185615. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kis fütöértékü aprószemcsés tüzelőanyagok nemesítésére
1 185 6:5 2 mértékben javult (a tüzelőanyag térigénye jelentősen csökkent). A termék égési jellemzői is jelentős mértékben javultak: a nemesített tüzelőanyag fűtőértéke 7600 kal/g volt, ami több, mint kétszerese a kiindulási értéknek. A kísérlet adatai alapján a következő anyagmérleget állíthatjuk fel: A kiindulási tabletták 256 g szén-szárazanyagot és 298 g vizet tartalmaztak. A hőkezelés végén 207,3 g szilárd terméket kaptunk; 17,75 liter gáz (főtömegében széndioxid) képződött, ami a kiindulási anyag szénszárazanyag tartalmának körülbelül 13,5 %-át (35 g) teszi ki; továbbá - a kiindulási anyag szén-szárazanyag tartalmának körülbelül 5,5 %-a kátránnyá alakult. Ennek megfelelően a végtermék szén-szárazanyag tartalma 19 súly %-kal kevesebb a kiindulási anyagénál. A fenti anyagmérleg alapján a következő energiamérleg állítható fel: A kiindulási anyag (553,8 g) teljes hőenergia tartalma 553,8 • 3078 kai = 1075 Kai. A végtermék (207,3 g) teljes hőenergia tartalma 207,3-7600 kai = 1575 Kai. Ennek megfelelően a végtermék térfogata a kiindulási anyag térfogatának 37 %-át, súlya pedig a kiindulási anyag súlyának 37,4 %-át teszi ki; ugyanakkor azonban a kiindulási anyag teljes hőenergia tartalmának 92,1 %-a megjelenik a végtermékben. Ezek az adatok egyértelműen igazolják, hogy a találmány szerinti kezelés hatására a kiindulási anyag jelentős mértékben nemesedett. A kezelt tabletták víztartalma kb. 1 %. Annak érdekében, hogy tájékoztató információt kapjunk a tabletták szilárdságának változásáról a találmány szerinti eljárás egyes szakaszaiban, meghatároztuk a tabletták szétrepesztéséhez szükséges terhelési nyomásokat. A mért értékek szerint — a kezeletlen tabletták „nyers” szilárdsága 4,0 N, a tabletták szilárdsága a 250 °C-on végzett hőkezelés után 7,5 N, míg — a tabletták szilárdsága a 360 °C-on végzett hőkezelés után 29,8 N volt. Az adatokból egyértelműen megállapítható, hogy a nemesítő kezelés hatására fokozódik a tabletták szilárdsága, ami a további feldolgozás szempontjából komoly előnyt jelenthet. Az azonos minőségű, kezeletlen barnaszén-rögök szilárdsága 4,2 N volt. Annak érdekében, hogy tájékoztató információt kapjunk a kezelt barnaszén porlódási hajlamáról, a tablettákat a módosított ASTM D 440 sz. szabványban ismertetett ejtő-zúzó vizsgálatnak vetettük alá. Ebben a vizsgálatban a vizsgálandó testet előre meghatározott körülmények között többször leejtik, majd meghatározzák a kisméretű részecskék súlyarányát a maradékban. A mérési eredmények szerint — a 250 °C hőkezelt tabletták 33,0 súly %-a töredezett szét 2 mm-nél kisebb méretű szemcsékre, — a 360 °C-on is hőkezelt tabletták esetén a 2 mm-né! kisebb méretű szemcsékre tört frakció súlyaránya csak 6,3 súly % volt, míg — a hőkezeléssel szárított, hasonló méretű barnaszénrögök 84,0 súly %-a töredezett szét 2 mm-nél kisebb méretű szemcsékre. Ezek az adatok egyértelműen igazolják, hogy a találmány szerinti eljárás során jelentősen csökken a szén porlódási hajlama, következésképpen javul a szén kezelhetősége. 5 2. példa Morwelli barnaszénből (61,2 súly% vizet tartalmazó, 2600 kal/g fűtőértékű ausztráliai barnaszén) 5,0 kN/cm2 nyomáson végzett tömörítéssel egyforma, az 1. példában 10 közölttel azonos méretű tablettákat préselünk. A tablettákat csekély mennyiségű belső nedvességtartalom jelenlétében 1 percig 340 °C-on, 156 bár nyomáson hőkezeljük (a víz 340 °C-hoz tartozó gőznyomása körülbelül 149 bár). 15 A kezelés hatására 40%-os zsugorodást észleltünk. A tabletták a kezelés során a szén-szárazanyag körülbelül 12 %-át elvesztették. A végtermék víztartalma 34,6 súly%, fűtőértéke pedig 4960 kal/g volt. 20 Az adatok alapján megállapítható, hogy a szén jellemzői jelentős mértékben javultak, mert a termék térfogata 40 %-kal kisebb, fűtőértéke pedig több, mint kétszerese volt a kiindulási anyagénak. A termék azonban még mindig jelentős mennyiségű vizet tartalmaz, ami utókeze-25 léssel tovább csökkenthető. Az ejtő-zúzó vizsgálat eredményei szerint a kezelt tabletták 1,9 súly %-a töredezett szét 1,18 mm-nél kisebb méretű szemcsékre, míg a nemesített barnaszén-rögök (szemcseméret: 7,5—12 mm) esetén ez a frakció 6,9 30 súly %-ot tett ki. A kísérlet eredményei azt igazolják, hogy a találmány szerinti eljárással még rövid ideig tartó hőkezeléssel is szilárd, csökkent víztartalmú termékeket állíthatunk elő. 35 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás 25 mm-nél kisebb szemcseméretű, kis fűtőértékű barnaszenek nemesítésére, azzal jellemezve, hogy a finomszemcsés barnaszénből olyan egybefüggő idom-40 testeket alakítunk ki, amelyek legnagyobb mérete 10 mm és 150 mm közötti érték, és az idomtesteket víz jelenlétében 150-375 °C-on, a víznek a hőkezelés hőmérsékletéhez tartozó gőznyomásánál nagyobb nyomáson hőkezeljük. 45 (Elsőbbsége: 1979. 07. 18.) 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az idomtesteket extrudálással, brikettezéssel, préseléssel vagy tömörítéssel alakítjuk ki. (Elsőbbsége: 1979. 07. 18.) 5G 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az idomtesteket 0,1—25 kN/cm2 nyomáson. előnyösen 1—15 kN/cm2 nyomáson alakítjuk ki. (Elsőbbsége: 1979. 07. 18.) 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás 55 azzal jellemezve, hogy az idomtestek kialakítása előtt a finomszemcsés barnaszénhez kötőanyagot adunk. (Elsőbbsége: 1979. 06. 01.) 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az idomtesteket 10 mm-nél 60 nagyobb szemcseméretű barnaszénből alakítjuk ki. (Elsőbbsége: 1979. 07. 18.) nélkül Kiadja az Országos Találmányi Hivatal A kiadásért felel: Himer Zoltán osztályvezető Megjelent: a Műszaki Könyvkiadó gondozásában COPYLUX Nyomdaipari és Sokszorosító Kisszövetkezet
