Способ термической обработки угля

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 06. 07, 79 (21) 2822982/23-26 31 М. КП. С 10 В 49/12 С 10 В 57/06 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобре 1 ений и открытий(088.8) опубликовано 11082, Бюллетень Но 38 Дата опубликования описания 1510 В 2 А.А. Кричко, Т.С. Смирнова, В.И. Кирсанов и Т.И. Маркина(72) Авторы изобретения ИЫ 4 ф):"(71) Заявитель Институт горючих ископаемых(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ УГЛЯ Изобретение относится к переработке углей, конкретно к способутермической обработки угля, и может найти применение в черной ицветной металлургии для агломерациируд, а также в энергетике и химической промышленности.Известен способ термической обработки угля газовым теплоносителемв вихревых камерах при 450-500 оСи содержании кислорода в газовомпотоке 0,5-1,0 Г 13,Недостатками известного способаявляются невысокая теплота :горания целевого продукта (6000 ккал/кг),высокое содержание смол полукоксования в нем и ограниченная областьего применения, а именно: невозможность использования его в металлургии.Наиболее близким к предложенномупо техйической сущности и достигаемому результату является способ термической обработки угля, включающийнагрев угля до 600 С газообразнымтеплоносителем в вихревой камереи термическую выдержку полученногополукокса 2 ),Недостатком известного способа .является невысокая теплота сгорания полукокса. Кроме того, повышенноесодержание в нем смол полукоксованияне позволяет применять полукокс вметаллургии, в частности для агломерации руд В процессе спеканияагломерационной шихты (смесь руды сполукоксом) происходит выделениеиэ полукокса смол, которые осаждаются на лопатках вентилятора, отсасы-вающего дымовые газы процесса, и выводят его из строя,Целью изобретения является повышение теплоты сгорания полукокса,что позволяет эффективно использовать его в металлургии.Поставленная цель достигаетсятем, что.согласно способу термической обработки угля путем нагреваего на 600 С газообразным теплоно"сителем, термической выдержки полученного полукокса, исходный угольсмешивают с частью полученного полукокса при весовом соотношении уголь:полукокс от 1:1 до 1:4.Это позволяет получить продукт(полукокс ) высокого качества (теплота сгорания 7390-8025 ккал/кг,практически не содержит смолы полукоксования), пригодный для использования в.металлургии. ПредлОженное15 весовое соотношение уголь: полукоксот 1:1 до 1,4 является оптимальным,так как при добавке полукокса менее1 вес, ч, на 1 вес.ч. угля качествополукокса ухудшается, а при добавке полукокса более 4 вес.ч. на 51 вес.ч. угля качество полукокса хотя и несколько улучшается, но воз,растает себестоимость полукокса.На чертеже представлена схемаустановки для осуществления предлагаемого способа.Способ осуществляют следующимобразом.Согласно схеме уголь направляютв дробилку 1, где измельчают докрупности 0-13 мм. Из бункеров 2уголь и полукокс направляют в шнековый смеситель.З. Смесь угля и полукокса подают в вихревую камеру 4 ициклон 5 первой ступени нагрева и,далее в вихревую камеру б и циклон7 второй ступени нагрева, где смесьнагревают до заданной температуры560-650 ОС. Полученный полукокс иэциклона 7 направляют в аппарат 8, вкотором выдерживают 1-5 мин в .Условиях, близких в изотермическим, иохлаждают до 40-50 ОС. Охлажденный полукокс выводят из процесса как товарный продукт для последующегосмешивания с исходным углем, т. е.часть полукокса рециркулирует в.системе. Соотношение полукокс:угольможет варьироваться в зависимостиот качества исходного угля и требований потребителя в пределах от 1:1 до 351;4.Дымовые газы (теплоноситель),отбираемые из парогенератора 9 проходятпротивотоком движению угля последовательно через вихревую камеру и циклоны2-ой и 1-ой ступеней и вновь нагнетаются 40в топку парогенератора 9 эксгаустером 10.Парогаэовые продукты термическогоразложения направляют для сжигания впарогенератор 9. Охлаждение полукокса в верхней части аппарата 8 осуществляют воздухом, нагнетаемым вентилятором 11, нагретый, воздух подаютв топку парогенератора 9, Охлаждениеполукокса завершают в нижней частиаппарата 8. В качестве хладоагентаиспользуют химически очищенную водуиэ отделения подготовки воды ТЭС, которая насосом 12 возвращается в парогенератор,Таким образом, схема включает дваосновных блока: блок полукоксования угля и котлоагрегат, использующий в качестве дополнительного, топлива парогаэовые продукты термического разложения угля и обеспечивающий процесс полукоксования газовым 60теплоносителем (дымовой газ) .П р и м е р. На укрупненной с 1 тендовой установке при производительнос 46,4 ти 600 кг угля в час, перерабатывают,ирша-бородинский уголь, характеризуквцийся следующими показателями,вес.:Рабочая влажность 30Зольность (Ас) 7,0Выход летучихвеществ Ч)Содержаниесеры (.ф 0,3Теплота сгойрания Я,) 3840 ккал/кгЭлементный состав сухой и безэоль,ной массы угля, вес,:С = 73 36Н = 493;Ч = 0,95,Выход продуктов полукоксованияугля по Фишеру, вес.:Полукокс 69,04Пирогенетическая вода 8,06Смола 8,98Газ 13,92Уголь крупностью 0-10 мм имеетследующий гранулометрический состав(классы в мм), вес.:7-10 = 3,0 0,2-0,4 = 11,35-7 = 6,0 0,16-0, 2 = 2,93,2-5 д 3,1 01-016 = Зюб2,5-3,2 = 8,9 0,063-0,1 = 2,31,0-2,5 =28,9 0,063 = 2,20,4-1,0 =27,8Йсходный уголь смешивают с полученным при 600 С полукоксом в соотоношении 1:3 и подвергают полукоксованию при 600 ОС.Полукокс имеет следующую характеристику," зольность Ас) 14, выход летучих веществ (7") 12,0;содержание серы (. ) 0,23; элементный состав сухой и беззольноймассы(вес,): С = 90,41; Н= 2,83;Ч = 1,20; теплота .сгорания сухойбеэзольной массы Я ) 7995 ккал/кг,Выход продуктов полукоксования полукокса по фишеру, вес.:Полукокс 97,51Пирогенетическая вода 1,05Смола СледыГаэ 1,44Ситовый состав (по классам в мм),вес,:+ 2,5 = 0,3 0,16-0,2 = 10,61,0-2,5 = 1,4 0,1-0,16= 15,10,4-1,0 =20,0 0,063-0,1 = 11,40,2-0,.4 =32,9 - 0,063 = 8,3Выход полукокса от сухой массы угля составляет 56,0,Аналогично проведены опыты 2-6, стем отличием, что варьируют температуру обработки угля и соотношение .уголь: полукокс. Условия проведенияопытов и показатели качества полукокса приведены в таблице.966109 Температура нагрева, О( Соотношениеуголь:полу. -кокс Пример, У Характеристика полукокса Выход смолы полукоксования,вес.Ъ вес.В 0 б ф кг 18,0 1 560 1:3 2 650 1;3 3 600 1:3 87,89 12,0 8025 . Нет 8,0 2,83 7995 90,41 14,0 12,0 13,5 4 650 1:1,5. 7980 14,4 1:2 5 580 б 560 7 560 8 600 17,1 13,8 7750 3,24 7960 88,71 83,36 1:4 15,4 14,0 1,24 3,34 7390 1:О 24,6 7,9 1:0 7610 1,04 8,7 22,0 На той же самой установке, с тем, же углем,проведены сравнительные опыты 7 и 8 (в условиях прототипа). Термообработку угля в опытах 7 и 8 производят в один проход без возврата полученного полукокса. Условия проведения опытов и показатели качества полукокса приведены в таблице. Таким образом, приведенные экспериментальные данные позволяют сделать вывод, что добавление полукокса, полученного при термической обработке угля при 560-6500 С в соотношении исходный уголь: полукокс 1:1- 1:4 позволяет значительно повысить теплоту сгорания полукокса с 7390 до 8025 ккал/кг и эфФективно использовать его в металлургии, Кроме того, в полукоксе снижается содержание смол полукоксования, что .предотвращает образование смолистых А С . Н Теплота сгорания3, 37935 Следыотложений на элементах оборудования агломерационных установокЗО формула изобретенияСпособ термической обработкиугля, включающий нагрев угля до6000 С газообразным теплоносителемв вихревой камере и последующуютеРмическую выдержку полукокса,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения теплоты сгоранияполукокса, исходный уголь смешивают с частьв полученного полукоксапри весовом соотношении уголь: по 4 О лукокс от 1:1 до 1:4.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 467089, кл. С 10 В 49/12, 197345 2, Шубеко П.З. и др. Непрерывныйпроцесс коксования. М 1974, с, 215966109 Составитель Т. Маркинак Техред Л. Пекарь КорректорГ. Реше Х акто 4 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект э 7778/37 Тираж 524 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра