ТОПЛИВНЫЙ БРИКЕТ Российский патент 2003 года по МПК C10L5/02 C10L5/14 C10L5/44 

Топливный брикет предназначен для каминов, походных печек, самоваров, угольных утюгов, для приготовления пищи, обогрева жилых и хозяйственных помещений, особенно в районах, не имеющих природных топлив (дров, каменного угля, торфа и т.д.), для отопления железнодорожных вагонов, бытовок для рабочих и военнослужащих, для использования в промышленности при выплавке высокочистых металлов и в кузнечном производстве и т. д.

Известен топливный брикет и способ его получения по патенту РФ 2078120 С1, кл. 6 С 10 L 5/16, 1997 г., включающий термообработанную формованную смесь угольной мелочи и связующего, содержащего производную сульфокислоты (лигносульфонат или натриевую соль метиленнафталинсульфокислоты) не менее 0,5% от массы угля и пек из кубового остатка ректификации таллового масла не менее 0,5% от массы угля (например, омыленный или окисленный талловый пек).

Данные брикеты обладают недостаточной механической прочностью, сложным и длительным процессом изготовления топливных брикетов, высокой себестоимостью из-за большого ассортимента сырья. Зольность топливных брикетов 12-13%.

Известен способ получения углеродсодержащих брикетов по патенту РФ 2096442 С1, кл. 6 С 10 L 5/04, 5/10, 5/30, 1997 г., содержащий измельченный горючий материал, например, кокс, уголь с размером частиц 0-6 мм, торф, в качестве связующего - лигносульфонат (на любом основании) или жидкое стекло.

Недостатками топливных брикетов являются высокая зольность, низкие прочностные характеристики брикета, сложный технологический процесс изготовления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является топливный брикет и способ его получения по патенту РФ 2130047 С1, кл. 6 С 10 L 5/02, 5/44, 5/12, 5/14, 1999 г.

По данному патенту топливный брикет содержит высушенные смеси измельченных твердых топлив и связующего на основе нефтешлама и/или отработанного машинного масла, дополнительно содержит компоненты из группы, включающей, % от массы брикетируемой смеси:
Лигносульфонат или мелассу, - 2 - 7
и/или
Обезвоженный активный ил, - 3 - 8
и/или
Глину, - 3 - 10
и/или
Парафин или парафиновый гач - 1 - 6
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Связующее - 10 - 32
Измельченные твердые топлива из группы древесные опилки, торф, обезвоженный птичий помет, обезвоженный навоз, коксовая или угольная мелочь, угольный шлам, лигнин или их смеси - До 100
Недостатками данного брикета являются сложный технологический процесс получения брикета, высокая энергоемкость, высокая себестоимость продукции. Зольность 13-16,7%. Остаточная влажность 3-12%.

Задачей изобретения является получение топливных брикетов, используя доступное, дешевое, экологически чистое сырье, обеспечивающее прочность топливных брикетов, уменьшение времени разжигания и высокую теплотворную способность.

Поставленная задача решается за счет того, что топливный брикет, включающий отходы древесного угля, древесной муки и связующее - лигносульфонат, в качестве связующего дополнительно содержит 20-80% водную известково-глиняную смесь в массовом соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Лигносульфонат - 10 - 15
20-80%-ная водная известково-глиняная смесь в соотношении 1:1 - 9 - 12
Отходы древесного угля - 70 - 80
Древесная мука - 1 - 5
В качестве связующего используются смесь в соотношении 1:1 глины со строительной известью в виде теста, представляющего собой однородную, красного цвета пастообразную массу с содержанием влаги 20-80% и лигносульфонат - ТУ 13-0281036-15-90, представляющий собой смесь натриевых солей лигносульфоновых кислот с примесью редуцирующих и минерализирующих веществ в виде мучнистого порошка от светло-коричневого до темно-коричневого цвета.

Глина ГОСТ 28177-89, ГОСТ 3226-93, ГОСТ 7032-75 обладает способностью во влажном состоянии образовывать пластичное тело, легко принимать заданную форму и сохранять ее после высыхания. При отжиге глина превращается в камневидное тело.

Строительная известь ГОСТ 9179-77, ГОСТ 16361-87 - продукт обжига кальциевых и магнезитовых карбонатных пород. В результате обжига образуются силикаты, алюминаты и ферриты кальция, придающие извести способность твердеть в воде.

В качестве связующего и пластификатора используется вода по ГОСТ Р 51682-2000.

Древесная мука по ТУ 13-0281036-15-90.

Технологический процесс изготовления топливных брикетов состоит из подготовки компонентов, приготовления 20-80% водной известково-глиняной пасты, смешении ее с отходами древесного угля и древесной мукой до получения однородной массы, далее смешения с лигносульфонатом до получения однородной массы, загрузки в пресс, прессования топливных брикетов, сушки в сушильных шкафах до влажности не более 7%.

Примеры конкретного выполнения представлены в табл. 1.

Результаты испытаний топливных брикетов представлены в табл. 2.

Как видно из данных, приведенных в табл. 1 и 2, качество топливных брикетов соответствует требованиям по ТУ 84-07507808.102-95.

Топливные брикеты горят без дыма и пламени (светятся), после сгорания (без ворошения) сохраняется зола по форме брикетов.

Брикеты представляют собой высококачественное экологически чистое топливо, калорийность сравнима с высокими сортами каменного угля, обладают достаточной прочностью. При сгорании образуется не более 0,25% золы. Никаких вредных веществ и неприятных запахов при сгорании не выделяется.

Топливный брикет предназначен для каминов, походных печек, самоваров, угольных утюгов, для приготовления пищи, обогрева жилых и хозяйственных помещений, особенно в районах, не имеющих природных топлив (дров, каменного угля, торфа и т.д.), для отопления железнодорожных вагонов, бытовок для рабочих и военнослужащих, для использования в промышленности при выплавке высокочистых металлов и в кузнечном производстве и т.д. Топливный брикет включает 70-80% отходов древесного угля, 1-5% древесной муки, 10-15% лигносульфоната и 20-80% водной известково-глиняной смеси в их массовом соотношении 1 : 1. Брикеты горят без дыма и пламени, после сгорания сохраняется зола по форме брикетов. При сгорании образуется не более 0,25% золы. Вредных веществ и неприятных запахов при сгорании не образуется. 2 табл.

Топливный брикет, включающий отходы древесного угля, древесной муки и связующее - лигносульфонат, отличающийся тем, что в качестве связующего дополнительно содержит 20-80%-ную водную известково-глиняную смесь в массовом соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Лигносульфонат - 10-15
20-80%-ная Водная известково-глиняная смесь в соотношении 1:1 - 9-12
Отходы древесного угля - 70-80
Древесная мука - 1-5щ