ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2098460
ТОПЛИВНЫЙ БРИКЕТ
Имя изобретателя: Блинков Евгений Леонидович; Курочкин Анатолий Иванович; Остапенко Сергей Николаевич
Имя патентообладателя: Блинков Евгений Леонидович; Курочкин Анатолий Иванович; Остапенко Сергей Николаевич
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1996.05.21
Изобретение относится к топливным брикетам, которые могут быть использованы в
теплоэнергетике и для коммунально-бытового потребления. Топливный брикет включает
спресованную смесь, содержащую, мас.%: торф 20-30, утилизируемое твердое ракетное топливо
5-15, карбонат щелочного или щелочноземельного металла 4-12, угольную мелочь остальное.
Брикет обладает высокими зажигательными свойствами, длительным временем горения и
обеспечивает экологическую безопасность при его использовании.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к топливным брикетам, которые могут быть использованы
для удовлетворения потребностей теплоэнергетической отрасли и для коммунально-бытового
потребления.
Известен состав брикета, содержащий смесь (мас.) из глины 10-25, нитрата калия или
натрия 5-20, алюминия или магния 5-15, каменного угля - остальное [1]
Указанный брикет в своем составе содержит в качестве связующего компонента
глину, а в качестве зажигающей добавки селитру и горючие материалы.
Основными недостатками такого брикета является то, что глина, представляющая собой
негорючее вещество, на 10-25% снижает теплотворную способность брикета и затрудняет его
зажигание. Вследствие этого в брикете возможно использование в качестве основного
топлива только качественного каменного угля. Указанные выше недостатки частично
компенсируются введением в брикет нитрата калия или натрия, а также алюминия или
магния в общем количестве 10-35 мас. что существенно увеличивает себестоимость брикета и
может привести к выбросу экологически опасных оксидов азота.
Наиболее близким к предлагаемому составу брикета является брикет, содержащий смесь (мас.)
из измельченного торфа 27,5-32,5; измельченного каменного или бурого угля 27,5-32,5 и отходов
производства нитрата целлюлозы (зажигательная добавка на основе порохов) до 100 [2]
К основным недостаткам такого брикета следует отнести низкую эффективность отходов
производства нитроцеллюлозы как зажигательной добавки, в результате чего масса угля в
брикете составляет около трети массы брикета. Следует также отметить непостоянство
состава этих отходов, измельчающегося главным образом с изменением содержания в
отходах минеральных составляющих (песка), ограниченный объем получаемой массы отходов,
а также экологические проблемы, связанные с вредными газовыми выбросами при сжигании
брикетов.
Задачей изобретения является создание топливного брикета, обладающего простотой и
экономичностью в изготовлении, с более высокими зажигательными свойствами, длительным
временем горения и экологической безопасностью при его использовании.
Для достижения указанных технических результатов топливный брикет включает
спрессованную смесь угольной мелочи, торфа и зажигательной добавки, в качестве которой
он содержит утилизируемое твердое ракетное топливо и дополнительно содержит карбонат
щелочного или щелочноземельного металла при следующих соотношения компонентов, мас.
Торф 20-30;
Утилизированное твердое ракетное топливо 5-15;
Карбонат щелочного или щелочноземельного металла 4-12;
Угольная мелочь Остальное.
Зажигательные свойства брикета существенно улучшаются при введении в его состав
твердого ракетного топлива (ТРТ), как баллистического, так и смесевого типа,
извлекаемого из отслуживших свой срок ракет и подлежащих утилизации.
Введение в состав брикета химических нейтрализаторов карбоната щелочного или
щелочноземельного металла обеспечивает защиту от вредного воздействия экологически
опасных, газообразных компонентов, выделяющихся при сжигании топлива.
При содержании в брикете менее 5% ТРТ процесс его вспышки и загорания всей массы брикета
затягивается во времени, а эффективность зажигания угля и торфа от ТРТ в брикете
становится недопустимо низкой. Содержание ТРТ в брикете выше 15% не эффективно, так как в
этом случае основной процесс выгорания большей части частиц ракетного топлива
осуществляется вне тела брикета и поэтому не способствует зажиганию энергетического
топлива в нем. Указанные границы концентрации ТРТ в брикете определяют содержание
химического нейтрализатора в нем в пределах 4-12%
Пример. Твердое ракетное топливо смесевого типа, содержащее в своем составе, мас.
перхлорат аммония 62,0, алюминиевый порошок 18,0, акрилатный каучук с пластификатором 19,5 и
ферроцен 0,5, извлеченное из ракетного двигателя и измельченного до минус 1мм, смешивают
в соотношении, мас. 55,0 45,0 с пылевидным поташом или другим карбонатом щелочного или
щелочноземельного металла. Полученную смесь смешивают с бурым или каменным углем,
предварительно измельченным до минус 1мм и подсушенным до влажности 10-15% в соотношении,
мас. 22,5 77,5. Полученная смесь взрыво- и пожаробезопасна и транспортируется на
действующее производство брикетов из торфа, где ее смешивают с торфом, предварительно
измельченным до минус 3 мм и подсушенным до остаточной влажности 10-15% в соотношении, мас.
80 20. Полученную смесь брикетируют на штемпельном или кольцевом прессе при давлении
брикетирования не менее 150 МПа.
Состав полученного брикета, мас.
ТРТ 10
Поташ 8
Уголь 62
Торф 20
Форма и размеры брикетов определяются размерами штемпеля пресса, на котором они
брикетируются, и размерами печей, для сжигания в которых они предназначены.
Результаты зажигания и горения каменного и бурого углей и торфа при вспышке ТРТ в
брикете указанного выше состава приведены в таблице. При этом массовая концентрация
торфа в брикете составляла минимально возможную (по условиям необходимой прочности
брикетов) величину 20% концентрация ТРТ изменялась в интервале от 0 до 25% с шагом в 5% при
соответствующем изменении концентрации угля и поташа. Как показано в таблице, с ростом
концентрации ТРТ в композиции до 15% доля сгоревшего в процессе зажигания от ТРТ
энергетического топлива (уголь и торф) растет с 25,1-27,3 до 42,4-44,3% а при дальнейшем ее
увеличении падает. Данные таблицы свидетельствуют, что включение ТРТ в состав брикета
позволяет обеспечить устойчивое зажигание энергетического топлива с выделением из
него летучих веществ в количестве 30-45% при вспышке ТРТ, при этом общее время горения
брикета составляет 7,0-8,0 мин.
Данные таблицы свидетельствуют о технико-экономическом преимуществе предлагаемых
брикетов, обеспечивающимся увеличением времени горения брикетов с 2,0 до 7-8 мин.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Топливный брикет, включающий спрессованную смесь угольной мелочи, торфа и твердой
зажигательной добавки, отличающийся тем, что в качестве зажигательной добавки он
содержит утилизируемое твердое ракетное топливо и дополнительно содержит карбонат
щелочного или щелочноземельного металла при следующих соотношениях компонентов, мас.
Торф 20 30
Утилизируемое твердое ракетное топливо 5 15
Карбонат щелочного или щелочноземельного металла 4 12
Угольная мелочь Остальноев
Версия для печати
Дата публикации 15.01.2007гг
вверх
|