ТОПЛИВНЫЙ БРИКЕТ Советский патент 1995 года по МПК C10L11/04 

Изобретение относится к топливной промышленности и может быть использовано при производстве топлива для бытовых и промышленных целей, как средство для быстрого воспламенения традиционных топлив, топливо для туристов, рыбаков и охотников, водителей автотранспорта.

Целью изобретения является снижение давления прессования брикета и себестоимости за счет утилизации устаревших нитроцеллюлозных порохов.

Поставленная цель достигается тем, что в топливный брикет, включающий измельченный углеродсодержащий материал, окислитель и связующее на основе нитроцеллюлозы, с водостойким покрытием на основе нитроцеллюлозы вводят в качестве связующего нитроцеллюлозный порох при следующем соотношении компонентов, мас. Нитроцеллюлозный порох 5-25 Окислитель 3-7,5 Измельченный уг- леродсодержащий материал Остальное
В качестве сгорающего материала для брикетов могут быть использованы углеродсодержащие материалы, например каменный, бурый или древесный уголь, кокс, торф, измельченные отходы лесозаготовки и деревообработки (стружка, опилки). Окислителями являются хлорат натрия или калия, нитрат калия или аммония.

В качестве связующего, одновременно выполняющего роль водостойкого компонента, применяют пироксилиновый или баллиститный нитроцеллюлозный порох, используемый в виде раствора в ацетоне, этилацетате или другом растворителе.

Связующее получают растворением измельченного пороха при следующем соотношении компонентов, мас. Пороховая основа 25-50 Растворитель 50-75
Приготовленное таким образом связующее смешивают с другими компонентами брикета и смесь подают на прессование. Другой способ заключается в смешении всех твердых компонентов, в том числе пороха, и последующем смешении с растворителем.

П р и м е р 1. В качестве сгорающего углеродсодержащего материала использовали древесный или каменный уголь (фракции до 1,5 мм), в качестве окислителя порошок нитрата калия.

Для связующего готовили 28%-ные растворы в ацетоне устаревшего (пролежавшего установленный срок хранения, по истечении которого начинают изменяться баллистические характеристики пороха, но физико-химические свойства, в т.ч. химическая стойкость, сохраняются на прежнем уровне) баллиститного пороха марки 10/1Н (низкоазотная нитроцеллюлоза коллоксилин 58 мас. нитроглицерин 30 мас. централит 3 мас. динитротолуол 7,5 мас. вазелин 1 мас. сера 0,5 мас.) и пироксилинового пороха марки ВТ (смесевая нитроцеллюлоза пироксилин 95,6 мас. остаточное количество растворителя (спирта и эфира) 1 мас. дифениламин 1 мас. камфора 1,5 мас. графит 0,5 мас. остаточная вода 1 мас. ), а также нитроцеллюлозы по прототипу (содержание азота 159,2 мл O/г, вязкость 1^о Э).

Порошки твердых компонентов измельчались, затем производили их смешение со связующим до получения гомогенной массы. Полученную массу прессовали на ручном прессе при контролируемом давлении, обеспечивающем получение брикетов с удельной массой 1,16 г/см³ для каменного угля и 0,71 г/см³ для древесного угля.

Размеры брикетов: Диаметр, мм 50 Высота, мм 14
После прессования производили удаление растворителя до остаточного содержания 0,1% после чего брикеты покрывали лаком, приготовленным из тех же компонентов, что и связующее (15% пороха или нитроцеллюлозы в ацетоне). Результаты измерения давления прессования приведены в табл.1.

П р и м е р 2. Для проверки возможности использования различных углеродсодержащих материалов было изготовлено 10 образцов брикетов.

В качестве углеродсодержащих материалов использовали бурый уголь, фракция до 1,0 мм; торф, измельченный до частиц с максимальным размером 1,0 мм; древесные опилки, измельченные до частиц с максимальным размером 3,0 мм; отходы лесозаготовки, измельченные до частиц с максимальным размером 10,0 мм; измельченную ржаную солому (частицы длиной до 10 мм).

В качестве окислителя использован порошок нитрата калия.

Для связующего готовили 28%-ные растворы в ацетоне устаревшего пироксилинового пороха марки ВТ (состав указан в примере 1) и нитроцеллюлозы (содержание азота 159,2 O/г, вязкость 1^о Э).

Образцы изготавливали так же, как и в примере 1, при этом измеряли давление прессования. Результаты приведены в табл.2.

Из данных, приведенных в таблицах видно, что брикеты с предлагаемым связующим прессуются при значительно меньших давлениях при обеспечении одинаковых значений удельной массы, чем брикеты, изготовленные по прототипу.

При содержании нитроцеллюлозного пороха менее 5,0 мас. получается топливный брикет с неудовлетворительными прочностными характеристиками (σ на сжатие 8 мПа). Содержание более 25 мас. пороха нецелесообразно с точки зрения безопасности применения и хранения. Содержание окислителя в брикете пропорционально содержанию сгорающего материала и определяется с одной стороны минимальным количеством, необходимым для воспламенения брикета (3%), а с другой стороны максимальным количеством, необходимым для оптимальной скорости сгорания (7,5%).

Все брикеты испытаны на влагопроницаемость и способность к быстрому зажиганию. Результаты испытаний положительны.

Использование изобретения позволяет снизить себестоимость топливных брикетов за счет уменьшения количества необходимого для приготовления связующего растворителя (по сравнению с прототипом на 70%) и, кроме того, позволяет утилизировать пороха с истекшим сроком хранения. Расходы на использование таких порохов, складывающиеся из затрат на упаковку и транспортировку к месту использования, значительно ниже, чем расходы по уничтожению устаревших порохов, требующих строительства и оборудования площадок для сжигания, содержания специального персонала и обеспечения выполнения правил ТБ, и тем более ниже себестоимости специально изготовленной нитроцеллюлозы.

Применение: топливо для бытовых и промышленных целей, в качестве средства для быстрого воспламенения топлив. Сущность изобретения: предложенный топливный брикет содержит, мас.%: нитроцеллюлозный порох 5 - 25, окислитель (хлорат натрия или калия, нитрат калия или аммония) 3 - 7,5 и измельченный углеродсодержащий материал (каменный, древесный или бурый уголь, кокс, торф, древесные отходы) - остальное, и снабжен водостойким покрытием на основе нитроцеллюлозы, что обеспечивает снижение давления прессования и снижение себестоимости брикета. 2 табл.

ТОПЛИВНЫЙ БРИКЕТ, включающий измельченный углеродсодержащий материал, окислитель и связующее на основе нитроцеллюлозы, с водостойким покрытием на основе нитроцеллюлозы, отличающийся тем, что, с целью снижения давления прессования и себестоимости брикета, в качестве связующего он содержит нитроцеллюлозный порох при следующем соотношении компонентов, мас.

Нитроцеллюлозный порох 5 25
Окислитель 3 7,5
Измельченный углеродсодержащий материал Остальное