195531. lajstromszámú szabadalom • Hőtermelési eljárás, főleg szilárd tüzelésű tüzelőberendezésekhez, valamint mesterséges tüzelőanyagkompozíció és eljárás annak előállítására
1 195 531 2 A kísérleteink során szigetelőanyagként célszerűnek mutatkozott pl. a nátron-vízüveg és/vagy keményítőszármazékok, valamint a tőzeg keveréke (ez a hő hatására hálós szerkezetű polikovasavat képez). E keverék további előnye, hogy szabályozza, azaz mérsékli a tüzelőanyag-kompozíció égési sebességét, másrészt a meg-, szilárdulása közben megköti a tüzelőanyag víztartalmát. Hőszigetelő anyagként szóba jöhet még keményítő és cellulóz is, valamint ezek származékai. A kísérleti eredményeink szerint ezek előnyösen befolyásolják a vázszerkezet kialakulását, hiszen maguk is könnyű vázszerkezetű, éghető anyagok. Származékaikként azok használhatók,.amélyek pernyeképződés közben és nitrolízis folyamata során égnek el. A fentieken túlmenően, ilyen hőszigetelő komponensként használható még bármely mezőgazdasági hulladék, így lombhulladék, nád- illetve sástörmelék, gyom-, illetve dísznövényszárítmány, fanyesedékek stb. (azaz közkeletű más szóval ,,biomassza”), továbbá erdőgazdasági és faipari termékek, így: faforgács, fürészpor; papírhulladékok: valamint textilipari hulladékok; élelmiszer- és gyógyszeripari hulladékok; továbbá furfurolszármazékok; különféle karbid-termékek, stb. (Ezek mind éghető anyagok ugyan, de az elégésük során képződő pernyéjük a hőszigetelőanyag.) Hőszigetelő anyag lehet még a magnezit (pl. perlit) is, sőt bizonyos mértékű hőszigetelő tulajdonsággal rendelkeznek a fentebb már éghető komponensként figyelembe vett hokszpor és koromszármazékok is. (Itt jegyezzük meg, hogy a tőzeg egyúttal szerepeillet éghető komponensként is). A találmány szerinti tüzelőanyag-kompozíció harmadik komponens-csoportját képezik az adalékok. Ezek szerepe a találmány értelmében többféle: Az adalékok egyik része környezetvédelmi célú, azaz feladatuk az égetés során képződő környezetszennyező vegyületek megkötése. Ilyen például a magnéziumoxid, amely korom- és füstgátló hatású, és 1100—1400 °C közötti hőmérsékletén elég. (Magnéziumoxid tartalmú készítmény pl. a kereskedelemben „KONIX” néven ismert adalék). További ilyen adalék lehet széntípusú éghető komponenseknél a magnézium, amely 1000 °C fölött oxidokat képez a mérgező anyagokból (Cl, P, Fe). További ilyen adalék előnyösen a naftalin, amely 60 °C körüli hőmérsékleten illan, és oldja a tüzelőanyagban (főleg a tőzegben) lévő kátrányképző anyagokat. Továbbá, a naftalinnak az illő kénnél is illékonyabb tulajdonsága eredményezi, hogy az vegyületben leköti az illőként, elősegítve annak teljes elégetését, illetve a salakban való lekötését (sőt egyúttal fűtőérték stabilizáló szerepe is lehet, amire alább térünk ki). A fentieken túlmenően, ilyen adalékként választható pl. a glicerin is, amely közvetíti a komponensek víztartalmát, pl. a nátronvízüveg és keményítőszármazékok keverékéhez, ezáltal elősegíti a víztartalom megkötését, és pl. préselés cselén a szükséges présnedvesség biztosítását. További adalékok lehetnek a karbid-termékek, amelyek képesek megkötni a nehezebben illanó ún. „bombakén”-t, a klór és a foszfor mellett, továbbá egyúttal növelik a fűtőértéket. Az adalékok másik csoportja a tüzelőanyag-kompozíció gyártástechnológiai feltételeit teljesíti. így pl.: a szilikátbázisú folyadékok (pl. vízüveg, mésziszap, karbid-iszap), ezek feladata az, hogy a homogén komponenskeverék kiszilárdulását biztosítsák. Pl. a vízüveg 300-800 °C közötti hőmérsékleten képes az ömlesztett 4 keveréket kiszilárdítani (lásd 1. ábra), miután a dobozszerű burkolat pernyévé elég és annak összetartó hatása megszűnik. Brikcttálásnál a szilikátbázisú folyadéknak a feladata egyrészt a préselési hő hatására a tömb kiszilárdítása, a másik feladata viszont az, hogy a tüzelőanyagkompozíció külső felületén - adott esetben — létrehozza a hőszigetelő burkolatot. Ilyen adalékként szóbajöhetnek még a nehézszénhidrogének (kátrányok, szurkok), továbbá a keményítő és gyanták. Ezek brikettálásnál ugyancsak biztosíthatják a keverék tömbbé szilárdítását. Az adalékok harmadik csoportja elsősorban a tüzelő anyag-kompozíciók előírt fűtőértékének stabilizálására (azaz a termékminőség javítására) való. Továbbá, ha az alapanyagként kiválasztott éghető komponensek égési hőmérsékletei közötti folyamatos égéslánc egyébként nem lenne létrehozható, akkor ezeket a „hőmérsékletlcpcsőket” a megfelelő égési hőmérsékletű adalékokkal ií áthidalhatjuk (ezek persze ilyen minőségükben „éghető komponensének tekinthetők). Az adalékoknak eobe a csoportjába tartozik pl. a polietilén, amely viszonylag alacsony gyulladási hőmérsékletű, de ugyanakkor magas fűtőértékű (6500—6800 Kcal/kp). Az ilyen adalékok fűtőérték-stabilizáló hatása annak tulajdonítható, hogy nincs affinitásuk a vízzel (azaz víztaszítók), tehát megtartják mindvégig viszonylag magas fűtőéi téküket. Ide sorolhatók még a különböző szénhidrogén-oldószerek és szénlepárlási melléktermékek, így pl. benzol, xilol, paraflux, antracén, stb., amelyek oldják a tüzelőanyag-komponensek karbontartalmát, és lehetővé teszik azok „dúsítását", vagyis a fűtőértékük növelését (pl. növényi hulladékoknál). Ezek oldják a nehezen éghető zsír- és olajtermékeket is, így elősegítik azok elégétísét. Ilyen adalékok alkalmazásával tehát mód nyílik bányászati, élelmiszer- és gyógyszeripari, valamint háztartási hulladékok tüzelőanyag-komponensként való hasznosítására is (egyúttal ezek az adalékok megakadályozzák, hogy a tüzelőanyag-kompozícióban penészgombatelepek, illetve baktérium-tartalom alakulhassanak ki). Az alábbiakban néhány példát adunk a találmány szer nti tüzelőanyag-kompozíció összetételére és a gyártási eljárása: 1. példa Összetétel: tömeg %: Fűtőérték: (Kcal/kp) Égési hőmérséklet: (°C) Faforgács 30 3200-3600 280- 460 Kokszpor 10 5800-7900 280- 960 Textilhulladék 5 3950 960-1100 Tőzeg 30 3500 480- 500 Pernyekátrány 10 7200-8990 860-1200 Nehézszénhidrogén (Paraflux) 2 14000 360- 920 Magnezit 4-Polietilén 2 6800 280- 460 Magnézium 4-1000-1800 Naftalin 2 9000 150- 170 Nátron-vízüveg 0,6-Magnéziumoxid (Konix) 0,4 “ 1100-1400 összesen: 100 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
