Твердый топливный элемент и способ его изготовления

Номер патента: 7856

Опубликовано: 27.02.2007

Автор: Лехман Чед Дэниел

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Твердый топливный элемент, который содержит массу горючего материала, которая пропитана композицией ускорителя, содержащей жидкое топливо и тормозящий испарение агент, выбранный из группы, в которую входят термоэластопласты, органические производные глины, ацетат циркония и октаноат алюминия.

2. Твердый топливный элемент по п.1, в котором масса горючего материала представляет собой брикет, изготовленный из спрессованного горючего материала.

3. Твердый топливный элемент по п.2, в котором спрессованный горючий материал выбран из группы, в которую входят углеродистый материал, целлюлозный материал и гранулированный каменный уголь.

4. Твердый топливный элемент по п.1, в котором масса горючего материала представляет собой каменный уголь.

5. Твердый топливный элемент по одному из пп.1-4, в котором масса герметизирована горючим герметиком.

6. Твердый топливный элемент по п.5, в котором большая часть горючего герметика расположена ниже поверхности массы.

7. Твердый топливный элемент по п.5 или 6, в котором горючий герметик имеет вид композиции углеводородного парафина.

8. Твердый топливный элемент по п.1, в котором жидкое топливо представляет собой вазелиновое масло.

9. Твердый топливный элемент по п.8, в котором жидкое топливо выбрано из группы, в которую входят С913 парафины и смеси C9-C13 парафинов.

10. Твердый топливный элемент по п.1, в котором тормозящий испарение агент выбран из группы, в которую входят термоэластопласт и смесь термоэластопласта с маслом.

11. Твердый топливный элемент по п.10, в котором термоэластопласт представляет собой сополимер эластомера и стирола.

12. Твердый топливный элемент по п.11, в котором эластомер выбран из группы, в которую входят полиэтилен/бутилен и полиэтилен/пропилен.

13. Твердый топливный элемент по п.11 или 12, в котором сополимер эластомера и стирола содержит по меньшей мере 33 вес.% стирола.

14. Твердый топливный элемент по п.1, в котором тормозящий испарение агент представляет собой органическое производное бентонитной глины.

15. Способ изготовления твердого топливного элемента, который включает в себя операцию, по меньшей мере, частичного погружения массы горючего материала в композицию ускорителя, которая содержит жидкое топливо и тормозящий испарение агент, выбранный из группы, в которую входят термоэластопласты, органические производные глины, ацетат циркония и октаноат алюминия, таким образом, что по меньшей мере часть композиции ускорителя абсорбируется горючим материалом, в результате чего получают пропитанную ускорителем массу горючего материала.

16. Способ по п.15, в котором жидкое топливо представляет собой вазелиновое масло.

17. Способ по п.16, в котором жидкое топливо выбирают из группы, в которую входят С913 парафины и смеси С913 парафинов.

18. Способ по одному из пп.15-17, в котором тормозящий испарение агент выбирают из группы, в которую входят термоэластопласт и смесь термоэластопласта с маслом.

19. Способ по п.18, в котором термоэластопласт представляет собой сополимер эластомера и стирола.

20. Способ по п.19, в котором эластомер выбирают из группы, в которую входят полиэтилен/бутилен и полиэтилен/пропилен.

21. Способ по п.19 или 20, в котором сополимер эластомера и стирола содержит по меньшей мере 33 вес.% стирола.

22. Способ по одному из пп.15-17, в котором тормозящий испарение агент представляет собой органическое производное бентонитной глины.

23. Способ по п.15, в котором масса горючего материала представляет собой брикет спрессованного материала, выбранного из группы, в которую входят древесный уголь, гранулированный каменный уголь и целлюлозный материал, причем способ включает в себя предварительную операцию прессования древесного угля, гранулированного каменного угля или целлюлозного материала, чтобы образовать брикет.

24. Способ по п.15, который дополнительно предусматривает приложение к массе горючего материала пониженного давления, ранее погружения массы в указанную композицию ускорителя.

25. Способ по п.15, который дополнительно предусматривает приложение к массе горючего материала пониженного давления в ходе погружения массы в указанную композицию ускорителя.

26. Способ по п.24 или 25, в котором к массе прикладывают пониженное давление от 96 до 99 кПа.

27. Способ по п.24 или 25, в котором к массе затем прикладывают повышенное давление.

28. Способ по п.27, в котором к массе прикладывают повышенное давление от 136 до 140 кПа.

29. Способ по п.15, в котором массу горючего материала, по меньшей мере, частично погружают в композицию ускорителя на период времени от 20 с до 4 мин.

30. Способ по п.15, который дополнительно предусматривает герметизацию герметиком пропитанной ускорителем массы горючего материала.

31. Способ по п.30, в котором герметик представляет собой композицию углеводородного парафина, а герметизация массы предусматривает, по меньшей мере, частичное погружение пропитанной ускорителем массы горючего материала в ванну расплавленной композиции углеводородного парафина.

32. Способ по п.31, в котором пропитанную ускорителем массу горючего материала, по меньшей мере, частично погружают в ванну расплавленной композиции парафина на период времени от 5 до 30 с.

33. Композиция ускорителя для пропитки массы горючего материала, содержащая

тормозящий испарение агент, выбранный из группы, в которую входят термоэластопласт и смесь термоэластопласта с маслом, органическое производное глины, ацетат циркония и октаноат алюминия; и

жидкое топливо.

34. Композиция ускорителя по п.33, в которой тормозящий испарение агент представляет собой термоэластопласт, причем термоэластопласт образован в виде сополимера эластомера и стирола.

35. Композиция ускорителя по п.34, в которой эластомер выбран из группы, в которую входят полиэтилен/бутилен и полиэтилен/пропилен.

36. Композиция ускорителя по п.34 или 35, в которой сополимер эластомера и стирола содержит по меньшей мере 33 вес.% стирола.

37. Композиция ускорителя по п.33, в которой тормозящий испарение агент представляет собой органическое производное глины, причем глина представляет собой бентонитную глину.

38. Композиция ускорителя по п.33, в которой жидкое топливо представляет собой вазелиновое масло.

39. Композиция ускорителя по п.38, в которой жидкое топливо выбрано из группы, в которую входят C9-C13 парафины и смеси C9-C13 парафинов.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

007856 Настоящее изобретение в общем имеет отношение к твердому топливу. Более конкретно, настоящее изобретение имеет отношение к созданию твердого топливного элемента и к способу изготовления твердого топливного элемента. Настоящее изобретение также имеет отношение к созданию композиции ускорителя (катализатора), предназначенной для использования при изготовлении твердого топливного элемента. Заявителю известны публикации, в которых описано введение горючей жидкости в брикет древесного угля, на который затем наносят покрытие. Заявитель полагает, что настоящее изобретение позволит исключить необходимость использования покрытия, которое содержит летучую горючую жидкость, поглощаемую внутренним объемом брикета, за счет использования тормозящего испарение агента в сочетании с жидким топливом/горючей жидкостью, в результате чего происходит замедление испарения жидкого топлива, поглощенного внутри брикета. В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается твердый топливный элемент, который содержит массу (тело) горючего материала, которая пропитана композицией ускорителя,содержащей жидкое топливо и тормозящий испарение агент, выбранный из группы, в которую входят термоэластопласты, органические производные глины, ацетат циркония и октаноат алюминия. Под композицией ускорителя понимают горючую композицию, которая служит в качестве средства улучшения горения или промотора горения, когда твердый топливный элемент зажигают и затем сжигают. Использованный здесь термин тормозящий испарение агент следует понимать как агент, который снижает тенденцию топлива к испарению, например, за счет повышения его вязкости. Массой горючего материала может быть брикет, изготовленный из спрессованного горючего материала. Спрессованным горючим материалом может быть углеродистый материал, такой как древесный уголь или каменноугольная пыль. Массой горючего материала преимущественно является брикет спрессованного древесного угля такого типа, который используют для приготовления пищи на открытом воздухе. Вместо этого, спрессованным горючим материалом может быть целлюлозный материал, такой как,например, древесные опилки. Массой горючего материала также может быть каменный уголь или твердый древесный уголь. Масса горючего материала может быть герметизирована горючим герметиком. Более конкретно,масса может быть герметизирована горючим герметиком в виде композиции углеводородного парафина(воска), такой как, например, смесь твердого парафина со смолой. Герметик может быть, по меньшей мере, частично диффундирован через поверхность массы или может проникать через поверхность массы. Большая часть герметика преимущественно расположена под поверхностью массы. Жидким топливом может быть вазелиновое масло (жидкий парафин). Более конкретно, жидкое топливо может быть выбрано из группы, в которую входят C9-C13 парафины и смеси С 9-С 13 парафинов. Тормозящим испарение агентом может быть термоэластопласт. Термоэластопластом может быть сополимер эластомера и стирола. Более конкретно, сополимером эластомера и стирола может быть сополимер олефинового эластомера и стирола. Олефиновый эластомер может быть выбран из группы, в которую входят полиэтилен/бутилен и полиэтилен/пропилен. Сополимер эластомера и стирола преимущественно содержит по меньшей мере 33 вес.% стирола. Это может быть, например, сополимер эластомера и стирола, известный под торговой маркой KRATON G Polymer фирмы KRATON Polymers. Термоэластопласт может составлять часть смеси, которая содержит термоэластопласт и масло, такое как, например, минеральное масло. Вместо этого, тормозящий испарение агент может представлять собой органическое производное глины. Более конкретно, тормозящий испарение агент может представлять собой органическое производное бентонитной глины, например, которое известно под торговой маркой BENTONE SD-1 или BENTONE 34 и выпускается фирмой Elementis Specialties. Само собой разумеется, что могут быть использованы и другие подходящие тормозящие испарение агенты, в том числе ацетат циркония и/или октаноат алюминия. В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается способ изготовления твердого топливного элемента, причем указанный способ включает в себя операцию, по меньшей мере,частичного погружения массы горючего материала в композицию ускорителя, содержащую жидкое топливо и тормозящий испарение агент, выбранный из группы, в которую входят термоэластопласты, органические производные глины, ацетат циркония и октаноат алюминия, так что по меньшей мере часть композиции ускорителя абсорбируется горючим материалом, что позволяет получить пропитанную ускорителем массу горючего материала. Жидким топливом может быть вазелиновое масло. Более конкретно, жидкое топливо может быть выбрано из группы, в которую входят C9-C13 парафины и смеси С 9-C13 парафинов. Тормозящим испарение агентом может быть термоэластопласт, как уже было упомянуто здесь выше. Вместо этого, тормозящим испарение агентом может быть органическое производное бентонитной глины, как уже было упомянуто здесь выше.-1 007856 Массой горючего материала может быть твердый древесный уголь или брикет спрессованного древесного угля. Когда массой горючего материала является брикет спрессованного древесного угля, способ может содержать предварительную операцию прессования гранулированного древесного угля, чтобы образовать брикет. Вместо этого, массой горючего материала может быть брикет спрессованного целлюлозного материала, такого как древесные опилки, или брикет спрессованного гранулированного каменного угля, при этом способ может содержать предварительную операцию прессования целлюлозного материала или гранулированного каменного угля, чтобы образовать брикет. Способ может содержать операцию приложения к массе горючего материала пониженного давления, ранее погружения массы в указанную композицию ускорителя. Вместо этого, или в дополнение к этому, способ может предусматривать приложение к массе горючего материала пониженного давления в ходе погружения массы в указанную композицию ускорителя. К массе горючего материала может быть приложено пониженное давление ориентировочно от 96 до 99 кПа, а преимущественно ориентировочно от 97 до 98 кПа. Способ может содержать операцию приложения к массе горючего материала повышенного давления в ходе погружения массы в указанную композицию ускорителя. К массе горючего материала может быть приложено повышенное давление ориентировочно от 136 до 140 кПа, а преимущественно ориентировочно от 137 до 138 кПа. К массе горючего материала прикладывают повышенное давление обычно после приложения пониженного давления. Масса горючего материала может быть, по меньшей мере, частично погружена в композицию ускорителя на период времени ориентировочно от 20 с до 4 мин. Способ может дополнительно предусматривать герметизацию пропитанной ускорителем массы горючего материала герметиком, в результате чего герметизируется композиция ускорителя, абсорбированная горючим материалом. Герметиком может быть углеводородный материал, такой как, например, композиция углеводорода/твердого парафина (углеводородного твердого парафина). В таком случае герметизация может предусматривать, по меньшей мере, частичное погружение пропитанной ускорителем массы горючего материала в ванну расплавленной композиции углеводородного парафина. Пропитанная ускорителем масса горючего материала может быть, по меньшей мере, частично погружена в ванну расплавленной композиции углеводородного парафина на период времени ориентировочно от 5 до 30 с. В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается композиция ускорителя, которая содержит тормозящий испарение агент, выбранный из группы, в которую входят термоэластопласт, смесь термоэластопласта с маслом, органическое производное глины, ацетат циркония и октаноат алюминия; и жидкое топливо. Термоэластопласт может быть предварительно смешан с маслом, например с минеральным маслом,чтобы образовать масляный гель. Термоэластопласт может соответствовать описанному здесь ранее. Более конкретно, термоэластопласт может быть блок-сополимером стирола, таким как эластомер, имеющийся в продаже под торговой маркой KRATON G Polymer фирмы KRATON Polymers. Органическое производное глины может представлять собой органическое производное бентонитной глины, такое как имеющееся в продаже под торговой маркой BENTONE SD-1 или BENTONE 34 фирмы Elementis Specialties. Жидким топливом может быть вазелиновое масло. Более конкретно, жидкое топливо может быть выбрано из группы, в которую входят С 9-С 13 парафины и смеси C9-C13 парафинов. Далее настоящее изобретение будет описано в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи и примеры. На фиг. 1 показан вид в перспективе в разрезе твердого топливного элемента в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 2 показана схема последовательности операций способа изготовления твердого топливного элемента в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 3 схематично показана установка, предназначенная для использования в способе изготовления твердого топливного элемента в соответствии с настоящим изобретением. Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 1, на которой позицией 10 показан в общем виде топливный элемент в соответствии с настоящим изобретением. Топливный элемент 10 содержит массу 12 спрессованного древесного угля. В соответствии с другими вариантами настоящего изобретения (не показаны) топливный элемент содержит массу других горючих материалов, таких как твердый древесный уголь, каменный уголь или материал, который главным образом содержит твердый целлюлозный материал, например древесные опилки. Масса 12 пропитана композицией ускорителя, содержащей смесь жидкого топлива и тормозящего-2 007856 испарение агента (не показано). В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения жидкое топливо представляет собой смесь C9-C13 вазелиновых масел, полученных из каменного угля. В соответствии с предпочтительным вариантом, тормозящий испарение агент представляет собой термоэластопласт KRATON G Polymer (торговая марка), являющийся сополимером эластомера и стирола, который может быть закуплен на фирме KRATON Polymers. KRATON G Polymer может образовывать часть смеси масляного геля, содержащего полимер и минеральное масло. Вместо этого,жидкое топливо может быть непосредственно перемешано с термоэластопластом KRATON G Polymer,например, при помощи статического смесителя или смесителя высокого среза. В соответствии с другим вариантом тормозящий испарение агент представляет собой органоглину типа BENTONE SD-1 или BENTONE 34 (торговые марки), которая может быть закуплена на фирме Elementis Specialties. В соответствии с другими вариантами тормозящий испарение агент представляет собой ацетат циркония и/или октаноат алюминия. Тормозящий испарение агент обычно служит для повышения вязкости жидкого топлива в композиции ускорителя и для снижения давления паров жидкого топлива, в результате чего снижается испарение жидкого топлива. Следует иметь в виду, что композиция ускорителя имеет более высокую температуру кипения, чем температура кипения жидкого топлива, за счет присутствия тормозящего испарение агента, который имеет высокую температуру плавления. Обычно композиция ускорителя абсорбируется в сердцевину 16 массы 12. Масса 12 герметизирована при помощи горючей композиции 14 углеводородного твердого парафина, которая обычно представляет собой смесь твердого парафина со смолой, которую, например, продает фирма Sasol Wax (Южная Африка) (Pty) Ltd под торговой маркой (наименованием) ЕХР 1456. Обычно большая часть композиции 14 проникает через поверхность на глубину ориентировочно от 0,5 до 1 мм,однако, следует иметь в виду, что глубина проникновения может варьировать от одной партии топливных элементов 10 к другой. Пример 1. Топливный элемент 10 был приготовлен при помощи процесса непрерывной подачи. Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 2, на которой схематично показан указанный процесс, причем одну тонну брикетов подавали через пылеуловитель на конвейер из проволочной сетки (операция 30). Конвейер проходит над вибростендом (операция 31), где брикеты сортируют, чтобы обеспечить их плоскую ориентацию на конвейере из проволочной сетки. Затем брикеты на конвейере проходят ниже поверхности ванны композиции ускорителя (операция 32), и погружаются в нее ориентировочно на 3 мин, так что каждый брикет поглощает около 15 мл композиции ускорителя. Композиция ускорителя в этом случае содержит смесь C9-C13 вазелиновых масел с полимером KRATON G, причем композиция содержит 3 вес.% полимера KRATON G и баланс C9-C13 вазелиновых масел, и имеет температуру плавления около 100 С. Температуру ванны поддерживали ориентировочно на этом же уровне (т.е. 100 С) при помощи теплообменника, через который осуществляли циркуляцию композиции ускорителя. Были использованы датчики в виде термопар для измерения температуры ванны и задания скорости циркуляции композиции ускорителя через теплообменник, что позволяет поддерживать температуру ванны около 100 С. Затем брикеты проходят на конвейере над поверхностью ванны и транспортируются в зону стекания капель (операция 34), где собирают стекающие капли композиции ускорителя, для их возврата в ванну для повторного использования (операция 32). Брикеты после этого выдерживают в течение времени около 5 с, чтобы их температура могла упасть ниже 100 С, ранее их транспортирования при помощи конвейера ниже поверхности дополнительной ванны из жидкой смеси твердого парафина со смолой типа ЕХР 1456 (операция 36). Брикеты затем при помощи конвейера выводят из ванны и создают возможность для их охлаждения, чтобы произошло отверждение композиции парафина. В соответствии с одним из вариантов (операция 38) брикеты подвергают принудительному охлаждению, чтобы ускорить отверждение композиции парафина. Следует иметь в виду, что так как каждый брикет имеет температуру ниже 100 С ранее погружения в композицию парафина, то горячая композиция парафина диффундирует через поверхность брикета и отверждается главным образом под ней (позиция 14 на фиг. 1). Композиция парафина дополнительно может образовывать покрытие (не показано) на поверхности. Обычно около 1 г смеси твердого парафина со смолой проникает через поверхность брикета. Несмотря на то, что выше описан процесс непрерывной подачи, следует иметь в виду, что вместо него может быть использован процесс одноразовой загрузки (периодический процесс) для изготовления топливного элемента 10 в соответствии с настоящим изобретением. В таком процессе брикеты обычно помещают в виброкорзину. Пыль под корзиной обычно собирают ранее погружения корзины в ванну композиции ускорителя. Затем корзину брикетов поднимают и выводят из ванны композиции ускорителя и создают возможность стекания капель. Для того, чтобы большинство брикетов, если не все брикеты, в корзине могли контактировать с композицией ускорителя, в корзине обычно выполняют каналы, при этом корзина может иметь, например, кольцевую полость для брикетов вокруг центрального канала. Содержащую брикеты корзину погружают в ванну горячей смеси твердого парафина со смолой, а затем поднимают и создают вибрации для удаления избытка парафина. Обычно температура брикетов во время погружения в парафин превышает температуру отверждения парафиновой смеси, так что парафиновая-3 007856 смесь проникает через поверхность брикетов. После удаления избытка парафина содержимое корзины выгружают на конвейер и пропускают над вибростендом. Пример 2. Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 3, на которой позицией 50 обозначена в общем виде установка, предназначенная для использования в способе/процессе изготовления топливного элемента 10 в соответствии с настоящим изобретением, причем, если специально не указано иное, аналогичные детали установки имеют одинаковые позиционные обозначения. Установка 50 содержит резервуар-хранилище 52 для композиции ускорителя, который содержит описанную здесь выше композицию ускорителя, и резервуар-хранилище 54 для герметика, который содержит описанную здесь выше смесь твердого парафина со смолой. Установка 50 дополнительно содержит резервуар 56 для обработки. Резервуары 52, 54 имеют соответствующие выпуски 58, 60, которые при помощи соответствующих трубопроводов 62, 64 имеют флюидное сообщение с каналом 66, образованном на нижнем конце 68 резервуара 56 для обработки. Клапаны 70, 72, установленные в каждом из трубопроводов 62, 64, поблизости от канала 66, служат для управления потоком композиции ускорителя и герметика, поступающим в резервуар 56 для обработки через канал 66 и вытекающим из него через этот канал 66. Предусмотрены вакуумный насос 74 и нагнетательный насос 76, которые имеют флюидное сообщение с резервуаром 56 для обработки. Клапаны давления 78, 80 установлены соответственно между вакуумным насосом 74 и резервуаром 56 для обработки и нагнетательным насосом 76 и резервуаром 56 для обработки. При работе композиция ускорителя нагревается в резервуаре-хранилище 52 до температуры 100 С при помощи установленного в нем нагревательного элемента 82. Аналогично, герметик нагревается до температуры 150 С при помощи установленного в резервуаре-хранилище 54 нагревательного элемента 84. Как композиция ускорителя, так и герметик перемешиваются в их соответствующих резервуарах 52,54, чтобы обеспечить равномерное распределение температуры. Брикеты 100 загружают в корзину 90, которая имеет металлический каркас и боковые стенки из проволочной сетки (не показаны), и корзину 90 вводят в резервуар 56 для обработки. Обычно в корзине 90 вертикально установлены винтовые стержни 92, поверхности которых имеют каналы для прохода флюида между брикетами 100, введенными в корзину 90. После загрузки брикетов 100 в корзину 90 и введения корзины 90 в резервуар 56 для обработки, резервуар 56 герметизируют и открывают клапан 78. При этом в резервуаре 56 для обработки создается вакуум при помощи вакуумного насоса 74. Обычно в резервуаре 56 для обработки создается давление ниже атмосферного, составляющее от 97 до 98 кПа. Следует иметь в виду, что вакуум служит для откачки воздуха из пустот (промежутков), которые имеются в брикетах 100 между частицами спрессованного материала, из которых они состоят. Вакуум типично поддерживается в течение времени около одной минуты, после чего открывают клапан 70. Вакуум сохраняется и после открывания клапана 70, поэтому композиция ускорителя всасывается из резервуара 52 для хранения через канал 66 в резервуар 56 для обработки, и поднимается вверх, пока она не закроет брикеты 100, находящиеся в корзине 90. Клапан 70 закрывают после полного погружения брикетов 100, причем брикеты 100 находятся в композиции ускорителя в условиях вакуума от 97 до 98 кПа в течение времени около 30 с. Затем клапан 78 закрывают, а клапан 80 открывают, при этом в резервуаре 56 теперь будет создаваться давление выше атмосферного давления, составляющее от 137 до 138 кПа. Таким образом, вакуум снимают при нахождении брикетов 100 погруженными в композицию ускорителя. После выравнивания давления, композиция ускорителя поступает в брикеты 100 и продолжает мигрировать в брикеты 100, когда давление в резервуаре 56 повышается от 137 до 138 кПа. Это давление поддерживается в течение времени около одной минуты, после чего клапан 70 открывают, так что композиция ускорителя может вытекать из резервуара 56 через канал 66. Следует иметь в виду, что приложенное давление облегчает выпуск композиции ускорителя из резервуара 56. Обычно корзина 90 вибрирует во время выпуска композиции ускорителя из резервуара 56,чтобы облегчить удаление избытка композиции ускорителя из брикетов 100/корзины 90. Для этого, в соответствии с одним из вариантов, установка 50 содержит пневматический вибратор 94, подключенный к нагнетательному насосу 76, и клапан 96, установленный в магистрали между нагнетательным насосом 76 и вибратором 94, для избирательного включения и выключения пневматического вибратора 94. После удаления всего избытка композиции ускорителя из резервуара 56 для обработки, клапаны 70 и 80 последовательно закрывают и пневматический вибратор 94 выключают за счет закрывания клапана 96. Клапан 78 затем открывают еще раз и создают вакуум. В это же время открывают клапан 72 и парафиновый герметик из резервуара 54 вводят в резервуар 56 для обработки через канал 66, причем герметик поднимается в резервуаре 56 до тех пор, пока им не будут покрыты брикеты 100. После полного покрытия брикетов 100, клапаны 72, 78 последовательно закрывают и брикеты 100 выдерживают в композиции парафина в течение времени около 20 с, так чтобы композиция парафина мигрировала через поверхности брикетов 100. Следует иметь в виду, что брикеты 100 обычно поддерживаются при температуре выше температуры отверждения композиции парафина, так что композиция парафина мигрирует-4 007856 через поверхности брикетов 100 и после этого отверждается, создавая подповерхностный герметизирующий слой 14. Избыток парафина после этого эвакуируют под давлением из резервуара 56 при открывании клапана 72 и клапана 80. Обычно используют пневматический вибратор 94 для создания вибраций корзины 90,за счет чего удаляют избыток парафина из корзины 90 и из находящихся в ней брикетов 100. Клапаны 72,80 и 96 последовательно закрывают после завершения удаления избытка парафина. Брикеты 100 после пропитки композицией ускорителя и герметизации подповерхностной смесью парафина и смолы превращаются в топливные элементы 10 в соответствии с настоящим изобретением,которые извлекают из резервуара 56 и охлаждают до температуры окружающей среды, ранее их упаковки. Заявитель полагает, что приложение вакуума ранее погружения брикетов 100 в композицию ускорителя в описанном выше способе улучшает поглощение вязкой композиции ускорителя внутри брикетов 100 за счет удаления воздуха из пустот в брикетах 100. Кроме того, давление, приложенное к брикетам 100, когда они погружены в композицию ускорителя, улучшает поглощение композиции ускорителя,в результате чего могут быть получены насыщенные брикеты 100. Преимуществом топливных элементов 10 в соответствии с настоящим изобретением является то,что замедляется испарение компонента жидкого топлива композиции ускорителя при помощи имеющегося в композиции тормозящего испарение агента, в результате чего жидкое топливо удерживается в топливных элементах 10. Таким образом, даже после разрушения топливного элемента 10 в соответствии с настоящим изобретением, жидкое топливо будет удерживаться в кусках разрушенного топливного элемента 10, так как испарение топлива будет замедляться при помощи тормозящего испарение агента. Кроме того, следует иметь в виду, что парафиновый герметик 14 делает топливный элемент 10 водонепроницаемым. Более того, герметик 14 служит для герметизации композиции ускорителя в массе 12. Преимуществом настоящего изобретения является то, что герметик главным образом находится под поверхностью топливного элемента 10, так что этот герметик не столь подвержен скалыванию, как поверхностное покрытие. Заявитель полагает, что топливный элемент 10 в соответствии с настоящим изобретением образует легковоспламеняющийся и хорошо горящий топливный элемент 10, что исключает необходимость использования при зажигании брикетов специальных приспособлений для зажигания, которые могут быть дорогими и неэффективными. Было обнаружено, что топливный элемент 10 обычно может быть зажжен при помощи единственной спички, при этом образуется тлеющий огонь, который разгорается в течение короткого промежутка времени, составляющего около 10 мин. Это, в свою очередь, позволяет использовать топливный элемент 10 для приготовления барбекю в течение относительно более короткого промежутка времени, составляющего около 20 мин, чем в случае обычных брикетов. Заявитель полагает, что топливные элементы 10 в соответствии с настоящим изобретением образуют дешевое и эффективное средство для получения ровного слоя горящего угля, позволяющего поддерживать горение. Кроме того,топливные элементы 10 позволяют использовать их так, чтобы не пачкать при этом руки пользователя,как в случае обычных брикетов или каменного угля. Заявитель полагает, что брикеты в соответствии с настоящим изобретением будут лучше работать на открытом воздухе, во влажных условиях и под дождем, чем обычные брикеты, за счет их лучших характеристик водонепроницаемости. Преимуществом топливного элемента 10 в соответствии с настоящим изобретением также является то, что он больше подходит для использования в полузакрытых зонах для приготовления пищи, таких как патио (открытые внутренние дворики), чем обычные брикеты, так как топливный элемент 10 в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает чистое горение, практически без дыма, за счет способности композиции ускорителя полностью воспламенять всю массу горючего материала. Можно полагать, что это, в свою очередь, преимущественно обеспечивает полное сгорание каждого топливного элемента 10, позволяя получить больше тепла при использовании меньшего числа брикетов. Кроме того,при горении топливного элемента 10 не выделяется токсичный дым. Как композиция ускорителя, так и герметик из парафина и смолы топливного элемента 10 в соответствии с настоящим изобретением подходят для использования в качестве ингредиентов изделий, предназначенных для контакта с пищей, так что топливные элементы 10 подходят для использования при приготовлении пищи, а более конкретно,при приготовлении барбекю. Композиция ускорителя практически не имеет запаха. Заявитель полагает, что топливные элементы 10 в соответствии с настоящим изобретением, с их защитным герметиком, будут иметь повышенный срок годности при хранении и будут стойкими к повреждению, в результате чего будет меньше разрушенных брикетов. Заявитель полагает, что материалы,использованные в топливных элементах 10, не создают опасности при транспортировании. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Твердый топливный элемент, который содержит массу горючего материала, которая пропитана композицией ускорителя, содержащей жидкое топливо и тормозящий испарение агент, выбранный из-5 007856 группы, в которую входят термоэластопласты, органические производные глины, ацетат циркония и октаноат алюминия. 2. Твердый топливный элемент по п.1, в котором масса горючего материала представляет собой брикет, изготовленный из спрессованного горючего материала. 3. Твердый топливный элемент по п.2, в котором спрессованный горючий материал выбран из группы, в которую входят углеродистый материал, целлюлозный материал и гранулированный каменный уголь. 4. Твердый топливный элемент по п.1, в котором масса горючего материала представляет собой каменный уголь. 5. Твердый топливный элемент по одному из пп.1-4, в котором масса герметизирована горючим герметиком. 6. Твердый топливный элемент по п.5, в котором большая часть горючего герметика расположена ниже поверхности массы. 7. Твердый топливный элемент по п.5 или 6, в котором горючий герметик имеет вид композиции углеводородного парафина. 8. Твердый топливный элемент по п.1, в котором жидкое топливо представляет собой вазелиновое масло. 9. Твердый топливный элемент по п.8, в котором жидкое топливо выбрано из группы, в которую входят С 9-С 13 парафины и смеси C9-C13 парафинов. 10. Твердый топливный элемент по п.1, в котором тормозящий испарение агент выбран из группы,в которую входят термоэластопласт и смесь термоэластопласта с маслом. 11. Твердый топливный элемент по п.10, в котором термоэластопласт представляет собой сополимер эластомера и стирола. 12. Твердый топливный элемент по п.11, в котором эластомер выбран из группы, в которую входят полиэтилен/бутилен и полиэтилен/пропилен. 13. Твердый топливный элемент по п.11 или 12, в котором сополимер эластомера и стирола содержит по меньшей мере 33 вес.% стирола. 14. Твердый топливный элемент по п.1, в котором тормозящий испарение агент представляет собой органическое производное бентонитной глины. 15. Способ изготовления твердого топливного элемента, который включает в себя операцию, по меньшей мере, частичного погружения массы горючего материала в композицию ускорителя, которая содержит жидкое топливо и тормозящий испарение агент, выбранный из группы, в которую входят термоэластопласты, органические производные глины, ацетат циркония и октаноат алюминия, таким образом, что по меньшей мере часть композиции ускорителя абсорбируется горючим материалом, в результате чего получают пропитанную ускорителем массу горючего материала. 16. Способ по п.15, в котором жидкое топливо представляет собой вазелиновое масло. 17. Способ по п.16, в котором жидкое топливо выбирают из группы, в которую входят С 9-С 13 парафины и смеси С 9-С 13 парафинов. 18. Способ по одному из пп.15-17, в котором тормозящий испарение агент выбирают из группы, в которую входят термоэластопласт и смесь термоэластопласта с маслом. 19. Способ по п.18, в котором термоэластопласт представляет собой сополимер эластомера и стирола. 20. Способ по п.19, в котором эластомер выбирают из группы, в которую входят полиэтилен/бутилен и полиэтилен/пропилен. 21. Способ по п.19 или 20, в котором сополимер эластомера и стирола содержит по меньшей мере 33 вес.% стирола. 22. Способ по одному из пп.15-17, в котором тормозящий испарение агент представляет собой органическое производное бентонитной глины. 23. Способ по п.15, в котором масса горючего материала представляет собой брикет спрессованного материала, выбранного из группы, в которую входят древесный уголь, гранулированный каменный уголь и целлюлозный материал, причем способ включает в себя предварительную операцию прессования древесного угля, гранулированного каменного угля или целлюлозного материала, чтобы образовать брикет. 24. Способ по п.15, который дополнительно предусматривает приложение к массе горючего материала пониженного давления, ранее погружения массы в указанную композицию ускорителя. 25. Способ по п.15, который дополнительно предусматривает приложение к массе горючего материала пониженного давления в ходе погружения массы в указанную композицию ускорителя. 26. Способ по п.24 или 25, в котором к массе прикладывают пониженное давление от 96 до 99 кПа. 27. Способ по п.24 или 25, в котором к массе затем прикладывают повышенное давление. 28. Способ по п.27, в котором к массе прикладывают повышенное давление от 136 до 140 кПа. 29. Способ по п.15, в котором массу горючего материала, по меньшей мере, частично погружают в композицию ускорителя на период времени от 20 с до 4 мин. 30. Способ по п.15, который дополнительно предусматривает герметизацию герметиком пропитан-6 007856 ной ускорителем массы горючего материала. 31. Способ по п.30, в котором герметик представляет собой композицию углеводородного парафина, а герметизация массы предусматривает, по меньшей мере, частичное погружение пропитанной ускорителем массы горючего материала в ванну расплавленной композиции углеводородного парафина. 32. Способ по п.31, в котором пропитанную ускорителем массу горючего материала, по меньшей мере, частично погружают в ванну расплавленной композиции парафина на период времени от 5 до 30 с. 33. Композиция ускорителя для пропитки массы горючего материала, содержащая тормозящий испарение агент, выбранный из группы, в которую входят термоэластопласт и смесь термоэластопласта с маслом, органическое производное глины, ацетат циркония и октаноат алюминия; и жидкое топливо. 34. Композиция ускорителя по п.33, в которой тормозящий испарение агент представляет собой термоэластопласт, причем термоэластопласт образован в виде сополимера эластомера и стирола. 35. Композиция ускорителя по п.34, в которой эластомер выбран из группы, в которую входят полиэтилен/бутилен и полиэтилен/пропилен. 36. Композиция ускорителя по п.34 или 35, в которой сополимер эластомера и стирола содержит по меньшей мере 33 вес.% стирола. 37. Композиция ускорителя по п.33, в которой тормозящий испарение агент представляет собой органическое производное глины, причем глина представляет собой бентонитную глину. 38. Композиция ускорителя по п.33, в которой жидкое топливо представляет собой вазелиновое масло. 39. Композиция ускорителя по п.38, в которой жидкое топливо выбрано из группы, в которую входят C9-C13 парафины и смеси C9-C13 парафинов.

МПК / Метки

МПК: C10L 9/10

Метки: элемент, топливный, изготовления, твердый, способ

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/9-7856-tverdyjj-toplivnyjj-element-i-sposob-ego-izgotovleniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Твердый топливный элемент и способ его изготовления</a>

Похожие патенты