Легковоспламеняющийся топливный брикет



Легковоспламеняющийся топливный брикет
Легковоспламеняющийся топливный брикет

 


Владельцы патента RU 2463337:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)

Изобретение относится к брикетированию горючих углеродсодержащих материалов и может быть использовано для получения топливных брикетов из угольных и бумажных отходов. Брикеты предназначены для каминов, различных бытовых печей, для приготовления пищи, обогрева жилых и хозяйственных помещений, для отопления железнодорожных вагонов, бытовок и т.п. Легковоспламеняющийся топливный брикет состоит из основного слоя, содержащего углесодержащий компонент и связующее, и зажигательного слоя, содержащего нитрат и связующее. В качестве углесодержащего компонента используют угольные шламы в количестве 30-60%, в качестве связующего - бумажные отходы в количестве 40-70%, а зажигательный слой содержит нитрат калия или нитрат натрия в количестве не менее 80 вес.% зажигательного слоя. При этом брикет выполнен с отверстием, площадь поперечного сечения которого составляет от 25 до 40% от площади поперечного сечения брикета. Наличие в зажигательном слое как горючего компонента (бумажные отходы), так и окислителя (нитрат калия или натрия) позволяет ему легко воспламеняться от низкоэнергетических источников тепла (например, спичек). Наличие центрального отверстия увеличивает полноту сгорания топливного брикета и снижает выбросы вредных веществ в атмосферу. Топливный брикет формуется на экструдере, что упрощает и удешевляет процесс его изготовления. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов из угольных и бумажных отходов, предназначенных для каминов, различных бытовых печей, для приготовления пищи, обогрева жилых и хозяйственных помещений, для отопления железнодорожных вагонов, бытовок и т.п.

Известен «Тепловыделяющий элемент» (патент №2375415, опубл. 10.12.2009) для получения тепловой энергии методом сжигания опилок, характеризующимся тем, что измельченная древесная масса наносится ровным слоем на основу - бумажную ленту, а полученный «сэндвич» сворачивается в многослойный рулон с центральным каналом вдоль осевой линии.

Основные недостатки этого изобретения заключаются в необходимости использовать новую упаковочную бумагу, необходимости увлажнять опилки, а значит, потом тратить тепловую энергию на испарение этой влаги.

Известен «Топливный брикет» (патент №2268914). Брикет содержит 47,5-52,5% штыба, 28,5-31,5% отсева угля и 19-21% древесных опилок.

Основные недостатки такого брикета заключаются в невозможности его воспламенения от низкоэнергетических источников тепла, невысокой полноте сгорания.

Известен «Влагоустойчивый топливный брикет и способ его получения» (патент №2345124, опубл. 27.01.2009). Брикет на основе коксовой, антрацитовой мелочи и связующего - мелассы содержит дополнительно термоантрацит при соотношении компонентов в мас.%: 20-25 антрацита, 25-30 термоантрацита, 5-16 мелассы, остальное - коксовая мелочь.

Основные недостатки такого брикета заключаются в сложности его формования, невозможности воспламенения от низкоэнергетических источников тепла, недостаточно высокой полноте сгорания и как следствие в увеличении выбросов в атмосферу вредных веществ.

Известен «Легковоспламеняющийся топливный брикет» (Патент №2208044, опубл. 10.07.2003), принятый за прототип. Основной слой этого брикета состоит из каменного угля, а зажигательный слой содержит гексаметилентетраамин в количестве 25-50%, нитрат калия 5-20%, каменный уголь до 100%; в качестве связующего используют термопластичный 3,4-полиизопрен или эпоксидную смолу, модифицированную введением низкомолекулярного жидкого бутадиенового каучука с карбоксильными группами в соотношении смола - каучук 1 моль на 0,08-0,1.

Основные недостатки брикета заключаются в его сравнительно высокой стоимости из-за использования большого количества дорогостоящих компонентов и сложности формования двухслойной конструкции.

Техническим результатом изобретения является упрощение изготовления и состава топливного брикета при сохранении возможности воспламенения от низкоэнергетических источников тепла и снижении вредных выбросов в атмосферу.

Технический результат достигается тем, что в легковоспламеняющемся топливном брикете, состоящем из основного слоя, содержащего углесодержащий компонент и связующее, и зажигательного слоя, содержащего нитрат и связующее, в качестве углесодержащего компонента используют угольные шламы в количестве 30-60%, в качестве связующего используют бумажные отходы в количестве 40-70%, а зажигательный слой содержит нитрат калия или дополнительно нитрат натрия в количестве 80-100%, при этом брикет выполнен с отверстием, площадь поперечного сечения которого составляет от 25 до 40% от площади поперечного сечения брикета.

Сущность технического решения поясняется чертежом,) на котором изображен внешний вид брикета. (1) - основной слой брикета, (2) - зажигательный слой, (3) - продольное отверстие.

Использование в качестве углесодержащего компонента угольных шламов и использование в качестве связующего бумажных отходов дает возможность получить простой в изготовлении и по составу топливный брикет и одновременно утилизировать угольные и бумажные отходы. Угольные шламы обеспечивают теплотворную способность топливного брикета. Бумажные отходы одновременно являются и связующим и горючим компонентом.

Наличие в основном слое бумажных отходов позволяет основному слою легко воспламеняться от зажигательного слоя, надежно и устойчиво гореть. При содержании угольных шламов выше 60% и при содержании бумажных отходов в основном слое менее 40% снижается прочность брикета. При содержании угольных шламов ниже 30% и бумажных отходов более 70% в основном слое существенно понижается теплотворная способность топливного брикета.

Наличие в зажигательном слое брикета нитрата калия или нитрата натрия и бумажных отходов в качестве горючего связующего позволяет этому слою легко воспламеняться от низкоэнергетических источников тепла (например, спички).

При содержании в зажигательном слое нитрата калия или нитрата натрия в количестве менее 80 вес.%, зажигательный слой плохо воспламеняется от низкоэнергетических источников тепла.

Нитрат калия или нитрат натрия в сухом виде впрессовывают в основной слой, при этом происходит их частичное растворение в бумажных отходах основного слоя. В результате этого в готовом брикете получают зажигательный слой, который содержит как горючее связующее (бумажные отходы), так и окислитель (нитрат калия или натрия), что позволяет ему легко воспламеняться от низкоэнергетических источников тепла (например, спички).

Наличие центрального отверстия увеличивает полноту сгорания топливного брикета и снижает выбросы вредных веществ в атмосферу. Кроме того, такой топливный брикет изготовлен на экструдере, что также упрощает и удешевляет процесс изготовления брикета. Наличие одного центрального отверстия обусловлено технологией изготовления топливного брикета - получение нескольких отверстий или нецентральное расположение отверстия на экструдере весьма затруднено.

Наличие отверстия площадью поперечного сечения менее 25% площади поперечного сечения брикета уменьшает полноту сгорания брикета из-за недостаточного притока воздуха. Наличие отверстия площадью поперечного сечения более 40% не увеличивает полноту сгорания, чрезмерно увеличивает объем брикета (без увеличения калорийности), понижает прочность брикета.

Пример. Изготовлены брикеты из шламов (- 0,5 мм) длиннопламенного угля с зольностью 12,4%, влажность - 45,2%, влажность бумаги 4,4%. При изготовлении брикета происходит перемешивание влажных угольных шламов с сухими бумажными отходами, при этом шламы частично обезвоживаются, а бумага, наоборот, увлажняется. Необходимая влажность бумажно-угольной шихты регулируется изменением содержания в ней шламов, также при необходимости шламы обезвоживаются предварительно.

Данные по составу брикета приведены в таблице на фиг.2. При количестве шламов в основном слое 80% этот слой хуже воспламенялся и был менее прочным, чем при количестве шламов от 30 до 60%. При количестве нитрата калия или нитрата натрия 70 вес.% в зажигательном слое брикет воспламенялся хуже, чем при количестве одного из нитратов 80 вес.% и более. Брикет был сформирован в виде цилиндра диаметром 40 мм, диаметр внутреннего отверстия 12 мм, длина брикетов от 180 до 220 мм. Брикет сформирован экструдером, имеющим зоны перемешивания и прессования. Нитрат калия или нитрат натрия подают в основной слой в сухом виде, во внешнюю поверхность брикета за счет работы дополнительного шнека. В зоне прессования брикет упрочняется, и он выходит из экструдера имеющим прочность, достаточную для его транспортировки на сушку. Брикеты после сушки легко воспламенялись, устойчиво горели и фактически не выделяли дым.

Легковоспламеняющийся топливный брикет, состоящий из основного слоя, содержащего углесодержащий компонент и связующее, и зажигательного слоя, содержащего нитрат и связующее, отличающийся тем, что в качестве углесодержащего компонента используют угольные шламы в количестве 30-60%, в качестве связующего используют бумажные отходы в количестве 40-70%, а зажигательный слой содержит нитрат калия или нитрат натрия в количестве не менее 80 вес.% зажигательного слоя, при этом брикет снабжен отверстием, площадь поперечного сечения которого составляет от 25 до 40% от площади поперечного сечения брикета.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к топливно-энергетической сфере для улучшения свойств лигнина, используемого в качестве горючего. .
Изобретение относится к технологии получения твердого органического топлива, в частности топливных брикетов, и может использоваться для обогрева бытовых помещений, в полевых условиях, на транспорте и в промышленности.

Изобретение относится к области создания экологически чистого топлива на базе возобновляемых ресурсов органического растительного происхождения. .
Изобретение относится к технологии брикетирования коксовой пыли, угольной и коксовой мелочи, в частности к составу для получения твердого композиционного высокоуглеродсодержащего топлива.

Изобретение относится к области биотехнологии. .
Изобретение относится к технологии получения твердого углеродсодержащего топлива, в частности к составу для получения твердого формованного топлива, которое может быть использовано как бытовое топливо и в промышленности.
Изобретение относится к технологии изготовления топливных элементов из собственных возобновляемых ресурсов, в частности из древесных опилок. .

Изобретение относится к области сельского хозяйства и биоэнергетике. .
Изобретение относится к области утилизации древесных отходов и может быть использовано при производстве экологически чистых биотоплив для промышленных и коммунально-бытовых нужд.
Изобретение относится к производству твердого формованного топлива из биологических отходов, пищевых и деревообрабатывающих производств. .
Изобретение относится к техническим средствам, используемым в качестве твердого топлива
Изобретение относится к области утилизации древесно-растительных отходов и торфа и может быть использовано при производстве экологически чистых биотоплив в виде активных брикетов и гранул (пеллет) для промышленных и коммунально-бытовых нужд
Изобретение относится к способу производства гранул из больших кусков возобновляемого волокнистого сырья

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов из биомассы, включающему термическую обработку биомассы при температуре 200-500°C без доступа воздуха, подготовку связующего вещества, получаемого растворением декстрина в пиролизном конденсате в соотношении 1:(5÷20), смешивание связующего с измельченным до 2 мм углеродистым остатком, формирование из полученной смеси топливного брикета и его сушку при комнатной температуре в течение 2-5 суток

Изобретение относится к способу и устройству для производства твердого углеводородного топлива

Изобретение относится к способу изготовления топливных брикетов, включающему измельчение горючих твердых компонентов, их смешение со связующим, прессование и сушку брикетов, отличающемуся тем, что в качестве горючих твердых компонентов используют утилизируемые артиллерийские пороха баллиститного типа или безвозвратные отходы порохового производства, измельченные на модернизированной дисковой мельнице до размеров частиц 0,5-1,0 мм, и отсевы активированного древесного угля, измельченные на двухвалковой дробилке до размеров частиц менее 4,0 мм, и смешивают их в 8,0-10,0% водном растворе связующего полиакриламида или натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы в смесителе непрерывного или периодического действия с горизонтальными мешалками, затем прессуют в топливные брикеты на валковом прессе-грануляторе, сформированные брикеты подвергают сушке воздухом на трехсекционной ленточной сушилке при температуре 100…105ºС в течение 3 ч, затем охлаждают и провяливают в течение суток. Изобретение направлено на расширение сырьевой базы производства топливных брикетов, экологически безопасную утилизацию снимаемых с вооружения артиллерийских порохов, отходов баллиститного производства и отсевов активированного древесного угля, не нашедшего применения в качестве адсорбента, повышение энергоемкости и теплотворной способности топливных брикетов. 1 ил., 2 пр.
Изобретение относится к способу получения топливных окатышей, включающий смешивание наполнителя, содержащего отходы обработки древесного сырья, горючего компонента в виде отходов нефтепродуктов и связующего, где в качестве горючего компонента используют также масложировые отходы пищевой промышленности, горючий компонент служит одновременно связующим, в смешиваемую массу добавляют порошкообразный загуститель из горючего материала, при этом вначале производят в течение 1,5-2 минут смешивание загустителя и горючего связующего в соотношении 0,2-1,0:1 для загущения последнего, затем в загущенную массу постепенно вводят наполнитель, составляющий в целом 0,5-1,0:1 к горючему связующему и снова перемешивают в течение 35-40 мин до образования окатышей устойчивой формы, затем снова добавляют загуститель в количестве 10-20% его первоначальной массы для предотвращения слипания окатышей и перемешивают еще 2-4 мин до получения готового продукта в виде округлых окатышей. Получаемые топливные окатыши находят применение как топливо в быту, в котельных коммунально-бытового назначения, в качестве растопочного средства для розжига. Заявляемый способ получения является более простым, менее затратным и более экологичным. 14 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии производства формованного твердого топлива на основе обезвоженных илов очистных сооружений осадков городских сточных вод (ОСВ) и может быть использовано для коммунально-бытовых нужд, а также в промышленности в котлах твердотопливных котельных, при этом частично решается проблема снижения загрязнения окружающей среды отходами. Способ переработки обезвоженных илов очистных сооружений в топливные брикеты в форме цилиндров включает дозирование и перемешивание в смесителе твердых компонентов, илов очистных сооружений, формование смеси и последующую сушку формованного топлива в виде брикетов, отличается тем, что после смешивания в смесителе подготовленную массу подают в специальный роторно-пульсационпый аппарат, где смесь под давлением 15÷20 МПа подвергают механоактивации, гомогенизации и реструктуризации, далее выдерживают в течение 2÷3-х часов, после чего обогащают иефтешламом и подают в формовочный экструдер, при этом для смешения используют илы очистных сооружений с содержанием воды 55÷25 мас.%. Сушат брикеты при 70÷80°С в течение 30÷50 минут или при комнатной температуре 2÷3 суток до влажности 17÷22%, при этом формованное топливо содержит, мас.%: измельченные твердые компоненты, содержащие древесные, растительные отходы, торф, угольную мелочь - 40÷70%; нефтешлам - 5÷6%; илы очистных сооружений - остальное. Технический результат - формованное топливо обладает высокой механической прочностью, позволяющей снизить затраты на его хранение, погрузку, разгрузку и транспортировку. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к топливу и способу его получения, способу получения тепловой энергии из биомассы с низкой температурой плавления золы, в частности из барды процесса производства биоэтанола. Описано топливо, представляющее собой смесь, один компонент которой состоит из частично обезвоженной барды из процесса производства биоэтанола, а другой компонент состоит из молотых материалов, где отношение веса натрия и веса калия в зольных остатках к весу других негорючих компонентов составляет менее чем 1:5,85 и/или это отношение выбирается с расчетом достижения температуры плавления золы указанной смеси свыше 760°С, также описан способ производства топлива, способ получения тепловой энергии из топлива и устройство для осуществления этого способов. Технический результат - комплексная обработка барды в целях производства энергии посредством экологически приемлемой технологии, которая не производит ненужных отходов, требующих утилизации. 5 н. и 36 з.п. ф-лы, 2 табл., 11 пр., 6 ил.

Изобретение относится к способу получения топлива из прессованной биомассы, при котором влажную биомассу перед процессом прессования в форме подвергают процессу сушки, перед процессом сушки процессу механического обезвоживания для уменьшения содержания влаги и перед механическим процессом обезвоживания процессу измельчения, при этом в процессе измельчения посредством размалывания, доведения до пюреобразного состояния, протирания через сито, приготовления мезги или аналогично механического измельчения биомассу подвергают тонкому измельчению так, что в значительной степени разрушаются клеточные структуры и образуется биомасса с консистенцией от кашеобразной до жидкой. Изобретение относится также к приспособлению для получения топлива из прессованной биомассы для осуществления заявленного способа. Тонкое измельчение позволяет в совокупности удалить больше воды из биомассы механически или на стадии предварительного обезвоживания. Это ведет к снижению содержания опасных при сжигании веществ, уменьшению коррозии отопительного котла, повышению теплоты сгорания, понижению содержания золы и увеличению точки плавления золы. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх