ТОПЛИВНЫЙ БРИКЕТ Российский патент 2023 года по МПК C10L5/40 C10L5/44 C10L5/10 C10L5/14 C10L5/04 

Изобретение относится к области твердотопливных брикетов на основе углеродосодержащих материалов, в частности к топливным брикетам, используемым в бытовых условиях для автономного, экологически чистого и экономичного обогрева жилых и хозяйственных помещений, теплиц и парников, особенно в районах, не имеющих природных топлив (дров, каменного угля, торфа и т.п.), для каминов, походных печек, самоваров и для отопления железнодорожных вагонов, бытовок для рабочих и военнослужащих, а также приготовления пищи в мангалах, грилях и шашлычницах.

Известен топливный брикет по патенту РФ 237832, опубликован 10.01.2010, содержащий измельченный древесный уголь с размером частиц от 0,05 до 5 мм, воду и связующее, выбранное из крахмала, карбоксилметилцеллюлозы, или гидросиликата натрия или сапропеля при следующем соотношении компонентов, мас.%: Крахмал от 4 до 8, или Карбоксилметилцеллюлоза от 4 до 8, или гидросиликат натрия от 2 до 5, или сапропель от 2 до 10, вода менее 3, измельченный древесный уголь остальное до 100, а плотность топливного брикета составляет от 500 до 900 кг/м3.

К основным недостаткам таких топливных брикетов следует отнести сложность изготовления брикетов и подготовки компонентов для их изготовления, а также их высокую стоимость и необходимость доставки используемых связующих к месту изготовления.

Техническими результатами, на получение которых направлено изобретение, являются применение в качестве связующего для топливных брикетов, не применявшийся ранее для этих целей широко распространенный местный ресурс - борщевик Сосновского, а также ресурсосбережение, улучшение экологии и прекращение засорения плодородных почв из-за колоссального распространения борщевика Сосновского на территории РФ.

Технический результат достигается в топливном брикете, содержащем предварительно смешанные перемолотый углеродосодержащий наполнитель и биомассу из перемолотых растений борщевика Сосновского (целые растения, включающие в себя листья, стебли и цветки), используемую в качестве связующего, спрессованном с удалением жидкой составляющей и высушенном.

Борщевик Сосновского (БС) (Heracleum sosnowskyi Manden) - крупное травянистое растение семейства зонтичных (Apiaceae). В середине 20-го века широко внедрялся на полях европейской части СССР и Восточной Европы как кормовая культура. Благодаря способности к самосеву в конце 20-го века стал интенсивно распространятся за пределы земель, на которых возделывался. Все части растения содержат фурокумарины - вещества, которые при попадании на кожу резко повышают ее чувствительность к ультрафиолетовому свету. Поражения соком и пыльцой растения могут образоваться не только при контакте незащищенной кожи с ним, но и через одежду. Растения легко определить по их огромным размерам, часто 3-5 м высотой. Листья 1 м или более шириной. Они разделены и резко заострены с мягкими волосками на нижней поверхности. Жесткий полый стебель имеет диаметр не менее 10 см. Он бороздчатый и зеленый с темно-красновато-фиолетовыми пятнами. Стебли листа отмечены так, что каждое пятно имеет щетину, которая испускает сок при поломке.

Борщевик, признанный сорняком, стремительно захватывает значительные территории России, Казахстана, Западной Европы, при этом в Западной Европе действуют правительственные и общественные программы по его уничтожению без какой-либо утилизации.

Борщевик отличается высокой урожайностью - до 250 тонн на гектар. Совпадение трех факторов - высокая урожайность, способность к связыванию компонентов топливных брикетов и беззатратная добыча (уничтожение вредного сорняка) - делают борщевик уникальным растением для изготовления топливных брикетов.

Предпочтительно в качестве углеродосодержащего наполнителя использовать перемолотый древесный уголь фракции 10-20 мкм.

Предпочтительно растения борщевика Сосновского (целые растения, включающие в себя листья, стебли и цветки) использовать в перемолотом виде с размером твердых частиц 10-20 мкм.

Предпочтительно добавление древесной золы в состав смешанных углеродосодержащего наполнителя и биомассы.

Предпочтительно в качестве древесной золы использование древесной золы осины.

Предпочтительно в составе топливного брикета использовать биомассу из перемолотых растений борщевика Сосновского (целые растения, включающие в себя листья, стебли и цветки) в количестве 2 мас. %.

Предпочтительно в составе топливного брикета использовать золу осины в количестве мас. 0,5%.

Предпочтительно выполнение топливного брикета спрессованным с использованием гидравлический пресса и формы с цилиндрическим отверстием и с возможностью отвода жидкой фракции.

Предпочтительно выполнение топливного брикета цилиндрическим с высотой 60 мм и диаметром 30-36 мм.

Предпочтительно выполнение топливного брикета спрессованным гидравлическим прессом 300-500 тонн.

Предпочтительно выполнение топливного брикета высушенным в вакуумной камере при температуре 50°С в течение 4-5 часов.

Изобретение реализуется в топливном брикете, выполненном цилиндрическим с высотой 60 мм и диаметром 30-36 мм содержащем, предварительно перемешанные, перемолотый древесный уголь, биомассу из перемолотых растений борщевика Сосновского (целые растения, включающие в себя листья, стебли и цветки), используемую в качестве связующего и золу осины в количестве мас. 0,5%, спрессованном с удалением жидкой составляющей и высушенном в вакуумной камере. Брикет сохраняет свою форму при транспортировке и сгорает беспламенным горением в течение 4 часов.

Топливный брикет изготавливается путем предварительного перемешивания, перемолотого древесного угля и биомассы из перемолотых растений борщевика Сосновского (целые растения, включающие в себя листья, стебли и цветки), после чего прессуется в гидравлическом прессе с удалением жидкой составляющей и далее высушивается в вакуумной камере при температуре 50°С в течение 4-5 часов, после чего готов к использованию. Топливный брикет поджигается со стороны одного из оснований и горит в течение 4 часов беспламенным горением.

Таким образом достигается технический результат. Новизна и изобретательский уровень изобретения заключаются в том, что в качестве связующего в состав топливных брикетов включен, не применявшийся ранее для этих целей широко распространенный местный ресурс - борщевик Сосновского, причем обеспечивается также ресурсосбережение, улучшение экологии и прекращение засорения плодородных почв из-за колоссального распространения борщевика Сосновского на территории РФ.

Изобретение относится к области твердотопливных брикетов на основе углеродосодержащих материалов, в частности к топливным брикетам, используемым в бытовых условиях для автономного, экологически чистого и экономичного обогрева жилых и хозяйственных помещений, теплиц и парников, особенно в районах, не имеющих природных топлив (дров, каменного угля, торфа и т.п.), для каминов, походных печек, самоваров и для отопления железнодорожных вагонов, бытовок для рабочих и военнослужащих, а также для приготовления пищи в мангалах, грилях и шашлычницах. Раскрывается топливный брикет, содержащий предварительно смешанные перемолотый углеродосодержащий наполнитель и связующее. При этом в качестве связующего использована биомасса из перемолотых растений борщевика Сосновского. Брикет выполнен спрессованным с удалением жидкой составляющей и высушенным. Техническим результатом, на получение которого направлено изобретение, является применение в качестве связующего для топливных брикетов широко распространенного местного ресурса - борщевика Сосновского, не применявшегося ранее для этих целей, а также ресурсосбережение, улучшение экологии и прекращение засорения плодородных почв из-за колоссального распространения борщевика Сосновского на территории РФ. 10 з.п. ф-лы, 1 пр.

1. Топливный брикет, содержащий предварительно смешанные перемолотый углеродосодержащий наполнитель и связующее, отличающийся тем, что в качестве связующего использована биомасса из перемолотых растений борщевика Сосновского, а брикет выполнен спрессованным с удалением жидкой составляющей и высушенным.

2. Топливный брикет по п.1, отличающийся тем, что выполнен высушенным в вакуумной камере при температуре 50°С в течение 4-5 часов.

3. Топливный брикет по п.1, отличающийся тем, что в качестве углеродосодержащего наполнителя использован перемолотый древесный уголь фракции 10-20 мкм.

4. Топливный брикет по п.1, отличающийся тем, что растения борщевика Сосновского использованы в перемолотом виде с размером твердых частиц 10-20 мкм.

5. Топливный брикет по п.1, отличающийся тем, что в состав смеси углеродосодержащего наполнителя и биомассы добавлена древесная зола.

6. Топливный брикет по п.5, отличающийся тем, что в качестве древесной золы добавлена древесная зола осины.

7. Топливный брикет по п.4, отличающийся тем, что в составе топливного брикета использована биомасса из перемолотых растений борщевика Сосновского в количестве 2 мас.%.

8. Топливный брикет по п.6, отличающийся тем, что в составе топливного брикета использована зола осины в количестве 0,5 мас.%.

9. Топливный брикет по п.1, отличающийся тем, что выполнен спрессованным с использованием гидравлического пресса и формы с цилиндрическим отверстием и с возможностью отвода жидкой фракции.

10. Топливный брикет по п.1, отличающийся тем, что выполнен цилиндрическим с высотой 60 мм и диаметром 30-36 мм.

11. Топливный брикет по п.9, отличающийся тем, что выполнен спрессованным с использованием гидравлического пресса 300-500 т.