способ получения брикетов из бурого угля с пониженным выбросом оксида серы при сжигании

Формула изобретения

1. Способ получения брикетов с пониженным выбросом оксида серы при сжигании, включающий смешение сырого бурого угля с серусвязывающей кальцийсодержащей добавкой, добавление инертного к связыванию серы горючего вещества, сушку смеси и брикетирование, отличающийся тем, что в качестве инертного к связыванию серы горючего вещества используют кокс из каменного или бурого угля с размером частиц менее 0,25 мм или брикетную каменноугольную мелочь, которые добавляют после смешения бурого угля с кальцийсодержащей добавкой в течение 80 - 90% от общего времени смешения, и кальцийсодержащую добавку вводят в виде суспензии.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кокс из каменного или бурого угля добавляют в количестве 5 - 15% от массы сырого угля и кальцийсодержащей добавки.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что кальцийсодержащую добавку вводят в виде суспензии гашеной извести, содержащей 3,0 - 3,5% гашеной извести от массы сухого угля.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что в смесь бурого угля с суспензией кальцийсодержащей добавки добавляют воду в количестве от 5 до 10% от массы сырого угля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам производства брикетов из бурого угля с пониженным выбросом окиси серы при сжигании путем введения добавок, связывающих серу, особенно гашеной извести или известняка.

Известен способ связывания находящейся в буром угле серы в твердых остатках сжигания, основанный на применении веществ, связывающих серу, преимущественно CaO или MgO, при этом измельченный и иногда предварительно высушенный бурый уголь и вещество, связывающее серу, смешивают до состояния, при котором вещество в смеси находится в диспергированной форме (DE 3319086, C 10 L 10/04, 06.12.84).

Недостатком данного способа является то, что при большом количестве добавок, связывающих серу, выбросы окиси серы достаточно высоки.

Известен способ связывания части серы из каменного угля или смесей каменного и бурого углей, при котором каменный уголь или смеси из бурого и каменного углей смешиваются с веществом, связывающим серу, до состояния, при котором это вещество в конечной смеси присутствует в тонкодисперсной форме (DE 3326826, C 10 L, 10/04, 14.02.85).

Недостатком этом способа является достаточно высокий выброс окиси серы.

Известен способ сжигания для снижения содержания окиси серы в выхлопных газах, при котором в бурый уголь, кроме связывающих серу субстанций, вводят горючие вещества с более высокими температурами возгорания и показателями горения, а затем спрессовывают брикеты (DE 4039821, C 10 L 5/04, 30.01.92). Оптимальных условий сгорания в данном случае достичь не удалось.

Известен способ связывания кислых вредных веществ при сгорании на предприятиях и электростанциях, при котором в топливо добавляют до и/или во время и после размола чистый раствор, содержащий высококонцентрированные ионы кальция, которые в жидкой фазе связаны в кислотах или их солях (DE 3309911, C 10 L 10/04).

Недостатком этого способа является то, что полученный таким образом материал не может быть использован для приготовления брикетов.

Известен способ получения брикетов из бурого угля с пониженным выбросом оксида серы при сжигании, включающий добавление в смесь бурого угля с 3-5 мас. % серусвязывающий кальций - содержащей добавки, 7-20 мас.% кокса нефтяного, 7-20 мас. % антрацита (угля) - т.е. горючих, инертных с точки зрения связывания серы, сушку смеси и последующее брикетирование (DE 4140267, C 10 L 10/04, 17.06.92). Данное техническое решение принято за прототип.

Однако прототип имеет такие же недостатки, как и аналоги, а именно выброс оксида серы, хоть и с небольшим процентным содержанием, происходит.

Техническим результатом изобретения является способ производства брикетов из бурого угля, при котором происходит полное связывание серы в пепле при сжигании и сохраняется возможность брикетирования топлива.

Технический результат достигается тем, что в способе получения брикетов с пониженным выбросом оксида серы при сжигании, включающем смешение сырого бурого угля с серусвязывающей кальцийсодержащей добавкой, добавление инертного к связыванию серы горючего вещества, сушку смеси и брикетирование, в качестве инертного к связыванию серы горючего вещества используют кокс из каменного или бурого угля с размером частиц менее 0,25 мм или брикетную каменноугольную мелочь, которые добавляют после смешения бурого угля с кальцийсодержащей добавкой в течение 80-90% от общего времени смешения, и кальцийсодержащую добавку вводят в виде водной суспензии, при этом кокс из каменного или бурого угля добавляют в количестве 5-15% от массы сырого бурого угля и кальцийсодержащей добавки; кальцийсодержащую добавку в виде суспензии гашеной извести, содержащей 3,0-3,5% гашеной извести от массы сухого угля; в смесь бурого угля с суспензией кальцийсодержащей добавки добавляют воду в количестве от 5 до 10% от массы сырого бурого угля.

В качестве альтернативы кокса из каменного угля можно использовать брикеты из угольной пыли либо из различных инертных с точки зрения связывания серы горючих веществ, при этом можно варьировать как свойствами брикетирования смеси, так и возможностью воздействия на топливные показатели брикетов. Подходящие инертные с точки зрения связывания серы горючие вещества сами по себе не поддаются, либо очень плохо поддаются брикетированию.

Насыщение сырого бурого угля ионами кальция происходит посредством добавления суспензии гашеной извести при интенсивном процессе смешивания с высокой степенью размельчения.

Особенно пригодны для этого смесители, посредством которых поддерживается высокий эффект внедрения ионов кальция внутрь частиц. При помощи смесителя достигается равномерное размельчение и реагломерация всей смеси и, таким образом, высокая степень стабильности смеси.

Что касается уменьшения содержания пепла в остатках горения, то предпочтительное количество извести в смеси сырого угля от 3,0 до 3,5% от массы сухого угля. Для создания оптимальной среды с точки зрения связывания серы посредством распределения ионов кальция внутри частиц оптимальным является введение от 5 до 10% воды, при этом процентные части относятся к сырому углю вместе с добавками.

Пример. Сырой бурый уголь с содержанием серы от 3%, содержанием (золы) 10,3% и содержанием воды 51% интенсивно смешивается в смесителе с суспензией гашеной извести. Вода добавляется в уголь с суспензией. После смешивания в течение 90% общего времени смешения - в течение 90 с на частицы 0,25 мм в качестве горючего вещества добавляется молотый кокс из бурого угля. Продолжительность смешивания для получения коксовой муки составляет 10 с. Смесь сушится до содержания влажность 20% и брикетируется давлением 100 МПа. В результате получаются брикеты с прочностью 17 МПа. Брикеты сгорают в небольших установках с пониженным выбросом окиси серы, который соответствует эквивалентному содержанию серы от 5%.

Посредством добавления гашеной извести содержание пепла (золы) в брикетах повышается до 14,6%.

Конкретные примеры.

Указание цифр в примере относится в частям массы (кг, т).

Следует такой расчет:

97,6 кг сырого угля - = 87,8%

3,5 кг гашеной извести (сухой) - = 3,2%

10,0 кг воды - = 9,0%

111,0 кг смеси - = 100,0%

К этой смеси в смесителе еще добавляют 7,7 кг коксовой пыли из бурого угля.

Дополнительный пример.

Исходные параметры:

Количество сырого угля - 200,00 т

Общее содержание серы (без воды) - 3,50%

Содержание воды в сыром угле - 52,00%

Содержание твердых материалов в суспензии - 25,00%

Содержание коксовой пыли - 7,50%

Ca(OH)₂ - содержание гашеной извести - 97,00%

Результат дозировки:

Количество гашеной извести (сухой) - 5,60 т

Количество суспензии - 22,40 т

Количество коксовой пыли - 15,42 т

Добавка - количество сырого угля - 237,80 т

или

200,00 т сырого угля - = 89,9%

5,6 т гашеной извести (сухой) - = 2,5%

16,8 т воды - = 7,6%

Всего

222,4 т - 100,0%р