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Patent Searching and Data


Title:
BRIQUETTE WITH BINDER AND SODIUM AND/OR POTASSIUM SILICATES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/079132
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a briquette as lump-form agglomerate of fine-grained to dust-like brown coal coke with at least one organic binder in the form of starch or based on starch, characterized by an addition of sodium and/or potassium silicates, which is distributed homogeneously in the agglomerate.

Inventors:
STORMANNS FRANK (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/004119
Publication Date:
June 06, 2013
Filing Date:
September 29, 2012
Export Citation:
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Assignee:
RWE POWER AG (DE)
STORMANNS FRANK (DE)
International Classes:
C10L5/36; C10L5/14; C10L5/44; C10L9/12
Foreign References:
GB293136A1928-07-04
GB446761A1936-05-06
EP1978076A12008-10-08
US20080022586A12008-01-31
GB454796A1936-10-08
GB328082A1930-04-24
DE19961325C22001-11-15
DE19961325A12001-07-05
EP1978076A12008-10-08
Attorney, Agent or Firm:
KIERDORF, Theodor et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Brikett als stückiges Agglomerat von feinkörnigem bis staubförmigem

Braunkohlenkoks mit wenigstens einem organischen Bindemittel in Form von Stärke oder auf der Basis von Stärke, gekennzeichnet durch einen Zusatz von Natrium- und/oder Kaliumsilikaten, der homogen in dem Agglomerat verteilt ist.

2. Brikett nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Zusatzes, bezogen auf die wasserfreie Substanz des Briketts, zwischen 1 und 10 Masse-%, vorzugsweise zwischen 1 und 6 Masse-% beträgt.

3. Brikett nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Zusammensetzung aus Braunkohlenkoks mit einem Anteil von zwischen 80 und 94 Masse-%, Bindemittel mit einem Anteil von 1 bis 6 Masse-%, Zusatz mit einem Anteil von 1 bis 6 Masse-% und einem Rest von 0 bis 8 Masse-%, jeweils bezogen auf die wasserfreie Substanz.

4. Brikett nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Grillbrikett zur Zubereitung von Speisen auf offener Glut.

5. Brikett nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Oberflächenauftrag eines Sauerstoff freisetzenden Oxidationsmittels.

6. Brikett nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Oxidationsmit- tel Alkali- oder Erdalkalisalze mit Sauerstoff freisetzenden Anionen vorgesehen sind.

7. Grillbrikett nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Braunkohlenkoks in Form von Herdofenkoks in dem Agglomerat enthalten ist und dass der Braunkohlenkoks eine mittlere Korngröße von bis zu 1 mm aufweist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Briketts, insbesondere zur Herstellung eines Grillbriketts, folgende Verfahrensschritte umfassend:

- Herstellen einer Wasserglas-Lösung,

- Herstellen eines wässrigen Bindemittelansatzes unter Verwendung der Wasserglas-Lösung,

- die Vermischung des Bindemittelansatzes mit feinkörnigem bis staubförmigem Braunkohlenkoks,

- das Stückigmachen der Mischung durch Pressagglomeration und

- das Trocknen der Pressformlinge.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bindemittelansatz Stärke umfasst, die in der Wasserglas-Lösung suspendiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass kaltquellende Stärke verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke unter Wärmeeinwirkung verkleistert wird. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass auf die Pressformlinge eine Oxidationsmittellösung von Alkali- und/oder Erdalkalisalzen aufgesprüht wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Bindemittelansatz eine Oxidationsmittellösung, umfassend Alkali- und/oder Erdalkalisalze, zugegeben wird.

Description:
BRIKETT MIT BINDEMITTEL UND NATRIUM- UND/ODER KALIUMSILIKATEN

Die Erfindung betrifft ein Brikett als stückiges Agglomerat von feinkörnigem bis staubförmigem Braunkohlenkoks mit wenigstens einem organischen Bindemittel in Form von Stärke und/oder auf Basis von Stärke.

Ein solches Brikett, beispielsweise als Grillbrikett, ist aus der DE 199 61 325 C2 bekannt. Dieses Grillbrikett ist als ein Substitut für herkömmliche Grillbriketts aus Holzkohlenstaub vorgesehen, da die Herstellung von Holzkohle verhältnismäßig aufwändig und teuer ist. Auch ist die Herstellung von Holzkohlebriketts bzw. von Holzkohle wegen des damit verbundenen Hartholzverbrauchs unter Umweltschutzgesichtspunkten nicht wünschenswert. Daher haben sich Briketts gemäß der in der DE 199 61 325 beschriebenen Art grundsätzlich bewährt. Da das An- zünd- und Durchglühverhalten von Briketts aus Braunkohlenkoks im Allgemeinen träger ist, als dasjenige von Briketts auf Holzkohlebasis, ist es bekannt, bei Briketts aus Braunkohlenkoks Zündhilfsmittel in Form von Cellulose und/oder Hemi- cellulose zuzugeben.

Aus der EP 1 978 076 A1 ist ein anderes Brikett der eingangs genannten Art auf der Basis von Braunkohlenkoks bekannt, welches anstelle von Cellulose und/oder Hemicellulose enthaltenden Materialien als Zündhilfsmittel einen Zusatz eines Sauerstoff freisetzenden Oxidationsmittels umfasst. Der Zusatz ist so beschaffen, dass beim Abbrand der Briketts beschleunigt Sauerstoff freigesetzt wird. Dieser Zusatz kann in dem Agglomerat verteilt sein oder auf die Briketts als Sprühim- prägnierung aufgebracht worden sein.

Es hat sich herausgestellt, dass die Briketts gemäß EP 1 978 076 A1 nochmals eine überraschend deutliche Verbesserung des Anzünd- und Brennverhaltens gegenüber den in der DE 199 61 325 beschriebenen Briketts erzielen.

Die Briketts gemäß EP 1 978 076 A1 besitzen allerdings noch weiteres Verbesserungspotential. Die möglichen Verbesserungen, stehen in erster Linie im Zusammenhang mit einer Akzeptanz des Erzeugnisses als Grillbrikett. Nicht selten finden zum Anfeuern von Grillfeuern sog. Anzündkamine Anwendung, in denen der Grillbrennstoff zunächst in einer gerichteten luftdurchströmbaren Schüttung vorgezündet wird und nach Anglühen in das Grillbehältnis oder Grillbecken umgeschüttet wird. Dabei kann es unter Umständen zu einer starken Funkenentwicklung kommen, die als unangenehm und störend wahrgenommen wird. Die Farbe der Asche ist bedingt durch die mineralische Zusammensetzung von Braunkohlenkoks leicht gelblich, was von Endverbrauchern gelegentlich als minderwertig empfunden wird, grundsätzlich allerdings keinerlei Rückschlüsse auf hygienisch bedenkliche Inhaltstoffe im Brennstoff zulässt. Schließlich lässt sich die Feuerstandsfestigkeit und auch das Ausbrandverhalten der bekannten Briketts noch verbessern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Brikett der eingangs genannten Art insbesondere im Hinblick auf die gewünschten Eigenschaften eines Grillbriketts weiter zu verbessern. Insbesondere sollen der Problematik der Funken- entwicklung, der Verfärbung der Asche, der Feuerstandsfestigkeit und den Aus- brandeigenschaften Rechnung getragen werden.

Es hat sich überraschend herausgestellt, dass die vorgenannten Eigenschaften mit einem Brikett gemäß der Erfindung signifikant verbessert werden. Die der Er- findung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch ein Brikett als stückiges Agglomerat von feinkörnigem bis staubförmigem Braunkohlenkoks mit wenigstens einem organischen Bindemittel in Form von Stärke oder auf der Basis von Stärke, welches sich durch einen Zusatz von Natrium- und/oder Kaliumsilikaten auszeichnet, der homogen in dem Agglomerat verteilt ist. Als Zusatz kann insbeson- dere Wasserglas Anwendung finden. Unter Wasserglas werden aus einer

Schmelze erstarrte glasartige, amorphe, wasserlösliche Natrium- und Kaliumsilikate oder ihre wässrigen Lösungen bezeichnet.

Es hat sich überraschend herausgestellt, dass der Zusatz von Wasserglas bzw. von Natrium- und/oder von Kaliumsilikaten insbesondere den Funkenflug deutlich reduziert. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, dass die in feiner Körnung vorliegenden Silikate bei der Verbrennung zur Schlackebildung neigen, wodurch der Funkenflug unterbunden wird. Auch die Farbe der Asche wird durch einen entsprechenden Anteil, beispielsweise von Natriumsilikat, so verändert, dass die Asche den vom Verbraucher akzeptierten weißlichen/beigen Farbton annimmt.

Bei einer zweckmäßigen und vorteilhaften Variante des Briketts der Erfindung ist vorgesehen, dass der Anteil des Zusatzes, bezogen auf die wasserfreie Substanz des Briketts, zwischen 1 und 10 Masse-%, vorzugsweise zwischen 1 und 6 Mas- se-% beträgt.

Eine vorteilhafte Variante des Briketts gemäß der Erfindung zeichnet sich durch eine Zusammensetzung aus Braunkohlenkoks mit einem Anteil von zwischen 80 und 94 Masse-%, Bindemittel mit einem Anteil von 1 bis 6 Masse-%, Zusatzstoffen mit einem Anteil von 1 bis 6 Masse-% und einem Rest von 0 bis 8 Masse-%, jeweils bezogen auf die wasserfreie Substanz, aus. Als Rest kann ein zündverbessernder Zusatz, beispielsweise ein Zusatz eines Sauerstoff freisetzenden Oxidationsmittels vorgesehen sein.

Bevorzugt ist das Brikett gemäß der Erfindung als Grillbrikett zur Zubereitung von Speisen auf offener Glut vorgesehen.

Bei einer zweckmäßigen Variante des Briketts gemäß der Erfindung zeichnet sich dieses durch einen Oberflächenauftrag eines Sauerstoff freisetzenden Oxidationsmittels aus. Das Oxidationsmittel kann allerdings auch homogen in dem Brikett verteilt sein. Im Hinblick auf geeignete Oxidationsmittel und deren Einbrin- gung oder Aufbringung wird auf die EP 1 978 076 A1 verwiesen, auf die hier vollinhaltlich zum Zwecke der Offenbarung Bezug genommen wird.

Als Oxidationsmittel kommen beispielsweise Alkali- oder Erdalkalisalze mit Sauerstoff freisetzenden Anionen in Betracht.

Eine bevorzugte Variante des Grillbriketts gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Braunkohlenkoks in Form von Herdofenkoks in dem Agglomerat enthalten ist und dass der Braunkohlenkoks eine mittlere Korngröße von bis zu 1 mm aufweist. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Briketts, insbesondere zur Herstellung eines Grillbriketts, folgende Verfahrensschritte umfassend:

Herstellen einer Wasserglaslösung,

Herstellen eines wässrigen Bindemittelansatzes unter Verwendung der Wasserglaslösung,

die Vermischung des Bindemittelansatzes mit feinkörnigem bis staub- förmigem Braunkohlenkoks,

das Stückigmachen der Mischung durch Pressagglomeration und das Trocknen der Pressformlinge.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird zunächst eine Wasserglaslösung, beispielsweise als Natrium- oder Kalium-Wasserglaslösung, hergestellt. Mit der Wasserglaslösung wird ein wässriger Bindemittelansatz erstellt, anschließend erfolgt die Vermischung des Bindemittelansatzes mit dem Braunkohlenkoks. Der Bindemittelansatz umfasst beispielsweise Stärke, die in der Wasserglaslösung suspendiert wird.

Bei einer Variante des Verfahrens kommt kaltquellende Stärke zur Anwendung, die ohne Zugabe von Wärme verrührt werden kann. Alternativ wird die Stärke verkleistert, d. h. unter Einwirkung von Wärme suspendiert und agitiert. Der pressfertigen Mischung können zusätzlich Alkali- und/oder Erdalkalisalze zugegeben werden, alternativ ist es möglich, auf die Pressformlinge eine Oxidati- onsmittellösung von Alkali- und/oder Erdalkalisalzen aufzusprühen.

Bei einem Verfahren gemäß der Erfindung ist zunächst vorgesehen, einen Bin- demittelansatz mit 73 Masse-% Wasser, 12 Masse-% Stärke und 15 Masse-% Zusatzstoff herzustellen. Die 15 % des Zusatzstoffs werden in Form einer 40 %igen Wasserglaslösung zugegeben, so dass der Zusatzstoff als Feststoffanteil von 6 % an dem Bindemittelansatz vorliegt. Die Wasserglaslösung wird als Natrium- oder Kalium-Wasserglaslösung hergestellt. Dabei wird zunächst die Wasserglaslösung dem Wasser zugegeben, sodann wird die so hergestellte wässrige Suspension durch Wärmeeinwirkung verkleistert. Dadurch, dass das Wasserglas dem Wasser vor der Stärke zugegeben wird, kann sich das Wasserglas homogener verteilen. Die Verkleisterung des Ansatzes kann beispielsweise in einer dampfbetriebenen Heizeinrichtung (Jet-Cooker) erfolgen. Als Zusatzstoff können neben Natrium-Wasserglas oder Kalium-Wasserglas auch geringe Mengen von Alkali- oder Erdalkalisalze vorgesehen sein. Der verkleisterte Bindemittelansatz kann mit feinkörnigem bis feinstkörnigem Braunkohlenkoks verrührt und verknetet werden, wobei die so hergestellte Brikettiermischung beispielsweise einen Anteil von 69,5 % Braunkohlenkoks und 30,5 % Bindemittelansatz umfasst. Die Brikettiermischung kann beispielsweise in einer Doppelwalzenpresse zu vereinzelten Presslingen verarbeitet werden, wobei das fertige Brikett bzw. der fertige Pressling beispielsweise einen Anteil von 92,5 % Koks, 5 % Stärke und 2,5 % Zusatzstoff (Masse-%, bezogen auf die wasserfreie Substanz) enthält.

Die mittels einer Doppelwalzenpresse erzeugten Presslinge (Briketts) werden anschließend einer Trocknungsanlage zugeführt. Das fertige Brikett bzw. der fertige Pressling umfasst beispielsweise einen Anteil von 92,5 Masse-% Koks,

5 Masse-% Stärke und 2,5 Masse-% Zusatzstoff. Der Zusatzstoff kann zu 100 % aus Kalium-Wasserglas oder Natrium-Wasserglas (Na 2 Si0 3 /KSi0 3 ) bestehen.

Auf den fertigen und getrockneten Pressling kann anschließend ein Oxidations- mittel in Form einer Alkali- oder Erdalkalisalzlösung mit Sauerstoff freisetzenden Anionen aufgesprüht werden.

Als Stärke kann beispielsweise Mais-, Weizen- oder Kartoffelstärke Anwendung finden.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird zunächst eine Zusatzstoff-Lösung als 40 %ige Lösung mit 12 Masse-% Feststoff angerührt, wobei diese Lösung mit Wasser verdünnt und mit Stärke zu einem Bindemittelansatz verarbeitet wird, und wobei der Bindemittelansatz 58 % Wasser, 12 Masse-% Stärke und 30 Masse-% des Zusatzstoffs in Form einer 40 %igen Wasserglaslösung enthält, was einem Wasserglas-Feststoffanteil von 12 Masse-% entspricht. Die Brikettiermischung umfasst 69,5 Masse-% Braunkohlenkoks und 30,5 Masse- % Bindemittelansatz. Das fertige Brikett bzw. der fertige Pressling kann einen Braunkohlenkoksanteil von 90 Masse-%, einen Stärkeanteil von 5 Masse-% und einen Zusatzstoffanteil von 5 Masse-%, bezogen auf die wasserfreie Substanz, aufweisen.

Bei einer anderen Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Presslings kann der Anteil von Braunkohlenkoks beispielsweise 89 Masse-% betragen, der Stärkeanteil 5 Masse-% und der Anteil an Zusatzstoffen 5 Masse-%, jeweils bezogen auf die wasserfreie Substanz. Der Rest von 1 % kann sich durch einen Zusatz eines Sauerstoff freisetzenden Oxidationsmittels ergeben, das beispielsweise homogen in dem Agglomerat verteilt ist, oder welches als Oberflächenauftrag auf den fertigen Pressling vorgesehen ist.