrokovan pretjerano velikom količinom plinova koji prolaze kroz akumulatorske ciklone u odnosu na one preporučene u pasošu. Da bi se smanjio hidraulički otpor, preporučuje se dodatno ugraditi sakupljač prašine na svaki BC, kapaciteta najmanje 70.000 m 3 /sat. U tom slučaju neće doći do povećanja efikasnosti sakupljanja prašine.

2 Moguće je povećati efikasnost sakupljanja prašine BC-a do 76%. To je moguće u slučaju prebacivanja BC-a iz režima sakupljanja prašine u režim koncentracije prašine. Da biste to učinili, potrebno je dio plinova iz BC bunkera preusmjeriti na vanjski sakupljač prašine, pročišćeni plinovi iz kojeg treba spojiti na ulaz dimovodne cijevi. Pri korištenju sakupljača prašine s hidrauličkim otporom ne većim od 1000 ... 1200 Pa, nije potrebna ugradnja dodatnog odvoda dima. Varijanta modernizacije akumulatorskog ciklona BTs_250R_64_64 prikazana je na slici 1. Modernizacija akumulatorskog ciklona BTs_250R_64_64 prema predloženoj šemi (slika 4.1) će smanjiti ukupni hidraulički otpor, povećati efikasnost sakupljanja prašine na 76% i smanjiti specifično opterećenje prašine u drugoj fazi sakupljanja prašine.

Venturi scruber se može koristiti kao druga faza hvatanja.