Процесс получения твердого формованного топлива из отходов химических производств

В представленной работе предлагается решение проблемы утилизации промышленных отходов с получением ценного и востребованного твердого топлива. Основной целью работы являлось разработка эффективного способа получения качественных топливных брикетов из коксовой пыли. Учитывая имеющийся опыт исследований в данной области, принято решение о подборе эффективного способа обогащения коксовой пыли и подборе оптимального вида связующего вещества, являющимся так же промышленным отходом. По результатам проведенных исследований, разработан эффективный способ обогащения коксовой пыли методом масляной агломерации. В рамках данной работы в качестве связующих веществ исследованы несколько видов отходов таких как парафин, битум, отходы полимерной продукции и некондиционный карбамид. По результатам проведенных исследований, наилучшими прочностными характеристиками обладают брикеты, полученные с добавлением в виде связующего отходов полимерной продукции, а также некондиционного карбамида. Для всех брикетов были определены их физико-химические свойства и проведены испытания механической прочности. Учитывая результаты исследований, брикеты, полученные из коксовой пыли с некондиционным карбамидом и имеющие удовлетворительные значения механической прочности и меньший выход летучих веществ при сжигании, были выбраны для дальнейшего исследования. В ходе экспериментов по получению топливных брикетов на основе смеси коксовой пыли и некондиционного карбамида были выявлены закономерности, которые позволили создать математическую модель, демострирующую влияние технологических параметров процесса брикетирования на прочность получаемых брикетов, и определить наиболее значимые технологические параметры процесса, влияющих на прочность брикетов. В ходе лабораторных испытаний брикетов при их сжигании проводился экспериментальный и расчётный анализ отходящих дымовых газов. Состав дымовых газов топливных брикетов, полученных из коксовой пыли со связующим в виде некондиционного карбамида, сравнивался с составом газа от традиционных видов твердых топлив – энергетического угля и кокса. В результате расчета было показано, что за счет взаимодействия аммиака, выделяющегося при сжигании брикетов, с оксидами азота и двуокисью серы снижение их содержания в дымовых газах на 50 % по сравнению с традиционными видами топлива. Анализ состава дымовых газов, образующихся при сжигании опытных брикетов в токе воздуха, подтвердил полученные расчетные значения содержания вредных выбросов. В ремонтно-механическом цехе ПАО «Кокс» была проведена опытно-промышленная плавка чугуна с применением 20% опытных брикетов взамен литейного кокса. Плавка прошла в штатном режиме без потери качества чугуна, что позволяет снизить затраты на сырье на 6,4 %. По результатам проведенной работы разработан эффективный способ обогащения коксовой пыли методом масляной агломерации, подобрано оптимальное связующее, позволяющее получить прочные брикеты и снизить, за счет их применения экологическую нагрузку при сжигании топлива. Проведенные расчеты и эксперименты позволили подобрать оптимальный технологический режим для производства топливных брикетов. Целесообразность применения топливных брикетов была подтверждена успешными опытно-промышленными испытаниями.