Спосіб одержання рідкого біопалива

Спосіб одержання рідкого біопалива шляхом змішування та гідродинамічної обробки вуглеводневого дизельного палива і ріпакової олії, який відрізняється тим, що ріпакову олію використовують із вмістом ерукової кислоти 5-10% мас. та вмістом вологи 0,5-5% мас., а гідродинамічну обробку здійснюють у роторно-пульсаційному апараті при тиску 0,05-0,2МПа і температурі 15-50°С імпульсами коливань потоку 3,0-4,5кГц протягом 560хв. (19) (21) 20041008325 (22) 13.10.2004 (24) 15.02.2006 (46) 15.02.2006, Бюл. № 2, 2006 р. (72) Долінський Анатолій Андрійович, Грабов Леонід Миколайович, Чаплигін Сергій Михайлович (73) ІНСТИТУТ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ (56) UA 14612, A, 20.01.1997 UA 18102, A, 31.10.1997 UA 41709, A, 17.09.2001 RU 2105042, C, 20.02.1998 3 74986 4 Ріпакову олію з вмістом ерукової кислоти менше Дозована кількість традиційного вуглеводного 5% доцільно використовувати для харчових цілей. дизельного палива із ємності-дозатора 1 через 10% - ний вміст ерукової кислоти є гранично можрегулюючий вентиль 2 по трубопроводу 3 насосом ливим вмістом ерукової кислоти в олії. 4 по трубопроводу 7 нагнітається в роторноВміст вологи в ріпаковій олії повинен підтрипульсаційний апарат 8. Одночасно із ємності 5 муватись близько 0,5-5% для забезпечення покчерез регулюючий вентиль 6 насосом 4 у роторноращення паливних характеристик суміші, в тому пульсаційний апарат подається дозована кількість числі теплотворної здатності біопалива. Вміст в ріпакової олії. Ріпакову олію використовують із суміші вологи більше 5% призводить до погіршенвмістом ерукової кислоти в межах 5-10% і вмістом ня горіння, а отримання олії з вмістом вологи мевологи 0,5-5%. Попереднє змішування вуглеводнонше 0,5% призводить до додаткових енергетичних го дизельного палива та ріпакової олії здійснюють витрат. у трубопроводі 3. У робочій камері роторноПроведення технологічного процесу в роторпульсаційного апарату 8 здійснюють основне зміно-пульсаційному апараті забезпечує інтенсифікашування і гідродинамічну обробку емульсії. Гідроцію перемішування середовищ інтенсивними динамічну обробку проводять у роторнопульсаціями динамічних характеристик потоку і пульсаційному апараті при тиску 0,05-0,2МПа і ударними хвилями в оброблюваному середовищі, температурі 15-50°С. Тиск у робочій камері апаращо виникають під дією вказаного вище апарату. ту регулюється вентилем 9. В роторноІнтенсифікація перемішування вуглеводного дизепульсаційному апараті створюють пульсації динального палива та ріпакової олії дозволяє покращимічних характеристик потоку з частотою 3,0-4,5кГц ти паливні характеристики отриманої суміші, в протягом 5-60хв. тому числі теплотворну здатність біопалива. Оброблювана суміш рідких речовин нагнітаВстановлено, що найкраща інтенсифікація гідється в робочу порожнину роторно-пульсаційного родинамічної обробки суміші вуглеводного дизеапарату 8, де під дією відцентрових сил транспорльного палива та ріпакової олії в роторнотується на робочі поверхні в радіальному напрямпульсаційному апараті забезпечується при настуку відносно осі валу. При переміщенні оброблювапних параметрах процесу: тиск 0,05-0,2МПа, темних середовищ від центру до периферії апарату пература 15-50°С, частота пульсацій коливань оброблювана суміш рідких фаз піддається впливу потоку 3,0-4,5кГц протягом 5-60хв. градієнту швидкостей потоку, що створюється роПри тиску нижче 0,05МПа погіршується гідробочими органами апарату. В результаті цього віддинамічний вплив на суміш і може спостерігатися бувається пошаровий зсув оброблюваного серерозшарування рідкого біопалива. Максимальний довища і розділення його потоку на окремі тиск потоку 0,2МПа визначений можливостями струмені, які під дією відцентрових сил змішуються ущільнення. При температурі нижче 15°С суттєво між собою. збільшується в'язкість потоку суміші, що погіршує Трубопровід 10 і регулювальний вентиль 9 задинаміку процесу гідродинамічної обробки суміші. микають контур руху основного потоку оброблюПри температурі вище 50°С поряд із збільшенням ваної рідини. Отримана гомогенізована рідина інтенсивності процесу обробки різко збільшуються подається на повторний цикл для стабілізації емуенерговитрати. льсії на тривалий термін зберігання. Через запірТривалість гідродинамічної обробки суміші поний вентиль 11 і трубопровід 12 здійснюється вив'язана з тривалістю створення стійкої паливної вантаження готового продукту у вигляді емульсії (високого ступеню гомогенізації). Експегомогенізованої суміші. риментально встановлено, що при тривалості обПриклад 1. робки менше 5хв. не досягається висока ступінь Змішувалось вуглеводне дизельне паливо гомогенності емульсії. При тривалості обробки ДСТУ 3868-99 з ріпаковою олією ГОСТ 8988-77 із більше 50хв. ступінь гомогенізації практично не вмістом ерукової кислоти 7% і вмістом вологи не змінюється, а процес гідродинамічної обробки небільше 1%; суміш оброблювали в роторновиправдано затягується в часі. пульсаційному апараті 8 при наступних режимних На кресленні показана технологічна схема одпараметрах: ного із пристроїв, в якому здійснено спосіб пригоТиск в робочому об'ємі 0,08-0,1МПа; тування рідкого палива. температура 25°С; До складу пристрою входить ємність-дозатор 1 частота пульсацій коливань для вуглеводного дизельного палива, з'єднана потоку 3,0-3,8кГц; регулювальним вентилем 2 і трубопроводом 3 з тривалість обробки 10хв. насосом 4, ємність-дозатор 5 для ріпакової олії, В результаті обробки було отримано високопід'єднана до трубопроводу 2 через регулювальгомогенізовану паливну суміш з наступними параний вентиль 6. Вихід насосу 4 під'єднаний трубопметрами: роводом 7 до входу роторно-пульсаційного апараКінематична в'язкість 4,4мм2/с; ту 8. Вихід роторно-пульсаційного апарату 8 Температура застигання -10°С; під'єднаний через регулювальний вентиль 9 і труТемпература спалаху +62°С; бопровід 10 до ємності-дозатора 1. Вихід роторноПитома теплота згорання 42,2МДж/кг. пульсаційного апарату 8 через запірний вентиль Приклад 2. 11 і трубопровід 12 з'єднаний з прийомною ємнісЗмішувалось вуглеводне дизельне паливо тю споживача готової продукції. ДСТУ 3868-99 з ріпаковою олією ГОСТ 8988-77 із Спосіб приготування рідкого палива здійснювмістом ерукової кислоти 7% і вмістом вологи не ється наступним чином. більше 1%; суміш оброблювали в роторно 5 74986 6 пульсаційному апараті 8 при наступних режимних Температура застигання -8°С; параметрах: Температура спалаху +62°C; Тиск в робочому об'ємі 0,05-0,12МПа; Питома теплота згорання 42,2МДж/кг. температура 18°С; Запропонований спосіб приготування рідкого частота пульсацій коливань біопалива для дизельних двигунів та котлоагрегапотоку 3,0-3,4кГц; тів забезпечує високу теплотворну здатність (питривалість обробки 10хв. тома теплота згорання палива не нижче В результаті обробки було отримано ви42МДж/кг), і екологічні показники протягом довгосокогомогенізовану паливну суміш з наступними строкового збереження після приготування за рапараметрами: хунок високої гомогенності отриманої паливної Кінематична в'язкість 4,8мм2/с; суміші. Комп’ютерна верстка M. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601