Cвязующее для угольного брикета и влияние его на дисперсный состав

Binder for coal briquette and its influence on the dispersion composition
Цитировать:
Хакимов А.А., Вохидова Н.Х. Cвязующее для угольного брикета и влияние его на дисперсный состав // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2020. № 6 (72). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/9536 (дата обращения: 25.10.2020).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

Научной новизной статьи является использование местных промышленных отходов в качестве связующего для производства угольных брикетов. Изучен химический состав связующего и проанализирована зависимость порошка от содержания гранул.

ABSTRACT

The scientific novelty of the article is the use of local industrial waste as a binder for the production of coal briquettes. The chemical composition of the binder was studied, the dependence of the powder on the granules content was analyzed.

 

Ключевые слова: добыча, связывание, барда, механическая прочность, перемешивание, свойства, качественные показатели, зернистый, прочность.

Keywords: mining, binding, draff, mechanical strength, mixture, property, quality indicators, granular, strength.

 

Развитие угледобывающей и перерабатывающей промышленности будет достигаться за счет создания новых технологий, необходимых производственным предприятиям, и совершенствования существующих технологий. Одним из требований к предприятиям является повышение конкурентоспособности угольных брикетов, производимых нашими отечественными предприятиями на внешних рынках. [1]

Одной из основных причин нынешних трудностей при производстве брикетов в нашей стране является отсутствие рационального использования экологически чистых, технологически совершенных и экономически недорогих вяжущих. Поэтому с годами их ассортимент расширялся за счет поиска различных вариантов в качестве связующего для получения топливных брикетов. Известно, что создание нового способа производства угольных брикетов с использованием вяжущего предполагает выбор нового типа вяжущего, который в то же время идеально соответствует всем необходимым требованиям. Важными являются низкая стоимость необходимого связующего, способность агломерированного топлива повышать теплоту сгорания и способность обеспечивать высокую механическую прочность брикета. Это местные промышленные отходы, которые мы рекомендуем в качестве связующего. Барда- этиловый спирт является отходом обрабатывающей промышленности. Жидкость (суспензия) имеет неприятный кислый запах светло-коричневого цвета и содержит 6 - 7% твердых веществ. На заводах по производству спирта 1 литр спирта извлекается из 13-15 литров барды, а остальное - отходы. Барда является одним из отходов, вызывающих загрязнение окружающей среды, её запрещается сбрасывать его в водоемы или канализацию без очистки.

В 1970-х годах были проведены эксперименты по использованию брусков в качестве пластификатора для бетонов и цементно-песчаных смесей. Эксперимент был направлен на введение его в качестве добавки к составу бетонных смесей для минимизации риска сброса отходов от ликероводочного завода в окружающую среду. Однако эти эксперименты не развивались по трем основным причинам.

1) Наличие большого количества сульфитной целлюлозы - лигносульфонатных отходов в стране,

2) Создание производственных мощностей (ликероводочных заводов) после радиуса 80-100 км из-за очень низкой концентрации сухого вещества в баре,

3) было эффективно использовать переработку для обогащения кормов для животных.

Одним из факторов, ограничивающих широкое использование ячменя в промышленности, является его сильное микробиологическое воздействие на окружающую среду. Это включает развитие микрофлоры, начало ферментации биологической кислоты, ее быстрое ухудшение из-за появления плесени, риск попадания бактерий в молоко при производстве корма для животных, снижение иммунитета животных и другие условия. В эксперименте кислые, острые свойства спиртовых брикетов были потеряны во время сушки после смешивания с угольным порошком, и таких неприятных запахов при сжигании брикетов не наблюдалось.

Химический состав спиртовой барды варьируется в зависимости от сырьевой базы.

Таблица 1.

Химический состав спиртовой барды(отстоя) %

Показатели

Сухое вещество

Клеточный белок(протеин)

Белок

Жир

Волокно

Биологически активные вещества

Зола

Пшеничная барда

11,5

2,9

1,7

0,6

0,7

5,7

0,6

 

Таблица 2.

Технологические свойства спиртовой барды(отстоя)


Название показателей

Единица измерения

Ценности

1

Влажность

%

7,9

2

Объем массы

кг/м3

368

3

Мелкие частицы

%

2,2

4

Естественный угол наклона

град.

41

5

Дисперсный процент зерна, который не проходит через сито

   

5

мм

2,9

3

мм

6,2

2

мм

9,1

1

мм

28,0

0,5

мм

22,7

0,25

мм

21,2

ниже

мм

10,5

6

Средний размер частиц

мм

2,0

7

Состав металломагнитных приматов

Включая частицы размером более 2 мм

мг/кг

595

151

 

Ниже приводится граница слоев за счёт оседания спиртовой барды и добавления угольной пыли во время эксперимента.

 

Рисунок 1. а) Общий вид спиртовой барды(отстоя); б) процесс добавления ячменя в угольную пыль

 

Брикетирование – это процесс прессования под действием механической силы в закрытом контейнере.

В зависимости от способа склеивания частиц угля они отличаются отсутствием и добавлением связующих. В первом случае частицы объединяются под действием сил молекулярного связывания, возникающих при прессовании. При брикетировании со связующими частицами, в зависимости от способности частиц прилипать к связующей жидкости.

Технологическая схема производства предлагаемого брикета отражена на данной схеме.

 

Рисунок 2. Технологическая схема производства брикетов

 

Производство брикетов характеризуется физико-механическими свойствами перерабатываемого угля, гранулометрическим составом и качественными показателями брикетов.

Для брикетирования угольного порошка в основном используются шнековые прессы. Шнековые прессы популярны в отрасли благодаря простоте конструкции, высокому уровню долговечности изделия. Брикетирование угольного порошка в шнековых прессах осуществляется связующими. [2]

Технологическая линия включает дробление, дозирование, смешивание со связующим и прессование. Брикетирование угольной пыли увеличивает края антрацита, пропускную способность, условия хранения и теплотворную способность.

При получении легковоспламеняющихся брикетов следует обратить внимание на их зернистость. Массовая доля угольного порошка в брикетах составляет 80-85%, а оставшиеся 15-20% составляют связующие, то есть отходы спирта в брусе. Поскольку брикеты содержат огнеопасный слой, они легко воспламеняются. Это облегчает использование.

Размер зерен угольного порошка по прямой линии определяется следующим образом:

  • длина – а
  • ширина – в
  • толщина – с

Эти три измерения объективно характеризуются его диаметром, это

d=(а+в+с)/3 – реднее арифметическое

 - среднее геометрическое или

 (мм)

Чтобы определить средний характерный размер измельченного куска, средний размер самого большого и наименьшего куска материала в нескольких фракциях определяют с помощью просеивающей машины, мм.

                                                                                (1)

Для определения среднего характерного размера угольного порошка определяется следующая формула, мм.

                                                                 (2)

где:

d1,d2,d3…..dn –средний размер классов или фракций,

m1, m2, m3….mn – процентная доля классов [3]

Плотность угольного порошка, предназначенного для исследования, составляет r = 880 кг/м3. Определите активность материала, выделенного для эксперимента на 10 кг образца в % и дайте общую площадь поверхности частиц по объему, м3

Х=Vн=0,011                                                                                      (3)

Следующая формула используется для определения размера частиц угольного порошка, м3

                                                                                  (4)

Используя эту формулу, можно вывести количество частиц в Vn, шт.

                                                                                        (5)

Определяем площадь поверхности частицы угольной пыли, м2

                                                                            (6)

Таблица 3.

Технологический расчет производства брикета

Средний характерный размер угольных зерен, мм.

Размер частиц угольного порошка,Vз=м3

Количество частиц, шт

Площадь поверхности частиц,

S= м2

V=0,011м3

общая площадь поверхности частиц в объеме

Плотность угольного порошка,

 кг / м3

10кг размер образцам3

1

0,9

0,0000000004

22000000

0,0000025

69,94

ρ=880 кг/м3

Х=Vн=0,011

2

1,1

0,0000000007

15714285

0,0000038

59,7

3

1,4

0,0000000014

7857142

0,0000061

48,3

4

1,6

0,0000000021

5238095

0,0000080

41,9

5

1,8

0,0000000031

3548387

0,0000101

36,1

6

2,0

0,0000000042

2619047

0,0000125

32,9

7

2,3

0,0000000064

1718750

0,0000166

28,55

8

2,5

0,0000000082

1341463

0,0000190

26,32

9

2,7

0,0000000103

1067961

0,0000229

24,44

 

В технологии производства брикетов большинство брикетов имеют низкую теплотворную способность, что приводит к снижению масштабов их использования в промышленности по сравнению с бытовыми потребностями. Это связано с низкой концентрацией компонентов угля или неправильным выбором марки угля. Кроме того, использование относительно большого количества связующих существенно увеличивает стоимость технологии брикетирования. [4].

Требуемый размер фракции угольной смеси на входе в устройство составляет 0-5 мм. Вязкость угольной смеси должна составлять от 5 до 20%. Фракция до 5 мм рекомендуется для увеличения брикетирования, но не должна превышать 10% от общей массы.

Брикеты должны выдерживать статическую нагрузку 3 кг / см2, чтобы соответствовать условию устойчивости к случайным столкновениям. Когда брикет падает с высоты 1,5–2 м с помощью молотка, степень измельчения не должна превышать 15%.

 

Список литературы:
1. Хакимов А.А., Салиханова Д.С., Каримов И.Т. Кўмир кукунидан брикетлар тайёрлашнинг долзарблиги // Фарғона политехника институти илмий техника журнали. - 2019. - №Том 23. № 2.. - С. 226-229.
2. Хакимов А.А., Салиханова Д.С., Каримов И.Т. Кўмир кукунини брикетловчи қурилма // Фарғона политехника институти илмий техника журнали. - 2018. - №спец. вып. 2.. - С. 169-171.
3. Бауман В. А., Клушанцев Б. В., Мартынов В. Д. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. – 1981. 1975. - С. 5-11.
4. Ковалевский В. И. Проектирование технологического оборудования и линий. – Гиорд, 2007.
5. Пиялкин В. Н., Ширшиков В. И., Леонович А. А. К вопросу о монолитизации древесно-угольных брикетов //Известия Санкт-Петербургской Лесотехнической академии. – 2012. – №. 198. – С. 201-208.

 

Информация об авторах

соискатель, Ферганский политехнический институт, Узбекистан, г. Фергана

PhD student of the Ferghana Polytechnic Institute, Uzbekistan, Ferghana

соискатель ученой степени доктора философии, Ферганский политехнический институт, Узбекистан, г. Фергана

graduate student, Fergana Polytechnic Institute, Uzbekistan, Fergana

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-55878 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ларионов Максим Викторович.
Top