Predavanje 03 Briketiranje Sa Vezivom

PRIPREMA MINERALNIH SIROVINA OSNOVI AGLOMERIRANJA

M. Petrović

1

1

2.2.2 BRIKETIRANJE S VEZIVOM

Tvrdi ugljevi, odnosno ugljevi višeg stupnja metamorfizma, mogu se briketirati uz dodatak veziva. Briketiranje ugljena s vezivom sastoji se u postupku vezivanja čestica ugljena s vezivnim materijalom. Sam proces briketiranja se može promatrati u tri faze:

I. Apsorpcije vezivnog materijala po površini zrna i stvaranja tankog

filma veziva oko čestica, II. Prešanja mješavine,

III. Otvrdnjavanje briketa tijekom hlađenja.

Vrijeme, temperatura i tlak, koji definiraju uvjete rada i procesa briketiranja, ovisni su o prirodi ugljena, količini vezivnog materijala i interakciji ugljena, veziva i same opreme. Uspjeh procesa ovisi o prikladnosti mješavine ugljen-vezivo.

Na osnovu glavnih principa proizilazi da je za dobivanje čvrstih briketa

iz ugljena potrebito izvršiti potpuno malaksiranje ugljena i veziva, kao i postojanje jake kohezije vezivno sredstvo-ugljen. Izraženija tendencija organskih tečnosti u pogledu kvašenja ugljeva u odnosu na vodu je u izvjesnom smislu i indikacija većih privlačnih sila, i to ide u prilog dobre kohezije sistema ugljen-bitumen. Vrijeme, kut kvašenja, energija, i temperatura predstavljaju glavne parametre procesa malaksiranja u postrojenjima za briketiranje i oni utječu, kako na kvašenje ugljena, tako i na uspostavljanje ravnoteže u smislu maksimalne interakcije vezivo-ugljen. 2.2.3 VEZIVNI MATERIJALI

Cilj dodavanja veziva u ugljen za briketiranje je povećanje adhezivnih

sila, koje djeluju između zrna ugljena uz istodobno popunjavanje praznina između čestica ugljena. Adhezijske sile koje se javljaju na granici veziva i čestica ugljena, znatno su veće nego sile kohezije pojedinačnih zrna. Otuda se vezivo i tehnika pripreme ugljena prije briketiranja moraju odabrati tako da veći dio zrna bude presvučen filmom veziva (slika 23).


M. Petrović

2

2

Ovo vezivo nakon hlađenja briketa, sušenja ili pak termičke obrade očvršćava i daje skelet, kostur koji je nositelj čvrstoće i ostalih fizikalno-mehaničkih svojstava sirovih ili obrađenih briketa.

Potrošnja veziva se povećava s finoćom zrna, odnosno proporcionalna

je razvijenoj površini. Po ovom osnovu, granulometrijski sastav bi bio pomjeren na stranu većeg udjela veziva i sitovnog sastava što važi uvjetno, i može se primijeniti kod briketiranja tvrđeg materijala, kao što su kameni ugljevi i antraciti, prigodom briketiranja polukoksa, sa znatno manjom tvrdoćom, uz tlakove iznad 25÷30 MPa. Veća zrna trpe znatne promjene oblika i raspadaju se. Budući da novoobrazovane površine nisu presvučene vezivom, onda mjesta raskola doprinose znatnom padu fizikalno-mehaničkih svojstava briketa (slika 24).

Prema tome, kod prešanja mekših materijala potrebito je putem

laboratorijskih pokusa naći minimum potrošnje veziva, obzirom na tvrdoću i granulometrijski raspored. Iznalaženje ovog minimuma je opravdano, ako je moguće variranje veličine zrna, što je u praksi rijedak slučaj.

Vezivo se kod poroznih materijala, kao što je polukoks, osim za

prevlačenje pojedinačnih zrna troši i na apsorpciju u pore. Poroznost polukoksa, ovisno o uvjetima švelovanja, još uvijek je u višoj ili manjoj mjeri veća od poroznosti polaznog ugljena.

Slika 23; Mikrosnimak briketa, Povoljan-ravnomjeran raspored

agregata i veziva u briketu

Slika 24; Mikrosnimak briketa, Nepovoljan-neravnomjeran raspored agregata

i veziva u briketu.


M. Petrović

3

3

Ovim se objašnjava i veća potrošnja veziva za 30÷50 % tijekom

briketiranja polukoksa u odnosu na ugljen iz kojega je dobiven polukoks. Da bi se količina apsorbiranog veziva smanjila, primjenjuju se razni postupci.

Teorijski, potrošnja veziva može se reducirati na više načina. Odnosno,

ranije je već iznesena hipoteza Stachleya, prema kojoj zrna ugljena po cijeloj površini bivaju obavijena filmom veziva, neovisno o njegovu viskozitetu. Mayer, opovrgava ovakvu predpostavku i ukazuje na skupljanje veziva samo u točkama, u kojima se zrna ugljena nalaze u međusobnom kontaktu. Najvjerojatnije se istina nalazi negdje između ova dva krajnja teorijska razmatranja. Tako Mallison ukazuje na mogućnost stvaranja jedne vrste "maltera", koji se sastoji od mješavine veziva i najsitinijih čestica ugljena. Ovaj ¨malter¨ se stvara u prvoj fazi miješanja ugljena i veziva i budući ima određena plastična svojstva, dovodi do "cementiranja" većih ugljenih zrna.

Sljedeći ovakav način razmišljanja bilo bi korisno preliminarno

odsijavanje najsitnijih čestica ugljena i homogeniziranje s vezivom, da bi se dobio taj "malter" koji se u sekundarnoj fazi homogeniziranja dodaje frakciji krupnijih zrna. Radovi Zakrzewskog potvrđuju opravdanost ovakve procedure. Relativno visok sadržaj polukoksa u katranu koji je dobiven švelovanjem ugljena nema nikakvih štetnih posljedica.

Da bi se količina apsorbiranog veziva smanjila, primjenjuju se razne

mjere. Ako se koriste dvije vrste veziva, onda se prvo izmiješa s ugljenom jeftinije vezivo, a tek nakon toga se uvodi vezivo koje je skuplje i koje više odgovara zahtjevima briketiranja. Najčešće ulogu primarnog veziva preuzima voda, čiji dodatak ne smije prekoračiti granicu higroskopnosti. U suprotnom, zbog, po pravilu, različith svojstava vode i sekundarnog veziva (hidrofobnost, površinski napon i sl.), slijedi pogoršanje kvalitativnih svojstava dobivenih briketa. Tijekom dalje obrade sirovih briketa (sušenje, termički tretman) biti će potrebito utrošiti dodatne količine toplote za eliminiranje vode. Za briketiranje sitnih klasa ugljena , koksa i polukoksa koriste se razne vrste vezivnih sredstava. Stoga se problemu veziva pridaje ogroman značaj u industriji briketa. Smola katrana kamenog ugljena je najbolje vezivo.

Međutim, proizvodnja briketa se ne može bazirati isključivo na ovom

vezivu, jer je smola katrana kamenog ugljena neophodna sirovina u drugim granama industrije, na primjer: za cestogradnju, u elektrotehničkoj industriji itd. Prema tome, potrebito je riješiti problem iznalaženja drugih veziva koja bi s uspjehom mogla zamijeniti smolu katrana kamenog ugljena. Uvjeti koje treba ispunjavati dobro vezivo su sljedeći:


M. Petrović

4

4

• Velika moć vezivanja. Moć vezivanja dolazi u mnogim slučajevima do

izražaja tek nakon zagrijavanja kojim se postiže plastičnost i ljepljivost veziva.

• Raspodjela po cijeloj površini zrna ugljena . Vrlo je teško postići dobro kvašenje i dobru raspodjelu veziva. Velik utjecaj pri tome imaju svojstva površine ugljena i veziva,

• Plastičnost u trenutku prešanja i brzo otvrdnjavanje. Plastičnost veziva treba nastati odmah nakon prešanja kako bi briketi brzo otvrdnuli. Ovo se postiže fizičkim putem i to hlađenjem ili kemijskim, odnosno, koloidno-kemijskim putem, međumolekularnom ili kemijskom promjenom veziva.

• Mala rastvorljivost u vodi i hidrofobna svojstva. Veziva rastvorena u vodi mogu se samo onda primijeniti, ako se nakon prešanja rastvorljivost smanji i time istodobno smanji plastičnost veziva, a izazove otvrdnjavanje,

• Kemijska srodnost sa sirovinom koja se briketira. Vezivo je srodno sa sirovinom ako ne postoje bitne razlike u kemijskom sastavu. Obično je dovoljno ako je sirovina organske prirode, kao što je to ugljen, briketirati nekim organskim vezivom koje sadrži samo male količine anorganskih sastojaka,

• Termička postojanost. Vezivo treba biti postojano do temperature od oko 300 oC jer je poželjna postojanost briketa na ložištu i u generatoru.

• Niska temperatura paljenja je potrebna kako se ne bi pogoršala sagorljivost ugljena. I kod rasplinjavanja briketa u generatoru vezivo ne smije smanjiti reaktivnost ugljena. Iz tog razloga su anorganska veziva nepodesna,

• Visoka toplinska vrijednost. Sve dotle dok je količina dodanog veziva mala, njegova toplinska vrijednost ne igra znatniju ulogu. Poželjno je da vezivo dostiže toplinsku vrijednost goriva ukoliko količina veziva, kao na primjer, kod smole katrana kamenog ugljena , iznosi 5÷7 %,

• Neškodljivost, kako u fazi proizvodnje briketa, tako i u vrijeme njihove uporabe,

• Dostupnost u dovoljnim količinama, niska cijena i jednostavnost pripreme i manipuliranja tijekom procesa briketiranja.

Kao vezivo za briketiranje ugljena predložene su mnogobrojne, po

svojoj prirodi potpuno različite, materije isprobane u praksi. Sve one pripadaju visokomolekularnim spojevima s velikim molekulima, molekulske mase od nekoliko stotina do više stotina tisuća. Vezivo je utoliko bolje što mu je veća adhezija prema sirovini koja se briketira i što je veća kohezija nakon otvrdnjavanja. Veziva se dijele u dvije glavne grupe, organska i anorganska veziva.


M. Petrović

5

5

2.2.3.1 ANORGANSKA VEZIVA

Među anorganska veziva spadaju: glina, vapno, gips, cement, magnezit,

alkalije, fosfati natrija i kalcija, silikati aluminija, kalcija, natrija i magnezija. Za briketiranje ugljena anorganska veziva nisu podesna ne samo zato što povećavaju sadržaj pepela u gorivu, nego i zbog nepovoljnog utjecaja na sagorljivost briketa.

Inače, ova se veziva lako raspodjeljuju u sirovini za briketiranje kao

vodeni rastvori, odnosno suspenzije, a otvrdnjavanje se postiže sušenjem već na sobnoj temperaturi. U pogledu postojanosti briketa prema vodi, ova veziva u potpunosti zadovoljavaju.

2.2.3.2 ORGANSKA VEZIVA

Do sada se predložena organska veziva mogu svrstati u tri grupe: • Ugljikovodici, • Biljni i životinjski proizvodi, • Industrijski otpadni proizvodi.

U skupinu ugljikovodika spadaju: katran kamenoga ugljena, katran koji se dobiva kod polukoksiranja, katran iz drveta, smola, teška ulja, antracen, naftalin, parafin, voskovi, prirodne smole, fenoli, lakovi i uljni škriljci. Sva navedena veziva, izuzev asfalta, katranske smole i prirodne smole, daju brikete koji se moraju naknadno obrađivati, jer svoje plastično stanje vrlo polako ili općenito ne gube. Parafin, voskovi i lakovi, zbog visoke cijene, uglavnom ne dolaze u obzir za briketiranje, čak i kad se koriste u svrhu povećanja postojanosti prema vodi. Najstarije, i bez sumnje, najpodesnije vezivo je smola iz katrana. Prijedlog primjene fenola zasniva se na prirodnom pretvaranju u smole kod stajanja na zraku. Djelomično se fenol koristi i za proizvodnju vještačkih polimerizata pomoću fermola. Za sve ugljikovodike je karakterističan visok sadržaj hlapljivih sastojaka. Ovi sastojci su nepoželjni, jer kod zagrijavanja potrebitog skoro u svim slučajevima, nastaje mnogo proizvoda destilacije, a s tim u vezi je jako stvaranje dima. Kod reakcije briketa s kisikom stvara se, uslijed nepotpunog sagorijevanja teških destilata, čađ umjesto dima.


M. Petrović

6

6

Termička postojanost briketa je uglavnom slaba osim kod briketa sa smolom, asfaltom i prirodnom smolom, dakle s visokomolekularnim ugljikovodicima. Briketi omekšavaju i pri brzom zagrijavanju – postaju ponovno plastični.

Kao vezivo predložen je i uljani škriljac kod kojega je visok sadržaj bitumena. Ako se prašina škriljaca s visokim sadržajem bitumena zagrije, onda ovaj na temperaturi od 200 °C postaje plastičan. Ako se u ovakvome stanju doda smola za briketiranje u istom odnosu, dobiva se odlično vezivo. Prema tome, škriljac služi kao zamjena za smolu ukoliko ove nema u dovoljnoj količini. Nedostatak ovoga veziva su visoki troškovi transporta, kao i visok udio anorganskih sastojaka koji su nepovoljni kod briketiranja goriva.

Od navedenih veziva praktično samo asfalt i smola imaju veću primjenu kod tehničkih briketiranja. Uglavnom bi ugljikovodike trebalo koristiti jedino tamo gdje osim vezivanja trebaju ispuniti i druge uvjete. Oni su podesni tamo gdje je potrebito stvoriti reducirajuću atmosferu ili osobito visoku temperaturu reakcije tijekom sagorijevanja.

Katran kamenoga ugljena se dobiva kao sporedni proizvod pri

karboniziranju kamenoga ugljena. To je viskozna, tamna tečnost karakterističnoga mirisa. Sastav katrana uvjetovan je sastavom ugljena, načinom destiliranja, temperaturom u kojoj je vršena destilacija. Sastav katrana je vrlo složen i promjenljiv. Prinos katrana je tim veći što je polazni ugljen bogatiji vodikom i što je postupnije i ravnomjernije povećavanje temperature destiliranja. Prinos obično iznosi 2,8÷6 %. Specifična gustoća katrana kreće se od 1,1÷1,2 g/cm3 ali uglavnom 1,12÷1,15 g/cm3. Kao vezivno sredstvo, katran se rijetko primjenjuje za briketiranje kamenoga ugljena, jer briketi dobiveni ovim vezivom, mijenjaju čvrstoću, sljepljuju se međusobno a pri sagorijevanju razvijaju gust, crn, dim i neprijatan miris. Smola katrana kamenoga ugljena se skoro isključivo koristi kao vezivo, jer najbolje odgovara postavljenim uvjetima. Nedostatak joj je visoka cijena, i sklonost k stvaranju čađi kod nepotpunog sagorijevanja. Smola katrana kamenoga ugljena daje briketima pored čvrstoće i potrebitu postojanost prema atmosferskim utjecajima i skladištenju, kao i laku zapaljivost. Zahvaljujući visokoj toplinskoj vrijednosti od 34.33 MJ/kg i niskom sadržaju pepela od 0,5 %, smola poboljšava sagorivost briketiranoga ugljena i povećava sadržaj hlapljivih sastojaka u briketu.


M. Petrović

7

7

Destiliranjem katrana kamenoga ugljena dobiva se, kao ostatak, smola koja predstavlja 50÷60 % katrana. Ovisno o načinu destiliranja katrana dobivaju se tri vrste smole različith svojstava: mekana smola, srednje tvrda smola i tvrda smola. Sastav smole još uvijek nije potpuno utvrđen. Približan elementarni sastav smole je: 90÷91 % C, 4,5÷5 % H, 1,2÷1,5 % N i 1,5÷2,0 % O.

Prema tome, smola se sastoji iz visoko kondenziranih spojeva, siromašnih vodikom, koja skoro nemaju metil i hidroksilne grupe. Smola sadrži „slobodni ugljik“, odnosno „nerastvorljive sastojke“, koji potječu od mehaničko donesenih čestica ugljena, a djelomično nastaju za vrijeme destiliranja katrana uslijed razlaganja nekih sastojaka.

Meka smola se dobiva destiliranjem katrana do 250÷280 °C. Specifična gustoća iznosi 1,25÷1,265 g/cm3. Točka omekšavanja je između 40÷60 °C. Za briketiranje se ne primjenjuje zbog niske točke omekšavanja osim u specijalnim postupcima. Srednje tvrda smola dobiva se destiliranjem katrana do 350 °C. Na običnoj temperaturi je kruta i lako se razbija u komade. Specifična gustoća je 1,265÷1,285 g/cm3. Točka omekšavanja 60÷75 °C. Ova smola se koristi za briketiranje. Tvrda smola se dobiva destiliranjem katrana do oko 400 °C. Po hlađenju očvršćava u tvrdu, sjajnu masu. Specifična gustoća je 1,285÷1,33 g/cm3. Točka omekšavanja 75°C. Zahtjevi u pogledu kvalitete smole obuhvataju moć vezivanja, temperaturu omekšavanja, sposobnost sitnjenja, duktilitet, rastvorivost u organskim rastvaračima, viskozitet i podložnost oksidaciji. Moć vezivanja, izražena kao otpornost na savijanje, treba iznositi najmanje 1.7 MPa . Točka omekšavanja mora uglavnom biti oko 68 °C (±5 °C). Duktilitet iznosi 45÷60 cm kod umjerene, 60÷90 cm kod dobre i preko 90 cm kod vanredno dobre moći vezivanja. Smola, koja se lako sitni, ima udio zrna preko 0,5 mm, najmanje 60 %. Svjež prijelom dobre smole je školjkast i sjajan. Boja samljevene smole ne smije biti mrka već crna. Rastvorljivost smole u organskim rastvaračima pokazuje količinu sastojaka koji su tijekom briketiranja manje učinkoviti ili čak štetni. Važno svojstvo smole je rastvorljivost u CS2 i u smjesi tetralina i krezola. Tako, naprimjer, ako rastvorljivost u CS2 iznosi 75 %, onda je moć vezivanja umjerena, 75÷80 % srednje dobra, 80÷85 % dobra, a preko 85 % vrlo dobra.


M. Petrović

8

8

Dobra smola tijekom taljenja treba postati žitka, da plinovi koji se razvijaju odlaze bez smetnje. Smola koja se nadima pri koksiranju, ne može se koristiti za briketiranje, jer se takvi briketi lako raspadaju na ložištu. Prema mišljenju nekih stručnjaka, moć vezivanja smole nakon duljega skladištenja na zraku, a osobito na suncu, primjetno opada.

Smola katrana mrkoga ugljena se dobiva pri destiliranju katrana mrkoga ugljena. Razlikuje se mekana smola, točke omekšavanja 40÷50 °C, i srednje tvrda smola, točke omekšavanja 60÷70 °C. S aspekta briketabilnosti nije podesna zbog male moći vezivanja. Bitumen se dobiva kao proizvod destiliranja nafte. Bitumenima se nazivaju i sastojci prirodnoga asfalta, rastvoreni u CS2. Bitumen je plastičniji nego smola katrana kamenoga ugljena. Temperatura omekšavanja iznosi 52 °C. Teško se melje, a briketi dobiveni s bitumenom kao vezivom, moraju se dugo hladiti. Uglavnom se koristi u smjesi sa smolom u količini do 50 %. Smola dobivena polukoksiranjem kamenoga ugljena sadrži najsitniju ugljenu prašinu i budući je nepodesna za kemijsku preradu, može se koristiti za zamjenu standardne smole. Laboratorijski pokusi su pokazali da se sa 7,1÷8 % ove smole postiže ista čvrstoća briketa kao sa 6 % standardne smole. Ulje dobiveno koksiranjem smole pokazalo se, prema laboratorijskim pokusima, u mješavini s 80 % mekane smole (temperatura omekšavanja 62 °C) kao dobro vezivo. Dodatkom 5,3 % ovako miješane smole dobivaju se briketi iste čvrstoće kao i oni koji su dobiveni sa 6 % smole katrana kamenoga ugljena. Katranska ulja i sirovi katran, kao i antracensko ulje nemaju moć lijepljenja i stvrdnjavanja i ne daju dovoljno čvrste brikete. Pomiješani s tečnom smolom u količini od 15 do 30 %, mogu se primijeniti za briketiranje. Dodatak katrana ili katranskih ulja koji sadrže tzv. „omekšivače“, smanjuje viskozitet smole a samim tim i temperaturu omekšavanja. Na taj način je omogućeno da se u gnjetalici na povišenim temperaturama, postigne bolja raspodjela visokomolekulskih ugljikovodikovih spojeva, koji su nositelji sposobnosti lijepljenja smole. Potrošnja meke smole niže temperature omekšavanja od 60 °C uvijek je manja nego srednje tvrde smole za briketiranje. Preostalo ulje u ovoj smoli olakšava kvašenje površine ugljena i omogućava bolju raspodjelu po površini, iako ulje kao takvo nema nikakve moći vezivanja. Tvrda smola, temperature omekšavanja 72 °C, koja se miješa s „omekšivačima“, zove se „regenerirana“ smola. Ova nema istu moć vezivanja kao dobra standardna smola i potrebne su veće količine da bi se postigla ista čvrstoća kao sa standardnom smolom.


M. Petrović

9

9

Celulozna smola se koristi kao vezivo za briketiranje sitnog kamenoga ugljena u smjesi sa smolom katrana kamenoga ugljena. Cijena ove smole je visoka tako da je primjena ograničena. Smola, koja se dobiva kao otpadni proizvod kod hidriranja smole kamenog i mrkog ugljena, koristi se kao zamjena za normalnu smolu kao takva ili staljena s ovom. Potrošnja ove smole je za 30÷50 % veća nego kod standardne smole. Naftalin, koji se dobiva iz teških ulja katrana kamenoga ugljena, može se koristiti u tečnom obliku kao dodatno vezivo. Pri tome se potrošnja smole katrana kamenoga ugljena smanjuje sa 6,5÷7 % na 5,6 %. Zbog neprijatnog mirisa, ovo vezivo nije naišlo na širu primjenu. Prirodna smola, koja se dobiva kao ostatak destiliranja terpentina, služi kao zamjena za standardnu smolu, ali zbog svoje visoke cijene, primjenjuje se samo onda kada je i cijena standardne smole bila visoka. Otpaci, koji se dobivaju pri proizvodnji fenolnih smola, dobra su zamjena za standardnu smolu, ali se ne primjenjuju, jer se koriste u drugim granama industrije. Sirovi mrki ugljen se može miješati s kamenim ugljenom u količini od 15÷45 %. Ovakva mješavina se mora briketirati pod višim tlakom, 80÷120 MPa. Tlak od 16 MPa dovoljan je ako se, pored 10÷25 % prašine mrkoga ugljena s 10 % vode, doda još i 3 % smole kao vezivo. Prednost ovoga briketa je što dugo gori, 7÷11 sati naspram 5÷6 sati kod običnih briketa iz mrkoga ugljena. Prema utjecaju atmosferilija isto su tako osjetljivi kao i briketi dobiveni od mrkoga ugljena.

U skupinu biljnih i životinjskih proizvoda spadaju: alge, lateks, otpaci drveta, derivati celuloze, brašno, škrob, dokstrin, melasa, krv, kazein, viskoza itd. Od nabrojanih veziva, veću primjenu imaju otpaci drveta, viskoza, škrob i melasa. Otpaci drveta se često primjenjuju, ali nemaju funkciju veziva nego punitelja.Viskoza ima veliku moć vezivanja, a prednost joj je i rastvorljivost u vodi, koju nakon izvjesnoga vremena skladištenja ponovno gubi. Nedostatak je skupa sirovina iz koje se viskoza dobiva (bijeljena celuloza, NaOH i CS2), srazmjerno visok sadržaj sumpora, teško i dugotrajno spravljanje i nepostojanost pri skladištenju. Ostali biljni i životinjski proizvodi su upotrebljivi kao vezivo tek nakon odgovarajuće prethodne obrade. Kod škroba i njegovih derivata je osobito teško dobiti vezivo postojanih svojstava. Melasa se može koristiti u količini od 2÷4 % u smjesi sa 2 % smole katrana kamenoga ugljena.


M. Petrović

10

10

Usitnjena smola miješa se sa sitnim ugljenom, a ovoj se smjesi zatim dodaje rastvor melase sa 2÷3 % vode. Briketi se prešaju pod tlakom od 10÷17,5 MPa i suše na temperaturi od oko 300÷350 °C. Na ovoj temperaturi melasa koksira pri čemu briketi postaju čvršći nego kod korištenja same smole. Tromjesečni tretman potapanja u vodi pokazao je da briketi, dobiveni sa melasom kao vezivnim sredstvo, ne gube čvrstoću a ne mijenjaju se ni pri djelovanju mraza. Melasa je osobito pogodna za briketiranje koksne prašine. 2.2.3.3 INDUSTRIJSKI OTPADNI PROIZVODI

U ovu skupinu spada sumporna lužina, ostatci iz rafinerije (kisele smole), otpadni proizvodi od hidriranja i plinska voda. Od industrijskih otpadnih proizvoda najveći značaj kao vezivo ima sumporna lužina. Koncentrirana do konzistencije sirupa ili celulozne smole, lužina ima veliku moć lijepljenja. Nedostatak joj je visok sadržaj anorganskih sastojaka i kemijskih postojanosti na srednjim temperaturama tako da tek na temperaturama iznad 280 °C dolazi do promjena koje je čine nerastvorivom u vodi.

Kod primjene otpadnih proizvoda iz postrojenja za hidriranje, sintezu, preradu katrana i ulja, rafinerija itd., ne radi se o iskorištavanju ovih otpadnih proizvoda kao veziva nego uglavnom o iskorištavanju u njima sadržanih ugljikovodika. Nasuprot ostalim vezivima, ovi proizvodi se dodaju u što većim količinama. Briketiranje s ovim vezivima ne stvara poteškoće ukoliko ista sadrže minimalnu količinu asfalta. Ovaj je potreban zbog dalje termičke obrade, kako bi se djelomično postiglo koksiranje i na taj način smanjilo deformiranje briketa, uslijed visokog sadržaja ulja. Sumporna lužina se dobiva kao otpadni proizvod u tvornicama celuloze. Sadrži 5÷8 % organskih čvrstih materija, koje se uglavnom sastoje iz lignina, rastvornog Ca–lignosulfonata i pentozana. Pentozan se može smatrati glavnim nositeljem vezivne moći sumporne lužine.

Sadržaj smole prerađenog drveta ne igra nikakvu ulogu kod sposobnosti lijepljenja lužine. Lužina iz smrčevog drveta ima čak manju moć vezivanja nego lužina iz bukova drveta.

Pri korištenju sumporne lužine potrebito je odstraniti višak vode i

povećati postojanost briketa koji uslijed rastvorljivosti u vodi i higroskopnosti celulozne smole nisu postojani prema vodi i atmosferskim utjecajima. U ovisnosti od količine H2O, sumporne lužine dijelimo na:


M. Petrović

11

11

• Tečni koncentrat, sadrži 40÷45 % vode, i predstavlja gustu tamno-mrku masu.

• Tvrdi koncentrat sadrži, 20÷25 % vode, plastičan je i viskozan. Za briketiranje je najbolje uzeti tečni koncentrat i koncentrat u obliku praha. Dodaju se u količini 6÷8 %. Sumporna lužina gubi na većoj temperaturi sposobnost vezivanja. Lužinu i materijal koji se briketira ne treba zagrijavati preko 60÷70 °C.

Documents

Predavanje 03 Briketiranje Sa Vezivom