Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

БРИКЕТИРОВАННОЕ ТВЕРДОЕ ТОПЛИВО
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2477745

(19)

RU

(11)

2477745

(13)

C1

(51) МПК C10L5/00 (2006.01)

C10L5/14 (2006.01)

C06D5/06 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 18.03.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011150322/04, 09.12.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

09.12.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 09.12.2011

(45) Опубликовано: 20.03.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 92000481, 10.03.1996. RU 5067622, 10.09.1995. RU 2098460 C1, 10.12.1997. RU 94015026, 20.12.1995. ЕР 2216387, 11.08.2010. US 4437862 A, 20.03.1984.

Адрес для переписки:

614113, г.Пермь, ул. Чистопольская, 16, Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"

(72) Автор(ы):

Белов Игорь Валентинович (RU),

Ибрагимов Наиль Гумерович (RU),

Иванова Ирина Петровна (RU),

Молчанов Владимир Федорович (RU),

Козьяков Алексей Васильевич (RU),

Субботина Татьяна Эргашовна (RU),

Ковтун Виктор Евгеньевич (RU),

Дубовик Борис Алексеевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU),

Открытое акционерное общество "Сорбент" (RU)

(54) БРИКЕТИРОВАННОЕ ТВЕРДОЕ ТОПЛИВО

(57) Реферат:

Изобретение относится к области разработки эффективного брикетированного твердого топлива для бытовых отопительных печей, каминов, подогревательных устройств теплового водоснабжения, автономных электрогазогенераторов. Описано брикетированное твердое топливо, включающее отсевы активного древесного угля и баллиститный порох, измельченный до дисперсности 0,5-1,0 мм, а в качестве связующего - полиакриламид при следующем соотношении компонентов, мас.%: отсевы активного древесного угля 75-86, баллиститный порох 10-20, связующее 4-5. Изобретение позволяет одновременно решить вопросы экологии, экономии ресурсов и утилизации потенциально опасных высокоэнергетических компонентов. 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 С1; на основе каменного угля и связующего пат. RU 2208044 С1; пат. RU 2043392 С1, пат. RU 2373261 С1; пат. США 3592779, на основе осадков сточных вод (ОСВ) пат. RU 2161641 С1, 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 брикетов твердого топлива при эксплуатации.

Поставленная задача решается путем создания рецептуры брикетированного твердого топлива, включающего отсевы активного древесного угля, измельченные баллиститные пороха и связующее.

Отсевы активного древесного угля, используемые в качестве исходного сырья, - отходы производства (по фракционному составу) активного древесного дробленого 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 (чистом) виде.

В качестве баллиститного пороха используют подлежащие утилизации или уничтожению баллиститные пороха, не содержащие в своем составе солей тяжелых металлов и других экологически опасных компонентов.

Технический результат изобретения достигается за счет использования в составе брикетированного твердого топлива отсевов активного древесного угля и артиллерийского баллиститного пороха, измельченного до дисперстности 0,5-1,0 мм, а в качестве связующего - полиакриламида 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 10-20, связующее (ПАА) 4-5.

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 в виде крошки с габаритным размером частиц 0,5 1,0 мм баллиститных порохов существенно улучшается воспламеняемость брикетов. При этом нижний предел габаритного 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 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 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 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 баллиститного пороха до 20% 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, баллиститные пороха с истекшим гарантийным сроком 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 брикетированного твердого топлива. Изготовленное в лабораторных условиях брикетированное твердое топливо легко воспламеняется и горит с красным свечением без образования открытого пламени, копоти и запаха. Эксперименты с топливными брикетами проведены в опытных условиях Федерального государственного унитарного предприятия «Научно-исследовательский институт полимерных материалов».

Формула изобретения

Брикетированное твердое топливо, включающее отсевы активного древесного угля, баллиститный порох, измельченный до дисперсности 0,5-1,0 мм, и полиакриламид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

отсевы активного древесного угля

75-86

баллиститный порох

10-20

полиакриламид

4-5