PL187660B1 - Sposób produkcji brykietów z przemysłowych odpadów palnych - Google Patents

Abstract

). Sposób produkcji brykietów z przemysłowych odpadów palnych z dodatkiem odpadów pochodzenia organiczno-roślinnego i lepiszcza rozpuszczalnego w wodzie, znamienny tym, że suche pyły koksowe lub odpady- pyłowe z produkcji elektrod węglowych w ilości 30 - 40% i/lub osady sadzowe z produkcji sadzy technicznej w ilości do 10% oraz muł węglowy w ilości 40 - 30%, odpady pochodzenia organiczno-roślinnego korzystnie trociny w ilości 20 - 30% wagowych i lepiszcze, korzystnie melasę w ilości 4 - 8% miesza się i formuje metodą prasowania przy nacisku korzystnie do 120 kG/cm2, po czym brykiety suszy się w warunkach naturalnych lub w suszami komorowej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób produkcji brykietów z przemysłowych odpadów palnych.

Podstawowym surowcem dotychczas stosowanym do produkcji brykietów węglowych jest miał węglowy o uziarnieniu 0-10 mm, o stosunkowo niskiej zawartości popiołu, pochodzący z węgla kamiennego lub brunatnego. Jako lepiszcze stosuje się ciężkie frakcje węglopochodnych takich jak pak, smoła, asfalt. Są to lepiszcza dymotwórcze, niekorzystne zwłaszcza w przypadku spalania brykietów w małych paleniskach niskotemperaturowych jakimi są paleniska domowe.

Rzadziej stosowane są lepiszcza organiczne rozpuszczalne w wodzie takie jak skrobia w postaci mąki kartoflanej, kukurydzianej lub mąki zbożowej, ług posulfitowy, wiskoza. Brykiety otrzymywane z ich wykorzystaniem posiadają niską wytrzymałość mechaniczną i wymagają wstępnego suszenia.

Po wymieszaniu składników brykiety są formowane przy użyciu pras. Są to najczęściej prasy walcowe lub stołowe, o nacisku od 60 - 300 kG/cm2. Jakość brykietów węglowych określa ich wytrzymałość mechaniczna i wartość opałowa. Inne właściwości brykietów takie jak zawartość popiołu, części lotnych, temperatura topnienia popiołu, wytrzymałość w ogniu, bezdymność lub bezzapachowość - nie są normowane.

Z polskiego opisu patentowego nr 148 655 znane jest paliwo stałe w postaci brykietów wytwarzanych z odpadów rolnych i leśnych natomiast z opisu patentowego nr 135 719 znany jest sposób wytwarzania brykietów opałowych z zastosowaniem sortowanych odpadów.

Zastosowanie odpadowych surowców roślinnych do produkcji brykietów znane jest z polskiego opisu patentowego nr 157 558. Brykiety paliwowe zawierające 10 do 50% cząsteczek tworzywa sztucznego zwłaszcza polietylenu znane są z opisu patentowego nr 160 302.

Znana z opisu patentowego nr 165 547 mieszanka do produkcji brykietów z węgla kamiennego zawiera 71 - 85% węgla, 1 - 12% mineralnego oleju i/lub smaru odpadowego, 5 - 10% skały osadowej i lepiszcze w postaci asfaltu lub paku w ilości 6 - 7%. Brykiety z zastosowaniem mułu węglowego jako przemysłowego odpadu palnego znane są ze zgłoszenia wynalazku P. 313 828 pt. „Sposób wytwarzania brykietów z drobnoziarnistych paliw stałych łączonych lepiszczem”, w którym mieszaninę mułu węglowego lub miału węgla kamiennego lub brunatnego albo ich mieszankę w ilości od 5 do 95% wagowych homogenizuje się z koksikiem, trocinami, wiórami, korą torfem, słomą makulaturą lub tym podobnymi w ilości do 25% wagowych i tę mieszaninę skleja się poprzez wymieszanie z lO - 60% modyfikowaną emulsją asfaltową w ilości od 6 - 10% wagowych i po uformowaniu uzyskane elementy suszy się w temperaturze +10 ° C do + 40°C.

187 660

Do mieszaniny dodaje się 2 - 5% wagowych wapna lub siarczanu glinu lub ich mieszanki lub cement, wapno palone niegaszone, olej przepracowany, siarczanu sodu lub ich mieszanki w ilości 2 - 10% wagowych.

Technologia produkcji brykietów z udziałem mułów węglowych jest uciążliwa gdyż muł węglowy musi być wyselekcjonowany pod względem jakości, musi być sypki i gruboziarnisty oraz wstępnie wysuszony. Czynione były także próby brykietowania węgla suchego jak i mokrego z użyciem ługu posulfitowego jako lepiszcza jednakże drażniące opary ługu i trudność w otrzymaniu całych i wytrzymałych brykietów wyeliminowały możliwość wprowadzenia tej technologii na większą skalę.

Istotą wynalazku jest opracowanie sposobu produkcji brykietów z przemysłowych odpadów palnych z dodatkiem odpadów pochodzenia organiczno-roślinnego i lepiszcza rozpuszczalnego w wodzie w którym według wynalazku suche pyły koksowe lub odpady pyłowe z produkcji elektrod węglowych w ilości 30 - 40% i/lub osady sadzowe z prodUkcji sadzy technicznej w ilości do 10% oraz muł węglowy w ilości 40 - 30%, odpady pochodzenia organicznoroślinnego korzystnie trociny w ilości 20 - 30% wagowych i lepiszcze, korzystnie melasę w ilości 4 - 8% miesza się i formuje metodą prasowania przy nacisku korzystnie do 120 kG/cm ², po czym brykiety suszy się w warunkach naturalnych lub w suszami komorowej.

W sposobie produkcji brykietów z przemysłowych odpadów palnych według wynalazku do lepiszcza dodaje się również chlorek sodu w ilości do 2%.

Zaletą opracowanego sposobu wytwarzania brykietów z mieszaniny przemysłowych odpadów palnych według wynalazku jest zastosowanie odpadów, z których każdy oddzielnie, głównie ze względu na stopień rozdrobnienia i wilgotność nie może być wykorzystany w paleniskach domowych. Podstawową zaletą opracowanego sposobu wytwarzania brykietów według wynalazku jest wykorzystanie dotychczas bezużytecznego surowca zalegającego wysypiska, hałdy i zbiorniki osadowe.

Przedmiotem rozwiązania i jego istotą jest równoczesne wykorzystania do produkcji brykietów trzech surowców będących nośnikami węgla o bardzo zróżnicowanej charakterystyce.

Zastosowane odpady palne w postaci drobnoziarnistych i pylastych odpadów z procesu produkcji elektrod węglowych, pył i szlam koksowy i grafitowy, pył i muł koksowy powstający w koksowni w procesie gaszenia koksu oraz szlamy sadzowe z procesu produkcji sadzy technicznej posiadają wysoką kaloryczność i niską zawartości części lotnych i siarki. Stwierdzono, że wprowadzenie dodatku osadów sadzowych powoduje wzrost wytrzymałości brykietów w wyniku zagęszczenia ich struktury. Muł węglowy z procesu mokrego wzbogacania węgla posiada niższą kaloryczność i wysoką zawartość części lotnych i popiołu. Zastosowane do produkcji brykietów odpady palne posiadają wysoki stopień rozdrobnienia.

Poprzez zastosowanie odpadów pochodzenia organiczno-roślinnego takich jak trociny, cięta słoma, odpady z roszarni lnu uzyskuje, się wzrost wartości opałowej oraz obniżenie zawartości popiołu w brykiecie a także obniżenie zawartości siarki.

Zmieszanie odpadów węglowych z odpadami pochodzenia organiczno-roślinnego, korzystnie trocinami, które działają w brykiecie porotwórczo, pozwala na uzyskanie paliwa o kaloryczności powyżej 20.000 kJ/kg, zawartości siarki - poniżej 0,7%. Paliwo to nie posiada przykrego zapachu węglopochodnych i w czasie spalania nie wytwarza nadmiernych ilości dymu.

Jako lepiszcze stosowany jest odpad z cukrowni w postaci melasy. Dodatek melasy oprócz roli lepiszcza, spełnia również rolę utleniacza i czynnika tworzącego szkielet podwyższający wytrzymałość brykietu w ogniu. Stwierdzono również, że niewielki dodatek chlorku sodu do lepiszcza reguluje temperaturę topnienia popiołu. Do produkcji brykietów według wynalazku stosuje się ogólnie dostępne, nieskomplikowane maszyny⁷. Stosowana technologia produkcji brykietów charakteryzuje się niskim stopniem złożoności.

Prowadzenie procesu prodUkcji brykietów w temperaturze otoczenia bez konieczności stosowania wysokich temperatur i ciśnień pozwala na produkcję brykietów w warunkach lokalnych, poligonowych, w bezpośredniej bliskości potencjalnego odbiorcy lub w sąsiedztwie lokalnej bazy surowcowej.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest bliżej w poniższych przykładach wykonania:

187 660

Przykład I

Do produkcji brykietów użyto następujących surowców w określonych proporcjach wagowych:

suche pyły koksowe 30 - 40% muł węglowy 40 - 30%o słoma 20 - 30%o melasa 4 - 8 % sól (NaCl) 1 - 8%

Do mieszania składników i formowania brykietów zastosowano instalację typową dla węzła betoniarskiego, wyposażoną w mieszadło dwuwatowe lub ślimakowe i wibroprasę.

Zastosowane drobnoziarniste odpady palne suche i wilgotne, trociny i lepiszcze rozpuszczalne w wodzie oraz dobór składników i wzajemna ich proporcja zapewnia uzyskanie mieszanki o konsystencji półsuchej. Po wymieszaniu składników uformowano brykiety o wymiarach -30 x -00 x 80 mm i wadze około - kg. Brykiety formowano na wibroprasie o średnim nacisku w granicach 80 - -20 kG/cm². Po uformowaniu brykiety podlegały dojrzewaniu poprzez suszenie w warunkach naturalnych w ciągu 1 tygodnia lub w suszami komorowej w temp. 70 - 80°C a po wysuszeniu, brykiety przechowywane były pod zadaszeniem.

Tak uzyskane paliwo w postaci brykietów posiadało w stanie roboczym kaloryczność powyżej 20.000 kJ/kg, zawartość siarki - poniżej 0,6%, zawartość popiołu - poniżej 15%.

Przykład II

Jako surowiec do produkcji brykietów wykorzystano:

odpady pyłowe z produkcji elektrod węglowych 35% osady sadzowe z produkcji sadzy technicznej 10% muł węglowy 30% trociny 20% melasa 5%

Proces formowania brykietów i suszenia przebiegał jak w przykładzie I. Uzyskano paliwo o kaloryczności w stanie roboczym 23.000 kJ/Kg zawartości siarki - 0,55% i zawartości popiołu -14%.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób produkcji brykietów z przemysłowych odpadów palnych z dodatkiem odpadów pochodzenia organiczno-roślinnego i lepiszcza rozpuszczalnego w wodzie, znamienny tym, że suche pyły koksowe lub odpady pyłowe z produkcji elektrod węglowych w ilości 30 - 40% i/lub osady sadzowe z produkcji sadzy technicznej w ilości do 10% oraz muł węglowy w ilości 40 - 30%, odpady pochodzenia organiczno-roślinnego korzystnie trociny w ilości 20 - 30% wagowych i lepiszcze, korzystnie melasę w ilości 4 - 8% miesza się i formuje metodą prasowania przy nacisku korzystnie do 120 kG/cm², po czym brykiety suszy się w warunkach naturalnych lub w suszami komorowej.
2. 2. Sposób produkcji brykietów z przemysłowych odpadów palnych według zastrz. 1, znamienny tym, że do lepiszcza dodaje się chlorek sodu w ilości do 2%.