Изготовление углеродсодержащего исходного сырья из источника углерода, включающего отходы - RU2017137005A
Код документа: RU2017137005A
Формула
1. Способ получения углеродсодержаицего исходного сырья из источника углерода, включающего отходы, причем способ включает следующие этапы:
(i) введение источника биоугля в источник отвальной угольной мелочи с размером частиц меньше 212 мкм, чтобы получить биоугольную смесь;
(ii) введение каталитической добавки, выбираемой из группы, состоящей из источника щелочного металла или источника щелочноземельного металла, в биоугольную смесь;
(iii) по выбору, осуществление контакта биоугольной смеси с вяжущим и
(iv) уплотнение смеси, полученной на этапе (ii) или (iii), чтобы сформировать один или несколько брикетов углеродсодержащего исходного сырья, причем упомянутые брикеты имеют размер по меньшей мере 5 мм.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что брикеты углеродсодержащего исходного сырья применяют для снижения температуры плавления и повышения эффективности удержания на месте серы углеродсодержащего исходного сырья во время газификации.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что газификацию с улавливанием серы на месте осуществляют в газификаторе с фиксированным слоем, эксплуатируемым в режиме каталитической газификации.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что источник отвальной угольной мелочи из отвала получают из мелочи, полученной во время добычи и измельчения на шахте.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что источник угольной мелочи из отвала выбирают из группы, состоящей из любого одного или нескольких из обезвоженной мелочи, остатка на фильтре, отвала и шламонакопителя.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что источник отвальной угольной мелочи из отвала получают из мелочи, полученной во время операций по очистке угля на установке для подготовки угля.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что источник биоугля готовят из сочетания лигноцеллюлозной биомассы и жидкости (такой как вода, спирты или другие органические растворители) в стандартном реакторе высокого давления для ожижения и сушат для получения сухого источника биоугля.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что лигноцеллюлозная биомасса предпочтительно имеет высокое содержание лигнина.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что вещество с высоким содержанием лигнина включает любое одно или несколько из сельскохозяйственных отходов, лигноцеллюлозных отходов процессов ферментации, отходов сахарной промышленности, остатков древесины и травы.
10. Способ по п. 7, отличающийся тем, что используют зеленую или высушенную сырую биомассу.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что подходящие материалы биомассы, пригодные для использования в настоящем изобретении, включают любое одно или несколько из жмыха сладкого сорго, стеблей и цветоножек амаранта, шелухи подсолнечника, опилок, водорослей, лигносульфоната, ила и экстрагированной мелассы.
12. Способ по п. 10 или 11, отличающийся тем, что в качестве биомассы используют жмых сладкого сорго.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отношение отвальной угольной мелочи к биоуглю составляет от 0 до 100 мас. %.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что отношение отвальной угольной мелочи к биоуглю составляет 70:30 мас. %.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каталитическая добавка имеет форму источника щелочного металла или источника щелочноземельного металла, чтобы усилить реактивность получаемых брикетов углеродсодержащего исходного сырья.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что каталитической добавкой является СаСО3 или Са(ОН)2.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что СаСО3 или Са(ОН)2 составляет от 1 мас. % до 5 мас. % брикетов углеродсодержащего исходного сырья.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что СаСО3 или Са(ОН)2 составляет 3 мас. % брикетов углеродсодержащего исходного сырья.
19. Способ по п. 1, отличающийся тем, что необязательное вяжущее включает любое одно или несколько из лигнина, эмульсии лигнина и битума, пшеничного крахмала, лигносульфоната, таллового масла, каменноугольной смолы, поливинилового спирта, фенольной смолы, шлама от производства бумаги, смеси мелассы и извести, гуаровой камеди, полимерного материала и пластика.
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что количество добавляемого вяжущего составляет от 1 до 5 мас. %.
21. Способ по п. 19, отличающийся тем, что количество добавляемого вяжущего составляет 1 мас. %.
22. Способ по п. 1, отличающийся тем, что брикеты углеродсодержащего исходного сырья имеют размер по меньшей мере от 5 мм и до 100 мм.
23. Способ по п. 1, отличающийся тем, что брикеты углеродсодержащего исходного сырья имеют размер 10 мм.
24. Способ по п. 1, отличающийся тем, что брикеты углеродсодержащего исходного сырья имеют размер 20 мм.
25. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воду добавляют для того, чтобы способствовать формированию брикета.
26. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что содержание влаги в углеродсодержащем материале, лигноцеллюлозной биомассе и необязательном вяжущем, перерабатываемых в брикеты, составляет порядка 10%-30%.
27. Способ по п. 1, по существу как он описан и показан на примерах в настоящей заявке и/или описан со ссылками на прилагаемые чертежи.
28. Брикет из углеродсодержащего сырья, полученным в соответствии со способом по любому из предшествующих пунктов.
29. Брикет из углеродсодержащего сырья по п. 28 для использования в реакторах с твердым шлакоудалением (незашлаковывающихся) для газификации способом Lurgi, отличающийся тем, что реактор эксплуатируют в режиме каталитической газификации.
30. Брикет из углеродсодержащего сырья по п. 28 или 29, отличающийся тем, что рабочая температура реактора составляет 500°С-1000°С.
31. Брикет из углеродсодержащего сырья по п. 28, по существу как он описан и показан на примерах в настоящей заявке и/или описан со ссылками на прилагаемые чертежи.
