Спосіб одержання біомазуту

1. Спосіб одержання біомазуту, який включає підготовку сировини, дозування компонентів з по C2 1 3 Недоліком цього відомого способу є складність і енергоємність способу з причини необхідності наявності складного енергоємного устаткування для нагрівання підготовленої сировини і подальшого відділення вологи і домішок, а також для обробки підготовленої сировини в реакційному котлі. Крім того, для реалізації способу необхідне виконання додаткових операцій вилучення вологи, відстоювання і розділення компонентів, відгону спирту і т. ін. Ще одним недоліком способу є обмеженість використання з причини застосування дорогих компонентів, таких як спирт, гліцерин, каталізатор, а також рослинна сировина олійних культур. В основу винаходу поставлена задача спрощення реалізації і зменшення енергоємності способу, а також задача розширення галузі застосування способу. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб одержання біомазуту включає підготовку сировини, дозування компонентів з подальшою обробкою і одержання палива. Відповідно до винаходу, як сировину використовують органічну сировину: біомул, технічні фенольні води, утворені в процесі одержання коксу, та нафтопродукти. У одному з варіантів реалізації способу органічну сировину засипають в бункер змішувачадозатора, після чого проводять попереднє дозоване змішування біомулу і рідини - нафтопродукт за регламентом приготування палива, а далі суміш подають в емульгатор, де подрібнюють і структурують речовину в текучу емульсію за допомогою явища кавітації. У ще одному варіанті винаходу вхід і вихід емульгатора регулюють замковою апаратурою керованими вентилями, з можливістю регулювання обводнювання сировини і її агрегатного стану, а контроль і управління здійснюють системою управління приготуванням палива з використанням форсунки кавітації, після чого паливну суспензію подають у витратну ємність. У винаході вирішується задача спрощення способу і зниження його енергоємності завдяки використанню органічної сировини - біомулу, яку засипають в бункер змішувача-дозатора, після чого проводять попереднє дозоване змішування біомулу і рідини, за регламентом приготування палива. Далі суміш подають в емульгатор, де подрібнюють і структурують речовину в текучу емульсію. Таким чином, можна одержувати різні композиції рідинних середовищ, що довго живуть, та мають нові властивості. При приготуванні суспензій або емульсій в пристрої виникають потужні хвилеві поля (ударні хвилі, кавітація і т.п.), які впливають на сорбційні процеси, коагуляцію, хімічні реакції і механічну взаємодію речовин. Задача розширення області застосування досягається в способі завдяки використанню місцевої сировини органічного походження (відходи біомула очисних споруд). Як рідка фаза (носія) в композиційних паливах використовуються технічні фенольні води (промстоки) і нафтопродукт за регламентом приготування палива (різні рідкі вуглеводні нафтопереробки). 96400 4 На фіг. 1. показаний графік залежності швидкості перебігу газової суміші в камері змішування форсунки кавітації від тиску повітря на вході; на фіг. 2 - залежність середнього діаметру крапель в розпорошеному струмені від середньої швидкості газоводяної суміші в камері змішування форсунки кавітації; на фіг. 3 - залежність середнього діаметра крапель розпиленого струменя форсунки кавітації. Спосіб реалізують таким чином. Спочатку органічну сировину засипають в бункер змішувача-дозатора, після чого проводять попереднє дозоване змішування біомулу і рідини технічних фенольних вод, утворених в процесі одержання коксу, та нафтопродукту. Далі суміш подають в емульгатор для подрібнення і структуризації речовини в текучу емульсію за допомогою явища кавітації. Вхід і вихід емульгатора регулюють замковою апаратурою (керовані вентилі) з можливістю регулювання обводнювання сировини і його агрегатного стану, а контроль і управління здійснюють системою управління приготуванням палива з використанням форсунки кавітації. Приготовану паливну суспензію подають у витратну ємність. Проведені роботи з виробництва композитного палива на основі водобіомулової емульсії. На композитний продукт отриманий аналіз якісного складу органічних сполук, аналогічних компонентам нафтопродуктів. В основі результатів чисельного і фізичного моделювання розроблена методика розрахунку проточної частини форсунки кавітації залежно від властивостей рідини і термодинамічних параметрів на вході в розпилюючий пристрій. На фіг. 1-3 надані залежності параметрів розпилювання від тиску і швидкостей потоку. Приготована паливна композиція може служити для спалювання в котлах, замінивши мазут, а також бути сировиною ("штучна нафта") для одержання моторних палив. Ефект застосування ВМЕ в тому, що вода (до 30 %) в таких паливних композиціях є не баластом, а своєрідним каталізатором, який покращує і прискорює процес горіння вуглеводневої основи. Наявність зв'язаної води в таких паливах сприяє більшій повноті згорання вуглеводнів при меншій витраті повітря. У продуктах згорання значно зменшується кількість сажі (менше диму), оксидів азоту і сірки, бензопірену та ін. Екологічна обстановка значно поліпшується. Використання ВМЕ дозволяє підвищити економічність енергоустановок, перш за все за рахунок зменшення хімічного і механічного недопалювання, а також зменшення забруднень робочих поверхонь нагріву в котлоагрегатах. У паливних емульсіях дрібнодисперсні краплі води (до 5 мкн) рівномірно розподілені у вуглеводневій фазі (зворотна емульсія - "В-м-"вода в маслі"). При горінні зворотних емульсій вода в краплях піддається мікровибуху. В результаті цього відбувається надтонке розпилювання вуглеводневого палива. При цьому факел збільшується в об'ємі і щільніше заповнює топкову камеру. Значне збільшення площі контакту палива з повітрям приво 5 дить до збільшення поверхні випромінювання і зростання інтенсивності випромінювання факела на 11-12 %, при цьому частка тепла, сприйнятого топкою, збільшується на 7-10 %, а ККД котла підвищується на 3-4 %. Ступінь вигорання вуглеводнів може досягти 99,5 %. При цьому економія вуглеводневого палива за рахунок введення води і поліпшення процесів вигорання палив може складати від 5 до 25 %. У пропонованих паливних емульсіях (ПЕ) "краплі" води не агрегатуватимуть в процесі зберігання, що дозволяє тривале зберігання ПЕ. Для успішного впровадження ПЕ необхідно мати ефективні способи їх одержання. Пропонований спосіб одержання паливних емульсій практично не вимагає переобладнання 96400 6 існуючих енергоблоків, розрахованих на спалювання рідких енергоносіїв. Особливо слід зазначити, що паливні емульсії характеризуються високою екологічною чистотою, що є вкрай важливим для загальної екологічної ситуації в наший країні і в світі. Процентний склад початкової сировини, порядок його обробки і добавки, а також температурний режим і тиск може змінюватися в залежності від складу початкової сировини. Таким чином, у винаході, що заявляється, досягається задача спрощення реалізації і зниження енергоємності способу, а також задача розширення галузі застосування способу. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 96400 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601