Брикетированное твердое топливо

Изобретение относится к брикетированному твердому топливу, которое включает отсевы активного древесного угля и измельченные до дисперсности 0,5-1,0 мм, баллиститные пороха с истекшими гарантийными сроками хранения, а в качестве связующего - полиакриламид, при следующем соотношении компонентов, мас.%: отсевы активного древесного угля - 75…86, баллиститные пороха с истекшими гарантийными сроками хранения - 10…20, полиакриламид - 4…5. Получаемое твердое топливо обладает высокой теплотворной способностью, повышенной воспламеняемостью в сочетании с пониженной зольностью и удовлетворительными механическими характеристиками брикетированного твердого топлива при эксплуатации. 1 табл.

 

Изобретение относится к области разработки эффективного брикетированного твердого топлива для бытовых отопительных печей, каминов, подогревательных устройств теплового водоснабжения, автономных электрогазогенераторов и др.

Известны рецептуры брикетированного твердого топлива на основе веществ неминерального происхождения - продуктов переработки древесного угля пат. RU 2187542; на основе каменного угля и связующего пат. RU 2208044; пат. RU 2043392, пат. RU 2373261; пат. США №3592779, на основе осадков сточных вод (ОСВ) пат. RU 2161641, а также рецептура торфяного брикета по ГОСТ 9963-84. Среди них одним из наиболее распространенных является рецептура торфяного брикета по ГОСТ 9963-84, принятая авторами за прототип.

Общим недостатком известных рецептур брикетированного твердого топлива является их пониженная воспламеняемость и недостаточная механическая прочность брикетов, что приводит к разрушению их при эксплуатации и транспортировке, неравномерному горению с учетом изменений геометрической формы брикетов. Кроме того, аналогам и прототипу присуща зольность порядка 15-25%. При этом зола, образующаяся при горении, сама по себе зачастую требует своей утилизации или захоронения. Известные рецептуры обладают также неудовлетворительными характеристиками по температуре воспламенения и теплоте сгорания.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание экологически чистой рецептуры брикетированного твердого топлива, обеспечивающего, наряду с высокой теплотворной способностью, повышенную воспламеняемость в сочетании с пониженной зольностью и удовлетворительными механическими характеристиками брикетированного твердого топлива при эксплуатации.

Технический результат изобретения достигается за счет использования в составе брикетированного твердого топлива отсевов активного древесного угля и баллиститного пороха с истекшим гарантийным сроком хранения (ГСХ), измельченного до дисперсности 0,5-1,0 мм, а в качестве связующего - полиакриламида (ПАА) в виде водного раствора марки Н-600 по ТУ 6-02-0029912-61-67 либо в виде флокулянта марки «Праестол-2510» ТУ 2216-001-40910172-98, при следующем соотношении компонентов, мас.%: отсевы активного древесного угля 75-86, баллиститный порох с истекшим гарантийным сроком хранения 10-20, связующее (ПАА) 4-5.

Отсевы активного древесного угля, используемые в качестве исходного сырья, - отходы производства (по фракционному составу) активного древесного дробленного угля (ГОСТ 6217-74). Отсевы активного древесного угля обладают высокой температурой воспламенения (~700°С). Следствием этого является сложность их использования в качестве топливного компонента.

В качестве баллиститного пороха с истекшим (ГСХ) используют артиллерийские баллиститные пороха и баллиститные твердые ракетные топлива (БТРТ) с истекшими (ГСХ), не содержащие в своем составе солей тяжелых металлов и других экологически опасных компонентов.

Сущность изобретения представлена в таблице, где приведены примеры опытных рецептур брикетированного твердого топлива, и заключается в том, что при введении в состав брикетированного твердого топлива измельченных до дисперсности 0,5…1,0 мм баллиститных порохов с истекшими ГСХ существенно улучшается воспламеняемость брикетов. При этом нижний предел размера пороховой баллиститной топливной крошки 0,5 мм ограничен технологическими возможностями измельчения, а верхний предел 1,0 мм обусловлен необходимостью обеспечения равномерного процесса горения брикетов. Введение баллиститной топливной крошки в состав брикетов также улучшает механические характеристики брикетированного твердого топлива.

Как известно, горение баллиститного пороха происходит с выделением значительного количества тепла за малое время, с обеспечением высокого газообразования. Расчетные данные показывают, что запас энергии баллиститных порохов, как правило, составляющий 3,8-6,0 МДж/кг, при их взаимодействии с кислородом воздуха увеличивается примерно в 2 раза.

На образце №1 (таблица) получен отказ по воспламенению, что связано с отсутствием баллиститного пороха в составе и, соответственно, газообразных продуктов его сгорания, активно способствующих воспламенению брикетов. При введении в состав 10% (образец №2) измельченного баллиститного пороха с истекшим ГСХ улучшается воспламеняемость, а также обеспечивается необходимая температура воспламенения брикета - 200-250°С, его эффективность, в том числе теплотворная способность, которая выше, чем у торфяного брикета-прототипа. При введении в состав 30% и более (образец №6) баллиститного пороха чувствительность брикетированного твердого топлива к механическим воздействиям, а именно чувствительность к удару, становится недопустимой. Определение чувствительности к механическим воздействиям было проведено по действующим методикам оценки данных характеристик для взрывчатых компонентов.

Введение в состав брикетированного твердого топлива 10…20% измельченного баллиститного пороха с истекшим ГСХ позволяет получить оптимальный комплекс характеристик (образцы №№ 2, 3, 4, 5).

Нижний предел по содержанию отсевов активного древесного угля 75% обеспечивает достаточно высокую энергетическую эффективность брикета как теплотворного элемента, а верхний предел 86% ограничен необходимостью содержания в брикетированном топливе дополнительных компонентов, а именно измельченных баллиститных порохов с истекшими ГСХ и связующего - ПАА 4-5%. При этом нижний предел содержания связующего позволяет обеспечить эффективное скрепление массы брикета в целом, а верхний предел ограничен энергетической инертностью, снижающей энергетику брикетированного твердого топлива.

В настоящее время основные исходные компоненты патентуемого брикетированного твердого топлива: отсевы активного древесного угля и баллиститные пороха с истекшими гарантийными сроками хранения, не находят практического применения и уничтожаются прямым сжиганием или захоронением, что неблагоприятно сказывается на экологической обстановке.

При использовании указанных компонентов в составе предлагаемого брикетированного твердого топлива решается данная проблема, за счет фактической комбинированной утилизации и получения положительного эффекта - улучшение воспламеняемости, снижение зольности, высокой теплотворной способности при удовлетворительных эксплуатационных характеристиках патентуемого брикетированного твердого топлива. Изготовленное в лабораторных условиях брикетированное твердое топливо легко воспламенялось и горело с красным свечением без образования открытого пламени, копоти и запаха. Эксперименты с топливными брикетами проведены в опытных условиях Открытого акционерного общества «Научно-исследовательский институт полимерных материалов» (ОАО «НИИПМ»).

Брикетированное твердое топливо, включающее отсевы активного древесного угля и баллиститный порох с истекшим гарантийным сроком хранения, не содержащий в своем составе солей тяжелых металлов и других экологически опасных компонентов, измельченный до дисперсности 0,5-1,0 мм, и полиакриламид, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

отсевы активного древесного угля 75-86
баллиститный порох с истекшим
гарантийным сроком хранения 10-20
полиакриламид 4-5



 

Похожие патенты:

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 области разработки эффективного брикетированного твердого топлива для бытовых отопительных печей, каминов, подогревательных устройств теплового водоснабжения, автономных электрогазогенераторов.
Изобретение относится к производству брикетов, применяемых в качестве восстановителя для металлургических процессов, а также в качестве бездымного топлива для бытовых и промышленных печей.
Изобретение относится к способу получения угольных брикетов из угольного шлама и угольной мелочи со связующим - водным раствором полиэлектролита - флокулянта на основе полиакриламида (ПАА).

Изобретение относится к органическому связующему для топливных угольных брикетов и отличается тем, что для повышения теплотворной способности и механической прочности топливных брикетов, получаемых из мелких фракций угля и угольных шламов, используют смолистые отходы - смола производства каптакса.

Изобретение относится к топливному брикету, который содержит коксовую и антрацитовую мелочь, мелассу в качестве связующего и дополнительное связующее - техническое растительное масло.

Изобретение относится к органическому связующему для топливных угольных брикетов, включающему смесь смолистых отходов, состоящую из равных количеств смолы производства каптакса и кубовых остатков процесса ректификации производства диафена «ФП».
Изобретение относится к связующему для топливных угольных брикетов, включающему смолистые отходы - кубовые остатки производства диафена «ФП», относящиеся к универсальным ПАВ.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов из низкосортного топлива для использования в малой энергетике и для коммунально-бытовых нужд при производстве топлива для сжигания.
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 применению брикета экструзионного (БРЭКСа), полученного методом жесткой вакуумной экструзии, включающего отходы обогащения угля и, по необходимости, угольные отсевы, минеральное связующее и бетонит, в качестве топлива для промышленных топок и бытовых печей.

Изобретение относится к пылеугольному топливу для доменной плавки из углеродсодержащего тонкомолотого исходного материала, представляющего собой продукт с выходом летучих веществ до 25% в количестве (3-100) масс.%, полученный путем замедленного полукоксования тяжелых нефтяных остатков, топливо содержит десульфуратор, при этом соотношение углеродсодержащего тонкомолотого исходного материала и десульфуратора составляет: углеродсодержащий тонкомолотый материал - (90-99), масс.%; десульфуратор - (10-1), масс.%.
Изобретение относится к производству твердого топлива, в котором описана твердотопливная гранулированная композиция на основе углеродсодержащего компонента, где в качестве углеродсодержащего компонента вводят дисперсный активированный продукт низкотемпературного пиролиза отходов резинотехнических изделий и полимерных отходов (пирокарбон с удельной поверхностью S=5000-8000 см2 /г), в качестве растительных отходов вводят древесные опилки.

Изобретение относится к способу получения улучшенного твердого топлива. .

Изобретение относится к области ракетной техники. .

Изобретение относится к области разработки эффективного брикетированного твердого топлива для бытовых отопительных печей, каминов, подогревательных устройств теплового водоснабжения, автономных электрогазогенераторов.

Изобретение относится к способу производства топливных брикетов, включающих подготовку промышленных и твердых бытовых отходов, их дозирование компонентов, смешивание, формование и сушку, где дозирование топливной смеси производят по теплотворной способности из соотношения: где M1, M2, M 3, M4, , Mn - массы каждого компонента; q1 ; q2; q3; q4; , qn - удельная теплотворная способность каждого компонента твердых бытовых и промышленных отходов, qуголь - удельная теплотворная способность угольного брикета, причем в качестве связующего используют однородные фекальные массы, которые предварительно обрабатывают озоном с концентрацией 0,1÷0,5 мг/м3 при температуре не более 30°С и водным раствором реагента «Дарсан-Н» или «Этаксомин» при температуре 30÷40°С, затем обезвоживают связующее до влажности 15÷30% и воздействуют переменным электрическим током при напряжении не более 220÷380 В, частоте 50 Гц и силе тока 1,5÷0,1 А, при достижении водородного потенциала жидкой фазы рН 8÷8,5 и отводят влагу, а твердую фазу связующего направляют на дозирование по теплотворной способности компонентов топливной смеси и формирование.
Изобретение относится к способу получения угольных брикетов из угольного шлама и угольной мелочи со связующим - водным раствором полиэлектролита - флокулянта на основе полиакриламида (ПАА).

Изобретение относится к органическому связующему для топливных угольных брикетов и отличается тем, что для повышения теплотворной способности и механической прочности топливных брикетов, получаемых из мелких фракций угля и угольных шламов, используют смолистые отходы - смола производства каптакса.
Изобретение относится к металлотермическим топливам для получения тепловой энергии. .
Изобретение относится к составам твердых топлив на основе нитрата аммония и может быть использовано для очистки нефтяных скважин от асфальтено-смолисто-парафинистых отложений, проведения гидроразрыва пласта при добыче нефти, а также в качестве источника энергии твердотопливных ракетных двигателей.

Изобретение относится к брикетированному твердому топливу, которое включает отсевы активного древесного угля и измельченные до дисперсности 0,5-1,0 мм, баллиститные пороха с истекшими гарантийными сроками хранения, а в качестве связующего - полиакриламид, при следующем соотношении компонентов, мас.: отсевы активного древесного угля - 75…86, баллиститные пороха с истекшими гарантийными сроками хранения - 10…20, полиакриламид - 4…5. Получаемое твердое топливо обладает высокой теплотворной способностью, повышенной воспламеняемостью в сочетании с пониженной зольностью и удовлетворительными механическими характеристиками брикетированного твердого топлива при эксплуатации. 1 табл.

Наверх