DE1571709B2

DE1571709B2 - Brennstoffbriketts

Info

Publication number: DE1571709B2
Application number: DE19661571709
Authority: DE
Inventors: William Charles Wilmington Del.; Schick John William Cherry Hill N.J.; Starr (V.StA.)
Original assignee: Mobil Oil Corp
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1965-11-17
Filing date: 1966-05-02
Publication date: 1973-05-17
Also published as: FR1498324A; DE1571709A1; DE1571709C3

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Brennstoffbriketts, die besondere Eignung zur Verwendung für die Beheizung von Obstkulturen oder verschiedenen anderen im Freien befindlichen Pflanzenkulturen aufweisen.

Um jahreszeitlich bedingte Kälte- und Frosteinwirkungen in Obstgärten und anderen im Freien wachsenden Kulturen, wie Feldfrüchten, Getreide, Saaten u. dgl., zu vermeiden, die Früchte, Zweige, Äste, Blätter usw. und in vielen Fällen der Weinstöcke, Bäume, Sträucher, Stauden usw. selbst schaden, benutzt man Wärmequellen und Mittel zur Hinführung der Wärme zu den Rebstöcken, Bäumen, Sträuchern oder anderen Pflanzen, z. B. mit Gas oder Heizöl befeuerten Öfen, Anlegung von qualmenden Feuern und der Verbrennung von Abfallgummi; dabei wird Wärme durch Konvektströmungen oder mit Windmaschinen zu den Plätzen geführt. Die Anwendung derartiger Einrichtungen hat jedoch zu einer einhergehenden Bildung und Verteilung von großen Mengen an Rauch geführt, der eine Ablagerung von Ruß oder Schmiere auf den Früchten oder Pflanzen verursachte. Darüber hinaus kann das Brennen einer offenen Flamme in beträchtlicher Nähe der Früchte, Weinstöcke, Sträucher oder anderen Pflanzen auch zu einer Schädigung oder Zerstörung derselben führen. Es ist auch schon angegeben worden, künstliche feste raucherzeugende kohlenstoffhaltige Brennstoffe in Form von kleinen Brocken oder Briketts in besonders ausgebildeten Öfen zu verbrennen. Außer der unerwünschten Abscheidung von Ruß beim Verbrennen der Briketts ist auch die Anwesenheit einer offenen Flamme ein Faktor, der die Anwendung von kohlenstoffhaltigen Briketts als Wärmequelle bisher für die vorgenannten Zwecke wenig reizvoll und nachteilig gemacht hat.

Es wäre daher wünschenswert, Brennstoffzusammensetzungen zu erzeugen, die rauchlos brennen; darüber hinaus ist es erforderlich, daß die Brennstoffzusammensetzungen stundenlang brennen können, um die Pflanzen während der ganzen oder den kältesten Stunden der Nacht vor der Kälte zu schützen. Es ist auch wünschenswert, daß keine Brenneinrichtungen, wie Öfen, erforderlich sein sollen, um die Kosten so niedrig wie möglich zu halten.

Bisher sind feste Brennstoffmassen in Form von Kohle- oder Holzkohlebriketts oder -brocken für Heizzwecke im allgemeinen aus Gemischen hergestellt worden, die kleine Mengen an Holzkohle und geringe Mengen an Füllstoffen, wie Sägemehl, Holzspäne, Pappe oder Holzwolle, und verschiedene Arten von Bindemitteln enthielten. Derartige Gemische werden gewöhnlich unter verhältnismäßig hohem Druck zu Brikettform gepreßt und nachfolgend durch Eintauchen oder Besprühen mit einem wasserfest machenden Mittel, z. B. einem Lack, Paraffin, Harz, Kunststoff oder plastischem Material, überzogen werden können. Alle derartigen Zusammenstellungen weisen jedoch bestimmte äußerst unerwünschte Nachteile auf. Von besonderer Bedeutung ist dabei, daß die brikettartige Masse nicht ohne Freigabe von Rauch oder Anwesenheit einer offenen Flamme mit einer geregelten Brenngeschwindigkeit stundenlang verbrannt werden kann.

Aus dem Gebrauchsmuster 1 859 629 ist ein Feueranzünder für schwer entflammbare Brennstoffe, welcher aus Teilen eines Brennstoffs mit niedrigem Flammpunkt und einem oder mehreren Brennstoffen, deren Flammpunkte zwischen dem des ersten und dem des letztlich zu entflammenden Brennstoffs liegen, zu einem brikettförmigen Körper zusammengepreßt ist, bekannt, bei dem zumindest eine gewisse Anzahl der zusammengepreßten Brennstoffteile von

einem Bindemittel umschlossen und/oder durchsetzt ist. Wenn diese Feueranzünder angezündet werden, brennen sie sehr schnell mit einer sichtbaren Flamme ab. Sie sind daher als pflanzenschützende Brennstoffe unbrauchbar, weil sie keinen Schutz der Pflanzen über Nacht gewährleisten können, ohne daß dauernd neue Feueranzünder angezündet werden, was aus praktischen Gründen nicht in Betracht kommt.

In der belgischen Patentschrift 646 102 sind Feueranzünder beschrieben, die 70 bis 95 % Kohle, 0,5 bis 3% eines Oxydationsmitteis und 5 bis 25% eines Bindemittels enthalten. Für die Kohle soll eine fette Kohle verwendet werden, die wenigstens 28 % flüchtige Stoffe enthält. Auch dieses Feueranzündermaterial brennt sehr schnell ab, weil die flüchtigen Bestandteile der Kohle eine gute Quelle von verbrennbaren Gasen darstellen, die rasch in Gegenwart des Oxydationsmittels verbrannt werden. Daher sind auch diese Materialien für den Schutz von Pflanzen gegen Frostschäden nicht geeignet.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1103 292 ist _i ..._} eine Brennstoffmischung zur Herstellung von Gießereikoks durch Verkoken bekannt, die aus

40 bis 65 Gewichtsprozent Petrolkoks, 11 bis 15 Gewichtsprozent Anthrazit,

15 bis 30 Gewichtsprozent Kohlenteer- oder

Erdölpech und
10 bis 30 Gewichtsprozent bituminöser Kohle

besteht, wobei die Pechmenge sich mit der Anthrazitmenge erhöht und das Kohlenteer- oder Erdölpech einen Schmelzpunkt zwischen etwa 150 und 205° C hat.

Diese Brennstoffmischung wird in einem Verkokungskammerofen bei hoher Temperatur verkokt. Der sich ergebende Koks soll dann als Gießereikoks zum Schmelzen von Eisen eingesetzt werden.

Aus der britischen Patentschrift 737 063 ist ein Verfahren zur Herstellung von Gießereikoks, bei dem ähnliche Brennstoffmischungen wie bei der deutschen Auslegeschrift 1103 292 verwendet werden, bekannt.

Bei beiden Veröffentlichungen handelt es sich also nicht um Brennstoffe, die im Freien langsam brennende Zusammensetzungen darstellen, so daß sie während etwa 5 Stunden in Brand bleiben und während dieser Zeit eine stetige Menge von Wärme abgeben, ohne daß wesentlicher Rauch entwickelt wird und ohne daß eine Flamme entsteht, sondern um Gießereikoks, d. h. um Produkte, die große Mengen von Kohlenstoff nach der Verkokung enthalten. Die bekannten Produkte weisen offensichtlich kein Gehalt an einem festen Oxydationsmittel auf, weil sie dann während der Verkokungsstufe abbrennen und vollständig zerstört würden.

Die Brennstoffbriketts gemäß der Erfindung aus einem kohlenstoffhaltigen Material mit einer hohen Zündtemperatur (primärer Brennstoff) und einem kohlenstoffhaltigen Material mit einer niedrigeren Zündtemperatur (sekundärer Brennstoff) als der erstgenannten Zündtemperatur, mit einem Gehalt an festem, bei Erhitzung Sauerstoff abgebenden Oxydationsmittel und Bindemittel, sind dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit einer hohen Zündtemperatur aus Petrolkoks mit einer Zündtemperatur über 1093⁰C besteht und daß die Materialien die folgenden Anteile haben:

Petrolkoks 50 bis 90 Gewichtsprozent

Material von niedrigerer Zündtemperatur 3 bis 40 Gewichtsprozent Oxydationsmittel .... 2 bis 15 Gewichtsprozent

Das Material von niedriger Zündtemperatur oder der sekundäre Brennstoff kann aus Holzkohle und/ oder Holzsägemehl bestehen.

Der Petrolkoks hat eine Entzündungstemperatur über etwa 1093° C und einen niederen Gehalt an Flüchtigen von nicht mehr als etwa 12%. Diesem widerstandsfähigen kohlenstoffhaltigen Material wurde bisher vom praktischen technischen Gesichtspunkt kein irgendwie nennenswerter Brennstoffwert zugeschrieben, und zwar wegen seines charakteristischen Mangels, nur schwer entzündbar zu sein, und seiner Unfähigkeit, ohne weiteres eine Verbrennung zu unterhalten. Petrolkoks, der technisch im allgemeinen in Form entweder eines Kokses aus der »Delayed Coking« oder als Fließbettkoks erhalten wird, ist gewöhnlich nur bei so hohen Temperaturen wie etwa 1370 bis etwa 1485° C entzündbar. Der Koks macht 50 bis 90 %, vorzugsweise 65 bis 80 Gewichtsprozent der Masse für die Brennstoffbriketts aus.

Um die vorgenannten verhältnismäßig hohen Temperaturen zu erzielen, die zur anfänglichen Entzündung des Petrolkokses und zur nachfolgenden selbstunterhaltenden Verbrennung dieses Kokses erforderlich sind, enthalten die festen Brennstoffmassen gemäß der Erfindung weiterhin einen geringeren Mengenanteil (3 bis 40, vorzugsweise 5 bis 20 Gewichtsprozent) eines sekundären verbrennbaren Feststoffs, der eine Entzündungstemperatur unterhalb derjenigen des Kokses hat. Die Entzündung des sekundären verbrennbaren Feststoffs führt zu dessen Verbrennung bei einer hinreichend hohen Temperatur, die die nachfolgende Entzündung und Unterhaltung der Verbrennung des primären verbrennbaren Feststoffs bewirkt. Dieser sekundäre Feststoff kann demgemäß solche Materialien umfassen, wie beispielsweise Holzkohle, Holzsägemehl, Baumwollhülsen oder andere natürlich vorkommende faserige Materialien, von Cellulose stammende Materialien und ähnliche verwandte verbrennbare Feststoffe, vorzugsweise ein Gemisch aus Holzkohle und Sägemehl. Bei dieser Ausführungsform ermöglicht die Anwesenheit der von Holzmehl gebildeten Komponente einen Verbrennungsvorgang, bei dem das Holzmehl, das die am leichtesten verbrennbare anwesende Komponente darstellt, rasch und einfach gezündet werden kann, bei Verbrennung genügend Wärme abgibt, um die von Holzkohle gebildeten Komponente zu entzünden, und letztere wiederum bei Entzündung und Verbrennung Wärme bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur abgibt, die ausreicht, den Erdölkoks zu entzünden und eine fortdauernde Verbrennung desselben einzuleiten.

Um die Verbrennung des sekundären verbrennbaren Feststoffs in den Brennstoffbriketts gemäß der Erfindung leicht und einwandfrei einzuleiten, wird das vorgenannte feste Oxydationsmittel in geringerem Mengenanteil (2 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 10%) der festen Brennstoffmasse einverleibt. Es können verschiedene Arten von Oxydationsmitteln für diesen Zweck verwendet werden, besonders bevorzugt werden die Nitrate, Chlorate, Perchlorate, Peroxyde, Permanganate, Chromate

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und Dichromate. Es ist ersichtlich, daß in einem stoff zugegeben. Diese drei Komponenten werden

gegebenen Falle jedes Oxydationsmittel in unter- dann in ihren erforderlichen Mengenverhältnis im

schiedlichen Mengen Anwendung finden kann, um trockenen Zustand miteinander vermischt. Gesondert

eine gewünschte Abbrenngeschwindigkeit der Brenn- hiervon wird ein weiteres Gemisch, das eine wäßrige

Stoffmasse zu erreichen. 5 Lösung des Oxydationsmittels und das Bindemittel

Die erfindungsgemäßen Brennstoff briketts ent- (und weiterhin ein wasserfest machendes Mittel, so-

halten auch ein Bindemittel, z. B. harzartige Mate- fern dies erwünscht ist) umfaßt, zu dem so erhaltenen

rialien, Kunststoffe, Paraffine, Schellack und ver- trockenen Gemisch zugegeben wird und das so er-

brennungsunterhaltende Bindemittel. Besonders be- zeugte Gemisch geformt und getrocknet wird,

vorzugt werden Bindemittel, die lösliche Stärke um- io Der aus den trockenen und nassen Gemischen

fassen. Weiterhin kann aus praktischen Gründen in bestehende Brei kann in Briketts mit einer Extru-

Fällen, wo die Brennstoffmasse zur Verwendung für sionsbehandlung geformt werden. Der Brei wird vor-

Heizzwecke im Freien vorgesehen ist, die Anwesen- zugsweise in einen Kollergang oder eine Knetmühle

heit geringerer Mengen eines wasserfest machenden od. dgl. eingebracht und durch eine Formöffnung

Mittels wünschenswert sein, z. B. solche Mittel, wie 15 solcher Gestalt gepreßt, daß ein Brikett mit den

wasserlösliche, aber dispergierbare Harze und Poly- gewünschten Abmessungen erhalten wird. Das in

merisate, z. B. Polyäthylen, und verhältnismäßig dieser Weise erzeugte Brikett wird dann in einen

nichtflüchtige viskose verbrennbare natürliche oder Erhitzer oder eine andere Vorrichtung geleitet, in

synthetische Öle. Besonders bevorzugt werden wasser- der Wasser bei Temperaturen von etwa 71 bis 121° C

fest machende Mittel, die Wachsemulsionen umfassen. 20 entfernt wird. Nach einer anderen Ausführungsform

Gemäß einem spezifischen Ausführungsbeispiel kann der Brei in eine Form der gewünschten Gestalt können die neuartigen Brennstoffmassen gemäß der eingebracht und dann getrocknet werden. Gewünsch-Erfindung etwa 65 bis 80 Gewichtsprozent Petrol- tenfalls kann auch die feste Brennstoffmasse in ein koks, etwa 5 bis 15 Gewichtsprozent Holzsägemehl, wasserfest machendes Mittel eingetaucht oder damit etwa 7 bis 20 Gewichtsprozent Holzkohle und etwa 25 besprüht werden, sofern ein solches Zusatzmittel 5 bis 10 Gewichtsprozent des Oxydationsmittels und nicht ursprünglich als Bestandteil der vorgenannten etwa 3 bis 5 Gewichtsprozent eines Bindemittels ent- nassen Mischung anwesend war.
halten. In Fällen, wo ein wasserfest machendes Mittel Wenn die Anwesenheit der vorgenannten Zündangewendet werden soll, kann letzteres in einer Menge masse erwünscht ist, wird eine dünne Schicht dieser von etwa 0,5 bis 8 Gewichtsprozent und vorzugsweise 30 Zusammensetzung auf mindestens einen Teil der etwa 1 bis 2 Gewichtsprozent anwesend sein. Oberfläche der geformten festen Brennstoffmasse

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann aufgebracht. Wenn die Brennstoffmasse in Form zur Erleichterung der Entzündung der vorstehend eines Briketts hergestellt wird, wird diese Schicht beschriebenen Brennstoff massen gemäß der Erfindung vorzugsweise durch Aufsprühen eines gesonderten eine Zündzusammensetzung auf mindestens einen 35 Gemischs aus dem sekundären verbrennbaren Fest-Teil der Brennstoffmasse aufgebracht werden. Dieses stoff (z. B. Holzkohle) und dem Oxydationsmittel Zündmittel umfaßt allgemein einen überwiegenden (das gewünschtenfalls auch ein Bindemittel und ein Mengenanteil des vorstehend angegebenen sekun- wasserfest machendes Mittel enthalten kann) aufgedären verbrennbaren Feststoffs und einen geringeren bracht unter gleichzeitigem Aufsprühen der von Holz-Mengenanteil des Oxydationsmittels. Insbesondere 4° sägemehl gebildeten Komponente (als weiterer sekunkann das Zündmittel aus den gleichen Komponenten därer verbrennbarer Feststoff) durch eine gesonderte bestehen, wie sie in der jeweiligen Brennstoffmasse Düse, um hierdurch eine Düsenverstopfung zu verselbst vorliegen, ausgenommen die Abwesenheit des meiden; die Aufsprühung erfolgt über die Oberfläche Petrolkoks. Die Entzündung dieser Schicht verursacht des Briketts oder der festen Brennstoffmasse, um in eine verhältnismäßig hohe Wärmeentwicklung und 45 dieser Weise die Zündmittelschicht an Ort und Stelle Wärmeüberführung auf die Grundbrennstoffmasse zu bilden. In diesem Fall kann gewünschtenfalls auch selbst und gewährleistet eine raschere und vollstän- das wasserfest machende Mittel über die gesamte dige Zündung der letzteren. In der bevorzugten Aus- Oberfläche der Zündmittelschicht und der Brennstoffführungsform kann diese Zündmasse etwa 85 bis grundmasse selbst aufgebracht werden, sofern dieses 95 Gewichtsprozent des sekundären verbrennbaren 50 Mittel nicht vorausgehend entweder in das Material Feststoffs und etwa 5 bis 10 Gewichtsprozent des der Zündmittelschicht oder der Brennstoffgrund-Oxydationsmittels umfassen, wobei der Rest der masse oder beide einverleibt worden ist. Weiterhin Zündmasse aus unterschiedlichen Mengen irgend- kann das gesamte Gemisch aus der Holzkohle und welcher der vorgenannten Zusatzstoffe, z. B. Binde- dem Sägemehl, den sekundären verbrennbaren Festmittel und wasserfest machendes Mittel, besteht. 55 stoffen, dem Oxydationsmittel, dem Bindemittel und

Die Herstellung der neuartigen festen Brennstoff- dem wasserfest machenden Mittel direkt auf die massen gemäß der Erfindung erfolgt allgemein durch Oberfläche des Briketts extrudiert werden.
Bildung, eines Gemischs, das den Koks und den Eines der wesentlichen Vorteile der neuartigen sekundären verbrennbaren Feststoffkomponenten festen rauch- und flammenlos brennenden Brennstoffumfaßt, Herstellung einer wäßrigen Lösung des Oxy- 60 briketts gemäß der Erfindung besteht darin, daß — dationsmittels (das wasserfest machende Mittel und im Gegensatz zu der Verbrennung von herkömmdas Bindemittel können ebenfalls in diese Lösung liehen Holzkohlebriketts oder -pellets — die ereingebracht werden), Vereinigen des vorgenannten zeugte Wärme in Form von Wärmestrahlungen, wie Gemischs mit der wäßrigen Lösung und Bilden einer Infrarotstrahlungen, abgegeben wird. Diese Wärme Brennstoffmasse gewünschter Gestalt aus dem sich 65 wird durch Strahlung direkt auf die Pflanzen unter ergebenden Produkt. Zum Beispiel werden Petrolkoks geringstmöglichen Verlusten an die umgebende und Holzkohle pulverisiert, und danach wird Holz- Atmosphäre übertragen. Im Gegensatz hierzu arbeisägemehl als weiterer sekundärer verbrennbarer Fest- ten herkömmliche Einrichtungen zur Beheizung von

solchen Kulturen, bei denen andere Arten von Brennstoffen zur Anwendung kommen, in erster Linie durch Erhitzen der Luft und Überführung der in dieser Weise erwärmten Luft durch Konvektionsströme zu der gewünschten Anwendungsstelle. Bei der praktischen Anwendung für Beheizungen im Freien kann die wetterbeständige Brennstoffmasse, vorzugsweise in Form eines Briketts, auf dem Erdboden oder beispielsweise in der Gabelung oder an Ästen eines Baums zur Verwendung bei drohendem Frost gelagert werden. Bei Eintritt solcher Temperaturbedingungen, daß die Anwendung dieser Brennstoffmassen angezeigt ist, kann das Brikett dann auf den Boden in Nähe der zu schützenden Pflanzen gelegt oder an Baumästen aufgehängt oder in irgendeiner anderen geeigneten Weise angebracht werden, worauf das Material durch eine Fackel oder eine andere Zündeinrichtung leicht entzündet werden.

Die Briketts sollten in einer Höhenlage wesentlich unterhalb des Gipfels eines zu schützenden Baums und in einer seitlichen Lage innerhalb des durch die Enden der Äste begrenzten Bereichs angeordnet werden, um in der vorstehend beschriebenen Weise einen Schutz für sämtliche Teile des Baums vorzusehen. Es wurde gefunden, daß ein Brikett aus etwa 69 Gewichtsprozent Erdölkoks, 10 Gewichtsprozent Holzsägemehl, 10 Gewichtsprozent Holzkohle, 5 Gewichtsprozent Natriumnitrat, 5 Gewichtsprozent Stärke und 1 Gewichtsprozent Wachsemulsion, das mit einer Zündmasse aus etwa 44 Gewichtsprozent Holzsägemehl, 44 Gewichtsprozent Holzkohle, 8,8 Gewichtsprozent Natriumnitrat, 2,3 Gewichtsprozent

ίο Stärke und 0,9 Gewichtsprozent Wachsemulsion überzogen ist und eine Größe von 15,2 · 15,2 · 22,9 cm (6" · 6" · 9") hat, in der Lage ist, etwa 2520 kcal/h freizumachen. Bei einer Höhe von 15,2 cm kann das Brikett über einen Zeitraum von 4 Stunden brennen,

d. h. es brennt mit einer Geschwindigkeit von 3,8 cm pro Stunde. Die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Vergleichswerte zeigen an Hand von Beispielen die verbesserten Eigenschaften der neuartigen Brennstoffmassen gemäß der Erfindung, in der be-

ao vorzugten Form von Briketts, für die Beheizung von Obstkulturen, verglichen mit herkömmlichen Brennstoffzusammensetzungen, die in gleicher Weise für einen derartigen Zweck vorgesehen sind.

Festbrennstoffbriketts für Obstkulturbeheizung

Probe¹)	Grund- hi*p π τι ^t off	Füllstoff	kein	Gewichts	Oxy dations mittel	Binde mittel	Brennrate	Bemerkungen
	UL wlllloLL'lL		Holzkohle	prozent	Gewichts	Gewichts
			Holzkohle		prozent	prozent
		Art²)	Sägemehl	10	NaNO₃	Stärke	g/h
1	Petroleumkoks	Sägemehl	20	5	5	15
2	Petroleumkoks	Sägemehl	10	5	5	14
3	Petroleumkoks	Sägemehl/Holzkohle	20	5	5	15
4	Petroleumkoks	Sägemehl/Holzkohle	30	5	5	10
5	Petroleumkoks	Sägemehl	20	5	5	16
6	Petroleumkoks	Sägemehl/Holzkohle	20	5	5	45
7	Petroleumkoks	Sägemehl/Holzkohle ■	30	5	5	25
8	Petroleumkoks	Sägemehl/Holzkohle	20	0	5	0	Keine Entzündung
9	Petroleumkoks	Sägemehl/Holzkohle	20	0	5	0	Sägemehl brannte,
10	Petroleumkoks	Sägemehl/Holzkohle	20	7	5	33	ο snic t
11	Petroleumkoks	kein	10	3	5	4
12	Petroleumkoks	kein	5	1	5	0	Keine Entzündung
13	Petroleumkoks		0	5	5	16
14	Petroleumkoks	kein	0	5	5	6
15	Petroleumkoks			15	5	96	Flackern (flared) bei
16	Petroleumkoks	Sägemehl/Holzkohle	0	11	5	96	ZAinuung Flackern (flared) bei
		Sägemehl/Holzkohle					Zündung
17	Petroleumkoks	Sägemehl/Holzkohle	15	8	5	72	Flackern (flared) bei
		Sägemehl/Holzkohle	20				Zündung
18	Petroleumkoks	Sägemehl/Holzkohle	20	5	5	20
19	Petroleumkoks	Sägemehl/Holzkohle	15	6	5	32
20	Petroleumkoks	Sägemehl/Holzkohle	10	8	5	53
21	Petroleumkoks	Sägemehl/Holzkohle	20	6	5	27
22	Petroleumkoks		20	6	5	20
23	Petroleumkoks		20	6	5	—	Sprühwachs für Wasser festigkeit Öl-in-Wasser-Emulsion
24	Petroleumkoks	6	5		0,75% Wachsemulsion
25	Petroleumkoks	6	5	158

^l) Alle Proben bis Nr. 22 hatten ein Gewicht von 50 g.

Die Proben 23, 24 und 25 hatten ein Gewicht von 500 g. ^s) »Sägemehl/Holzkohle« bedeutet ein 50-50 Gemisch aus Holzsägemehl und Holzkohle.

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Aus den Werten der Tabelle ist ersichtlich, daß die Brenngeschwindigkeit des Materials gemäß Beispiel 1, d. h. von Petrolkoks (Petrolkoks aus der »Delayed coking«) und dem Oxydationsmittel, gleich der von Briketts war, die 10 Gewichtsprozent oder 20 Gewichtsprozent Holzkohle (Proben 2 bzw. 3) oder 10 Gewichtsprozent oder 20 Gewichtsprozent Holzsägemehl (Proben 4 bzw. 5) als Füllmaterialien enthielten. Weiter ist jedoch zu ersehen, daß die Verwendung von 20 % eines 50 · 50-Holzkohle-/Sägemehl-Gemischs als Füllstoff (Probe 7) die Brenngeschwindigkeit fast verdoppelte.

Weiter geht aus den Werten der Tabelle hervor, daß die Brenngeschwindigkeit eines Briketts auf Basis Erdölkoks, das 20% Holzkohle-ZHolzsägemehl-Füllstoff und 5% Natriumnitrat als Oxydationsmittel enthielt (Probe 7), mit der eines ähnlich zusammengesetzten Briketts, das kein Oxydationsmittel enthielt (Beispiel 8), verglichen wurde. Es ist ersichtlich, daß das Brikett ohne Oxydationsmittel nicht oder nur mit großer Schwierigkeit entzündet werden konnte und die Verbrennung nicht unterhielt, wenn die Zündfackel entfernt wurde. Das andere Brikett brannte demgegenüber mit einer konstanten Rate. Das Brikett, das 30% Holzsägemehl als Füllstoff und kein Oxydationsmittel enthielt (Probe 9), veranschaulicht deutlich die Notwendigkeit der Zugabe eines Oxydationsmittels. Bei Zündung verbrannte das Holzsägemehl der Probe vollständig, wobei ein Rückstand von unverbranntem Erdölkoks zurückblieb. Bei Zugabe von 5% des Oxydationsmittels (Probe 6) verbrannte das Brikett vollständig. . .'■■

Weiterhin ist aus der Tabelle ersichtlich, daß eine Reihe von Briketts auf Basis Petrolkoks, die 20% Holzkohle-Holzsägemehl-Füllmittel enthielten, mit unterschiedlichen Mengen an Oxydationsmittel bereitet wurden. Bei Verringerung der Konzentration von 8 auf 5% (Proben 20, 10, 19 und 7), nahm die Brenngeschwindigkeit ab. Bei Verwendung von 3% des Oxydationsmittels (Probe 11) war die Brenngeschwindigkeit fast zu vernachlässigen, während bei gänzlicher Abwesenheit des Oxydationsmittels (Probe 12) keine Entzündung erzielt werden konnte. Briketts, in denen kein Füllstoff anwesend ist, können mit verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten bei

to Anwendung verhältnismäßig hoher Konzentration des Oxydationsmittels verbrannt werden, wie das aus den Werten der Proben 15, 16 und 17 hervorgeht. Bei diesen Konzentrationen wurde jedoch gefunden, daß die Briketts zu heftig verbrannten, um für die be-

Ϊ5 absichtigte Anwendung brauchbar zu sein.

Unter Benutzung von 5% des Oxydationsmittels wurde der Einfluß der Holzkohle-Holzsägemehl-Füllstoffkonzentration auf die Abbrenngeschwindigkeit des Briketts bestimmt. Es ist ersichtlich, daß

aö durch Erhöhung der Füllstoffkonzentration von 5% auf 20% (Proben 7, 18, 13 und 14) die Brenngeschwindigkeit um das Fünffache gesteigert wurde. Derselbe Gang wurde bei einer Reihe von Briketts beobachtet, die 6% des Oxydationsmittels enthielten (Proben 19, 21 und 22).

Weiter geht aus den vorstehenden Werten hervor, daß verschiedene Methoden zum Wasserfestmachen

- . der Briketts untersucht wurden. Wenngleich das Aufsprühen von Paraffinwachs, gelöst in Hexan (Probe 23), oder die Einverleibung einer Öl-in-Wasser-Emulsion (Probe 24) ein Brikett ergibt, das Wasser abstößt, wurden jedoch die besten Ergebnisse durch Einverleibung einer Wachsemulsion in das Gemisch vor Formung des B riketts erzielt. Es ist ersichtlich, daß eine so geringe Menge wie etwa 0,8% dieser Wachs-—-emulsion (Probe 25) ein wasserfestes Brikett ergab.

Claims

Patentansprüche:

1. Brennstoffbriketts aus einem kohlenstoffhaltigen Material mit einer hohen Zündtemperatur (primärer Brennstoff) und einem kohlenstoffhaltigen Material mit einer niedrigeren Zündtemperatur (sekundärer Brennstoff) als der erstgenannten Zündtemperatur, mit einem Gehalt an festem, bei Erhitzung Sauerstoff abgebendem Oxydationsmittel und Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit einer hohen Zündtemperatur aus Petrolkoks mit einer Zündtemperatur über 1093° C besteht und daß die Materialien die folgenden Anteile haben:

Petrolkoks 50 bis 90 Gewichtsprozent

Material von niedrigerer Zündtemperatur 3 bis 40 Gewichtsprozent Oxydationsmittel 2 bis 15 Gewichtsprozent ao

2. Brennstoffbriketts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sekundäre Brennstoff aus Holzkohle und/oder Holzsägemehl besteht.

3. Brennstoff briketts nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in einer Menge von etwa 1 bis 10 Gewichtsprozent, insbesondere etwa 3 bis 5 Gewichtsprozent, anwesend ist.

4. Brennstoffbriketts nach einem der An-Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Wachsemulsion enthalten.

5. Brennstoffbriketts nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wachsemulsion in einer Menge von etwa 0,5 bis 8 Gewichtsprozent, insbesondere etwa 1 bis 2 Gewichtsprozent, anwesend ist.

6. Brennstoffbriketts nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Brennstoff in einer Menge von etwa 65 bis 80 Gewichtsprozent, der sekundäre Brennstoff in einer Menge von etwa 5 bis 20 Gewichtsprozent und das Oxydationsmittel in einer Menge von etwa 2 bis 15 Gewichtsprozent, insbesondere etwa 5 bis 10 Gewichtsprozent, anwesend sind.

7. Brennstoffbriketts nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einen Teil der Oberfläche der Briketts ein Zündgemisch angeordnet ist, das einen Hauptanteil des sekundären Brennstoffs und einen geringeren Mengenanteil des Oxydationsmittels umfaßt.

8. Brennstoffbriketts nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündgemisch etwa 85 bis 95 Gewichtsprozent des sekundären Brenn-Stoffs und etwa 5 bis 10 Gewichtsprozent des Oxydationsmittels aufweist.