Водоспиртова суспензія вугілля

Реферат: Водоспиртова суспензія вугілля містить подрібнене кам'яне вугілля, спирт і воду. Як спирт суспензія містить 1,2,3-пропантріол. UA 103924 U (12) UA 103924 U UA 103924 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі енергетики, зокрема до суспензійного водоспиртового палива на основі кам'яного вугілля, і може бути використана для одержання екологічнобезпечного рідкого палива, придатного для накопичування, транспортування по трубопроводах та безпосереднього спалювання в енергогенеруючих установках. Відома суспензія складу: вугілля - вода - метанол, що містить 60 мас. % вугілля вологістю 1,5 мас. %. В'язкість суспензії, залежно від вмісту метанолу в рідкій фазі, змінюється за параболічним законом із максимумом при 40-60 мас. % (Viscosities of coal-water-methanol mixtures. Ekmann Amy С "Fuel, 1984, 63 №8, p. 1182-1184") [1]. Недоліком суспензії [1], яка містить спирт (метанол) - є низька седиментаційна стійкість, що не дозволяє транспортувати систему по трубах і накопичувати її як рідке паливо, придатне для безперервної подачі в теплоагрегат для спалювання. Найбільш близьким аналогом є склад водоспиртової суспензії вугілля (Патент України № 102159, МПК (2013.01) C10L 1/32(2006.01), C10L 10/00, опубл. 10.06.2013 р., Бюл. № 11) [2]. Суспензія містить, мас. %: вугілля кам'яне подрібнене - 55-65, спирт фракцій С1-С4 - 20-40, реологічна добавка - натрієва сіль сульфонафталінформальдегіду загальної формули NаО3SС10H6(СН2)C10Н6SО3Nа - 0,6-0,9, стабілізатор - натрію карбонат - 0,1-0,4, вода - решта. Суспензії, що виготовлені на основі кам'яного вугілля і містять спирт фракцій С 1-С4, реологічну та стабілізуючу добавки і воду, характеризуються наступними показниками: помірною в'язкістю - 1,20-1,30 Пас, та седиментаційною стійкістю 10-12 діб. Як недоліки відомої водоспиртової суспензії слід відмітити недостатньо високу седиментаційну стійкість та багатокомпонентність суспензії. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення седиментаційної стійкості водоспиртової вугільної суспензії, спрощення складу за рахунок виключення реологічних і стабілізуючих добавок при одночасному підвищенні стабільності в часі, а також підвищення екологічної безпеки внаслідок використання шкідливих відходів виробництва біодизеля. Поставлена задача вирішується тим, що запропонована водоспиртова суспензія вугілля, що містить подрібнене кам'яне вугілля, спирт і воду, в якій, згідно з корисною моделлю, як спирт суспензія містить 1,2,3-пропантріол, компоненти беруть при наступному співвідношенні, мас. %: кам'яне вугілля - 45,00-60,00, 1,2,3-пропантріол - 5,00-20,00, вода - решта; причому як спирт суспензія містить гліцеролову фазу виробництва біодизеля. Відмінною ознакою запропонованої водоспиртової суспензії є введення в склад 1,2,3пропантріолу (гліцерину). Це забезпечує одержання суспензії, яка характеризується високими реологічними показниками - седиментаційною стійкістю протягом 14-18 діб та в'язкістю 0,80-1,35 Пас. Високі реологічні властивості одержаної суспензії дозволяють ефективне та довготривале транспортування трубопроводами та розпилення у форсунках котлоагрегатів. Слід відмітити, що використання відходу біодизеля як спиртовмісного реагенту дає можливість суттєво зменшити негативний вплив на навколишнє середовище. Для виготовлення водоспиртової суспензії вугілля складу, що заявляється, беруть подрібнене кам'яне вугілля, клас крупності менший за 2 мм, наступних марок: кам'яне вугілля (d) марки "А" (антрацит) зольністю A =10,3 мас. %; вугілля марки "ДГ" (довгополуменеве газове) (d) (d) зольністю A =9,3 мас. %; вугілля марки "Т" (пісний) зольністю A =19 мас. %, вугілля марки "Б" (d) (буре) зольністю A =20 мас. %; гліцерин ("Глицерин натуральный сырой", ГОСТ 6823-2000). Як гліцерин використовують гліцеролову фазу виробництва біодизеля (56 % гліцерину, 4 % метанолу, 13 % жирних кислот, 8 % води, 9 % неорганічних солей, 10 % ефірів) (Селиванов С.Е., Кулик М.И. Утилизация отходов - соапстоков при производстве биодизеля // Наук. вісн. НАУ. - К., 2000. - Вип. 25. - С. 255-258.) [3]. Вибрані компоненти завантажують в кульковий млин в пропорціях, що заявляються, і здійснюють помел вугілля протягом 25-30 хв. Тривалість помелу суспензії контролюють за величиною залишку на ситі 100 мкм, величина якого в готовому продукті не повинна бути більшою за 0,1 мас. %. Склад суспензії визначають за масовим співвідношенням інгредієнтів, яке має бути наступним, мас. %: кам'яне вугілля - 45,0060,00, гліцерин - 5,00-20,00, вода - решта. Основні показники, які характеризують якість суспензії визначають наступним чином. Реологічну стабільність суспензії (кінетику зміни її в'язкості) із інтервалом в одну добу -1 визначають на ротаційному віскозиметрі Rheotest-2 при швидкості зсуву 9 с відповідно до інструкції приладу; седиментаційну стійкість в статичних умовах визначають за часом появи осаду чи відшарування рідкої фази на величину 2 мм в суспензії висотою стовпа проби 250 мм. Концентрацію твердої фази визначають шляхом висушування в лабораторній шафі при температурі 105 °C, а розрахунки мас. ч. твердої фази ведуть за стандартною методикою (Колокольников В.С. Лабораторные работы по строительным материалам. // СИ., МЛ 970. - С. 183) [4]. 1 UA 103924 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Приклади виконання за корисною моделлю Приклад 1. (d) Беруть 630 г подрібненого вугілля марки "А" класу крупності