ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Один из способов первичной переработки бурых углей - выщелачивание, основной продукт - гуминовые вещества, потребность в которых очень высока. Известные способы выщелачивания имеют характерный недостаток - низкий выход гуминовых веществ.

Целью данной работы являлось разработка нового способа первичной переработки бурых углей, заключающегося в эффективной технологии термовыщелачивания. Основная задача и условие эффективности процесса выщелачивания заключается в том, чтобы добиться наиболее оптимального варианта взаимодействия щелочи с углем и максимально возможного выхода конечного продукта за минимальное время.

В уголь с высокой влажностью (30-35%) вносится щелочь. Влага угля находится в виде тончайшей пленки на поверхности частиц и пор. При перемешивании смеси происходит растворение щелочи во влаге, при этом молекулы щелочи равномерно распределяются по поверхности частиц угля и пор благодаря тонкой пленке влаги.

Далее в процессе сушки смеси угля со щелочью происходит постепенное удаление влаги, которая на начальном этапе не позволяет температуре смеси подняться выше 100 ^оС. По мере удаления влаги концентрация щелочи в смеси резко увеличивается. Ко времени полного Испарения влаги ионы К+ и ОН объединяются в молекулы. В молекуле КОН электроотрицательным является атом кислорода, поэтому на нём концентрируется частичный отрицательный заряд, а на атоме калия - частичный положительный.

При некотором повышении температуры сухой смеси увеличивается скорость взаимодействия угля со щелочью. Превышение над температурой сушки (100-105 ^оС) должно быть незначительным, не более 50 ^оС.

В результате экспериментов определены оптимальные условия нового метода термовыщелачивания бурых углей с целью получения максимально возможного выхода гуматов:

- влажность исходного угля - не менее 25%;

- температура предварительной термообработки смеси угля со щелочью -145-150 ^оС;

- расход сухой щелочи - 13-16 моль / кг угля;

- время выщелачивания - 2-3 часа;

- соотношение Ж:Т - 16-32 л / кг;

- класс крупности угля -<>

На основе данных экспериментов получены уравнения зависимости выхода гуминовых веществ от различных сочетаний параметров процесса.

(НА)^daf=0,176*t + 4,760*p - 11,40,r=0,879 (5)

(НА)^dave= 28,452 + 5,243*jr=0,980 (7)

(НА)^daf= 186,440 + 11,237*p - 5,620*(Ж:Т) - 61,030*С _э,r=0,988 (8)

где (НА)^{daf -}выход гуминовых кислот, t- температура предварительной термообработки,p- расход щелочи,j- время предварительной термообработки, Ж:Т - соотношение жидкого к твердому, С _{э -} концентрация раствора при экстракции.