RS66745B1 - Postupak za izradu cigli - Google Patents

Description

OPIS PRONALASKA

Predmetni pronalazak se odnosi na postupak za izradu cigli u skladu sa nezavisnim patentnim zahtevom 1.

Poznato je, da se kod komercijalne izrade cigli oslobađa velika količini ugljen dioksida i emituje u okolinu. Sa jedne strane, pri transportu početne odnosno sirove materije pomoću teretnog vozila od mesta iskopavanja materije pa do ciglane vrši se oslobađanje ugljendioksida i sa druge strane, pri izradi pojedinačnih cigli u ciglani takođe se emituje ugljendioksid, naročito u procesu pečenja cigli usled dekompozicije karbonata u sirovoj cigli odnosno polufabrikatu.

Iz patentnog dokumenta WO 02/081409 A1 poznat je postupak za proizvodnju cigli, pri čemu se pre pečanja u sirovu materiju za izradu cigli dodatno umeša velika količina kreča.

Iz patentnog dokumenta BE 510028 A poznat je postupak za proizvodnju cigli, pri čemu se predhodno navlaže cigle i na kraju se u jednom dužem vremenskom periodu pri normalnom pritisku ili pod nadpritiskom vrši gasiranje cigli sa ugljen-dioksidom ili ugljenom kiselinom. Iz patentnog dokumenta CN 108 842 991 A poznat je postupak za proizvodnju cigli sa učvršćenjem neklizajuće pločice kao obloge za proizvodnju cigli.

S obzirom na klimatske promene i u vreme sve veće ekološke svesti protiv zagađenja životne sredine, veoma je važno da se pri proizvodnji cigli što više smanji emitovanje ugljen-dioksida u okolinu.

Na osnovu toga zadatak pronalaska je, da obezbedi jedan postupak, koji je u skladu sa gore pomenutim tipom postupaka, sa kojim se mogu izbeći odnosno umanjiti gore navedeni nedostaci i sa kojim može da se znatno smanji emisija ugljen-dioksida tokom proizvodnje cigli.

Ovo se postiže postupkom izvedenim u skladu sa pronalaskom pomocu karakteristika navedenih u nezavisnom patentnom zahtevu 1.

Pomoću tog ostvaruje se prednost, pomoću koje može da se znato smanji emisija ugljendioksida tokom proizvodnji cigli i da se postigne bolji bilans odnosno ravnoteža u pogledu emisije ugljen-dioksida u odnosu na uobičajeni postupak za proizvodnju cigli. Pomoću toga, da se u jednom proizvodnom koraku u kome se vrši pečenje cigli i u kome sledi korak za proizvodnju karbonata, ova pečena cigla se gasira pri jednom predhodno definisanom pritisku i tokom unapred definisanog vremena gasiranja pomoću ugljen-dioksida, pa će time ugljendioksid biti koncentrovan u obliku karbonata u cigli i shodno tome povećava se sadržaj karbonata u cigli, a prisutni ugljen-dioksid se troši u ovoj hemijskoj reakcije. Ovo omogućava da se pri masovnoj proizvodnji cigli deo ugljen-dioksida efikasno veže u cigli u obliki karbonata i doprinosi ostvarenju povoljnijih klimatskih promena odnosno borbi protiv klimatskih promena. Pomoću ovog gasiranja cigle odnosno obrade pomoću gasa ugljendioksida, koji može da se dobije iz samih postupka za proizvodnju cigli ili iz drugih procesa u kojima se oslobađa ugljen-dioksid. Ugljen-dioksid iz staklene bašte, koji se proizvodi kao otpadni proizvod u različitim procesima, može takođe u skladu sa ovim postupkom da se korisno veže u cigli u obliku karbonata.

Zavisni zahtevi tretiraju dalje povoljne aspekte u oblikovanju pronalaska. Ovim se izričito poziva formulacija odnosno doslovni tekst patentnog zahteva, usled čega su patentni zahtevi na ovom mestu pomoću dovođenja u vezu uključeni u opis referencom i smatra se da su reprodukovani bukvalno odnosno doslovno.

Zahteva se postupak za izradu cigli, pri čemu se u procesu pečenja peče sirova cigla i u jednom koraku, koji sledi posle procesa pečenja, u kome se proizvodi karbonat, ova pečena cigla se gasira odnosno obrađuje gasom pri jednom predhodnom definisanom pritisku i predhodnom određenom vremenu gasiranja pomoću ugljen-dioksida, pri čemu temperatura pečenja cigle iznosi 800<0>C. Zahvaljujući ovom postupku ostvaruje se prednost, tako što se može znato da smanji emisija ugljen–dioksida pri proizvodnji cigli i da se postigne bolji bilans u pogledu emisije ugljen-dioksida u odnosu na uobičajeni postupak za proizvodnju cigli. Time u jednom koraku pečenja sledi korak za stvaranje karbonata pri pečenju cigle, pri čemu se pri jednom predhodno određenom pritisku i predhodno određenom vremenu vrši gasiranje pomoću ugljen-dioksida, čime se ostvaruje koncentracija ugljen-dioksid u obliku karbonata u cigli i shodno tome kod ove hemijske reakcije se povećava sadržaj karbonata u cigli, a vrši se utrošak ugljen-dioksid. Ovo omogućava da se pri masovnoj proizvodnji cigli deo ugljen-dioksida efikasno veže u cigli u obliki karbonata i doprinese ostvarenju povoljnijih klimatskih promena odnosno borbi protiv klimatskih promena. Pomoću ovog gasiranja cigle odnosno obrade cigli pomoću gasa ugljen-dioksida, koji može doći iz samih postupka za proizvodnju cigli ili iz drugih procesa u kojima se oslobađa ugljen-dioksid. Ugljen-dioksid iz staklene bašte, koji se proizvodi kao otpadni proizvod u različitim procesima, može se takođe u skladu sa ovim postupkom korisno vezati u cigle u obliku karbonata.

(dalje je na stani 3 nastavak originalnog opisa)

Cigla je pre svega građevinska keramika, naročito cigla za vezivanje malterom odnosno za malterisanje i crep za pokrivanje krova.

U koraku pečenja se vrši pečenje najmanje jedne predhodno izrađene cigle odnosno crepa. Može pri tome biti povoljno predviđeno, da se u koraku pečenja koristi temperatura pečenja od najmanje 600<0>C, naročito najmanje 650<0>C, prvenstveno najmanje 700<0>C. Predhodno navedena dekompozicija karbonata, koji se nalazi u sirovoj cigli, započinje pri normalnom pritisku već pri temperaturi pečenja od 600<0>C i pri daljem povećanju temperature dotični proces se jako intenzivira.

U skladu sa pronalaskom temperatura pečenja iznosi maksimalno 800<0>C. Pri tome se pokazalo, da na niskim temperaturama manjim ili jednakim od 900<0>C dolazi do formiranja silikata samo u maloj meri, što znači da se veća količina ugljen-dioksid može da veže u cigli kao karbonat.

Sirova cigla može pre procesa pečenja da se u koraku formiranja u kalupu podvrgne presovanju sa jednim ili više unapred određenih različitih pritisaka.

U koraku u kome se proizvodi karbonat pečena cigla se gasira odnosno obrađuje sa ugljendioksidom, usled čega se ugljen-dioksid oblikuje u karbonate i obogaćuje odnosno ostaje vezan u pečenoj cigli. Ugljen-dioksid pomoću hemijske reakcije ostaje vezan u ili na pečenoj cigli, pri čemu je on u cigli vezan kao kalcijum-karbonat (CaCO3) ali takođe i kao CaMgkarbonat i/ili Mg-karbonat. Cigla pri tome ovde fungira kao akumulator odnosno skladište karbonata.

Može se kao naročita prednost predvideti, da se više sirovih cigli u koraku slaganja, koji sledi pre koraka pečenja, postavi na ravan palete i da se ređaju u nizu jedna za drugom na transportnom uređaju i nakon toga se transportnim uređajem pomeraju u peć za pečenje i u koraku pečenja se vrši pečenje cigli. Pri tome su sirova cigla pre koraka slaganja na površinu za transport već formirane u željeni oblik.

Može biti povoljno predviđeno, da transportni uređaj budu posebna kolica, koja imaju naročito više nivoa odnosno ravni za ređanje cigala.

Sirove cigle se na kolicima naročito skladište. Pojam skladištenje ovde znači, da su sirove cigle postavljene na različite ravni odnosno nivoe na kolicima, naročito poređane na rastojanju jedna od druge, čime se omogućava da što veći deo površine odnosno, u ovom slučaju, reakcionih površina, dođe u kontakt sa ugljen-dioksidom u obliku gasa.

Kolica sa ciglama se pomoću automatizovanog procesa uvode u komoru za pečenje. Ovde može biti predviđeno, da se više kolica kontinualno u određenom vremenskom intervalu automatski jedna za drugim na određenom rastojanju uvode u peć za pečenje.

Alternativno može biti predviđeno, da se više kolica kreće diskontuirano u peći za pečenje. Takođe može biti povoljno predviđeno, da se tokom procesa pečenja u peći istovremeno nalazi više kolica sa ciglama. Ovo naročito može da bude u slučaju kada se kao peć za pečenje koristi tunelska peć.

Može biti povoljno predviđeno, da se posle koraka pečenja ove pečene cigle na transportnom uređaju gasiraju sa ugljen-dioksidom u koraku za proizvodnju karbonata. Pri tome mogu pečene cigle na transportnom uređaju, naročio na kolicima, posle procesa pečenja da se gasiraju sa ugljen-dioksidom i pri tome cigle ne moraju da se skidaji sa transportnog uređajem i ponovo uvode i slažu u peći za pečenje, čime se znatno štedi na vremenu izrade. Može takođe biti povoljno predviđeno, da se korak za proizvodnju karbonata odvija u jednoj komori pod pritiskom. Gasiranje odnosno obrada gasom sa ugljen-dioksidom može da se odvija automatski i da bude programski kontrolisano, čim se transportni uređaj nađe u komori u kojoj deluje pritisak. Da li se transportni uređaj, naročito kolica, nalaze u komori u kojoj deluje pritisak, to se jednostavno proverava odnosno detektuje pomoću uređaja sa senzorom. Takav uređaj sa senzorom može, na primer, da sadrži optički senzor ili senzor za pritisak. Može biti povoljno predviđeno, da se više kolica kreću u nizu jedna za drugim preko sistema sa branama odnosno sistema zaključavanja u komori u kojoj deluje pritisak. Pomoću toga može se u komori pod pritiskom održavati kontiunalno prethodno pravilno određeni parcijalni pritisak ugljen-dioksida i ne mora se za svaka kolica nanovo podešavati pritisak, čime se štedi na vremenu trajanja procesa i proces izrade cigli čini jednostavnim i efikasnim. Alternativno može da se predvidi, da se transportni uređaj, naročito kolica, kontinualno pomeraju u komori pod pritiskom. Ovde može naročito pri gasiranju sa ugljen-dioksidom da se u ovom slučaju proces odvija pod normalnim pritiskom. Korak za proizvodnju karbonata može pri tome da se sprovede u jednoj jednostavnoj komori.

Može da bude naročito povoljno predviđeno, da parcijalni pritisak ugljen-dioksida iznosi najmanje 0,1 MPa, naročito najmanje 0,5 MPa, prvenstveno najmanje 1 MPa. Pod tako povećanim pritiskom odnosno nadpritiskom mogu se cigle efikasno obogatiti sa karbonatima. Može dalje da bude povoljno predviđeno, da trajanje gasiranja odnosno obrada gasom iznosi najmanje 5 minuta, naročito najmanje 10 minuta, prvenstveno minimalno 15 minuta. Već i u ovim kratkim vremenskim periodima može – uopšteno gledano – da se ustanovi ekonomičnost vremenskog perioda u kome se može sprovesti obogaćivanje cigle karbonatima.

Može takođe da bude povoljno predviđeno, da pečena cigla na početku koraka za proizvodnju karbonata može da ima preostalu toplotu od najmanje 25<0>C, naročito od najmanje 50<0>C, prvenstveno od najmanje 75<0>C. Pokazalo se, da obogaćivanje karbonata u cigli u koraku za proizvodnju karbonata naročito povoljno funkcioniše onda, kada se u tom koraku cigla zagreva odnosno kada cigla ima temperaturu veću od temperature prostora, naročito veću za 20<0>C.

Pored toga može da bude povoljno predviđeno, da se transportni uređaj sa raspoređenim ciglama na njemu automatski pomeri posle koraka pečenja u komoru sa pritiskom. Na osnova brzine transportnog uređaja i puta, koji treba da prevali transportni uređaj od peći za pečenje do komore pod pritiskom, može se, na primer, empirijski izračunati pad temperature cigle po jedinici vremena i može se temperatura cigle u suštini tačno podesiti neposredno pre komore sa pritiskom pomoću podešavanja brzine transportnog uređaja. U tu svrhu mogu se različite temperature pečenja sprovesti na uređaju za pečenje pomoću više uzastopnih proba odnosno testiranja.

U daljem postupku mogu se koristiti senzori, da bi se temperatura cigle, posle koraka pečenja izvan peći za pečenje ili povoljnije pre ulaska u komoru pod pritiskom, potpuno tačno odredila. Moguće je da se za bezkontaktno merenje temperature pri tome koristi, na primer, infracrveni termometar, da bi se detektovala temperatura cigle posle koraka za pečenje cigle.

Alternativno može se takođe koristiti kontaktni termometar za detektovanje temperature cigle.

Može takođe biti povoljno predviđen, da korak za proizvodnju karbonata sledi pri temperaturi od najmanje 50<0>C. Ukoliko preostala temperatura cigle posle pečenja leži ispod 50<0>C ili ova minimalna temperatura može da se drži konstantno u toku jednog dužeg vremenskog intervala, može biti povoljno predviđeno, da se cigla u toku koraka za proizvodnju karbonata zagreva na temperaturu od najmanje 50<0>C.

Pokazalo se neočekivano, da se koncentracija karbonata u cigli naročito efikasno povećava zbog jednog sinergističkog efekta koji sledi naročito prema gore navedenim minimalnim temperaturama i minimalnom pritisku. Naročito pri temperaturi od najmanje 50<0>C može se naročito efikasno podesiti koncentracija karbonata u cigli. Povećanje pritiska dovodi do toga, da se naročito brzo i efikasno može povećati koncentracija karbonata u cigli.

Ukoliko se koristi preostala toplota iz procesa pečenja u cigli, može se dalje uštedeti energija u koraku za proizvodnju karbonata, jer se cigla možda ne treba uopšte dalje zagrevati ili se mora vrlo malo zgrevati, da bi se dostigla gore pomenuta minimalna temperatura.

Naročito je povoljno kada se predvidi, da se pečena cigla pre koraka za proizvodnju karbonata navlaži. Pokazala se pri tome, da se pomoću vlaženja cigle, naročito sa vodom, jako potpomaže koncentraciji karbonata u ili na cigli.

Pri tome može biti predviđeno, da se pečena cigla u suštini neposredno pre koraka za proizvodnju karbonata, a sledstveno tome i pre gasiranja odnosno obrade gasom ugljen – dioksidom, treba da navlaži.

Dalje je predviđena cigla, koja se izrađuje prema gore opisanom postupku i koja ima sadržaj karbonata sa masenim udelom od najmanje 1%, povoljno najmanje 5%, naročito povoljno 10%.

U nastavku slede principi za razumevanje i tumačenja očito pokazanih gore navedenih otkrivenih primera.

Karakteristike se na jedan uobičajen način sprovode sa jednim neodređenom članom "jedan, jedna, jedno, jednog". Ukoliko se iz konteksta ne dobija drugo, onda se podrazumeva da " jedan, jedna, jedno, jednog " ne treba shvatiti kao broj.

Veznik „ili“ treba tumačiti kao inkluzivan, a ne isključiv. Osim ako kontekst ne zahteva drugačije, „A ili B“ uključuje „A i B“, gde „A“ i „B“ predstavljaju bilo koje proizvoljne karakteristike.

Pomoću reči sa brojevima za redosled, na primer "prvi", "drugi" ili "treći", karakteristika X odnosno predmet Y posebno se razlikuje u nekoliko izvedenih formi, osim ako je drugačije definisano u očitio pokazanom pronalasku. Konkretno, karakteristika X ili predmet Y sa brojem za redosled u patentnom zahtevu ne znači, da oblikovanje pronalaska obuhvaćeno ovim patentnim zahtevom mora imati dalju karakteristiku X odnosno dalji predmet Y.

Claims (9)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Postupak za proizvodnju cigli, pri čemu se u koraku pečenja sirove cigle i u koraku za proizvodnju karbonata, koji sledi nakon koraka pečenja, pečena cigla se gasira ugljendioksidom pod unapred određenim pritiskom tokom unapred određenog vremena gasiranja, naznačen time, da temperatura pečenja iznosi maksimalno 800°C.

2. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, da je veći broj sirovih cigli postavljen na uređaj za transport u koraku slaganja, koji prethodi koraku pečenja, zatim se pomeraju u peć za pečenje i u koraku pečenja peku se u peći.

3. Postupak prema zahtevu 2, naznačen time, da se nakon koraka pečenja, pečene cigle na transportnom uređaju gasiraju ugljen-dioksidom u koraku za proizvodnju karbonata.

4. Postupak prema jednom od zahteva 1 do 3, naznačen time,da se korak za proizvodnju karbonata odvija u komori pod pritiskom.

5. Postupak prema jednom zahtevu od 1 do 4, naznačen time,da parcijalni pritisak ugljendioksida iznosi najmanje 0,1 MPa, naročito najmanje 0,5 MPa, prvenstveno najmanje 1 MPa.

6. Postupak prema jednom zahtevu od 1 do 5, naznačen time, da vreme gasiranja iznosi najmanje 5 minuta, naročito najmanje 10 minuta, prvenstveno najmanje 15 minuta.

7. Postupak prema jednom od zahteva 1 do 6, naznačen time,da pečene cigle na početku koraka za proizvodnju karbonata imaju zaostalu toplotu od najmanje 25°C, naročito najmanje 50°C, prvenstveno najmanje 75°C,

8. Postupak prema jednom od zahteva 1 do 6, naznačen time, da se korak za proizvodnju karbonata izvodi na temperaturi od najmanje 50°C.

9. Postupak prema jednom od zahteva 1 do 8, naznačen time,da se pečene cigle pre koraka za proizvodnju karbonata navlaže.

Izdaje i štampa: Zavod za intelektualnu svojinu, Kneginje Ljubice 5, 11000 Beograd

6