Склад альтернативного рідкого палива “біомазут”

Реферат: Склад альтернативного рідкого палива містить основу нафтового походження, яка є вуглеводневою, та мули очисних споруд. UA 100543 U (12) UA 100543 U UA 100543 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до технологій отримання екологічно чистих композитних палив, зокрема до паливних рідких композицій, що містять відходи, які утворюються після очищення промислових і господарсько-побутових стічних вод, і може бути використана для виробництва водно-мазутних емульсій (ВМЕ) і водно-вугільно-мазутних суспензій (ВУМС), водно-торф'яних, водно-біомулових сумішей. Багато теплоелектростанцій і теплоелектроцентралей в Україні орієнтовані на використання рідких палив. Тому актуальною проблемою сучасної енергетики є пошук нових альтернативних рідких джерел енергії, які могли б частково ослабити енергетичний дефіцит. Осад первинних відстійників і сирий, надлишковий, а також активний мул є неминучими і небажаними відходами процесу очищення господарсько-побутових і промислових стічних вод на очисних спорудах каналізації населених пунктів. Наразі не існує технологій переробки і утилізації цих відходів, крім технологій використання лише незначної частки як добрив для сільського господарства. Постійне накопичення цих відходів створює екологічну небезпеку в суспільстві, негативно впливає на здоров'я людей. Дану проблему частково вирішує відомий спосіб одержання паливної композиції (Патент Україні на корисну модель № 36738, опубл. 10.11.2008, Бюл. № 21, 2008 p.), який включає кавітаційну обробку суміші здрібненого твердого палива, водовмісної рідини і важких вуглеводнів. В цьому способі попередньо змішують здрібнене тверде паливо з водовмісною рідиною, а одержану суспензію разом з важкими вуглеводнями піддають диспергуванню в роторно-пульсаційному апараті. Проте даний спосіб має ряд недоліків з причини обмеженості області застосування. Відома паливна композиція спосіб отримання рідкого біопалива (Патент РФ № 2385900, опубл. 10.04.2010), який включає підготовку сировини, дозування компонентів з подальшою обробкою і отримання палива. Нагрівання підготовленої сировини ведуть при температурі 5560 °C з подальшим відділенням вологи і домішки, а обробку підготовленої сировини проводять в реакційному казані шляхом одночасної реакції етерифікації і трансетерифікації при змішуванні сировини із спиртом в співвідношенні 5:1-7:1 відповідно і додаванням гетерогенного кислотного каталізатора в кількості 5-10 % до маси, при цьому процес ведуть при температурі 120-150 °C протягом 60-120 хв. при турбулентному перемішуванні при 1200-1500 оборотів в хвилину і атмосферному тиску. 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 домішки, а також для обробки підготовленої сировини в реакційному казані. Крім того, для реалізації способу необхідне виконання додаткових операцій по відділенню вологи, відстою і розділенню компонентів, відгону спирту і так далі. Ще одним недоліком способу є обмеженість використання з причини застосування дорогих компонентів, таких як спирт, гліцерин, каталізатор, а також рослинна сировина олійних культур. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, за технічною суттю, призначенням і результатом, що досягається, є [Патент РФ № 2205864 С1, МПК6 C10L1/32, дата подачи заявки 2002.01.31, дата публикации 2003.06.10], яку отримують шляхом змішування залишків термічного крекінгу суміші важкого нафтового залишку (вуглеводневе паливо) з органомінеральною добавкою з водою чи водним середовищем з наступним їх диспергуванням. Як водне середовище можуть бути використані як вода високої якості, так і стічні води промислових підприємств, що відводяться, побутові стічні води, реакційні води технологічних процесів термічної переробки нафтових залишків, відпрацьовані мастильно-охолоджувальні рідини. Залишки термічного крекінгу можна змішувати з відпрацьованими мастилами. Змішування компонентів композиції здійснюють в дезинтеграторі шляхом механохімічної обробки суміші з отриманням емульсії типу вода в маслі з розміром частинок водної фази не більш 3 мкм. Відома паливна композиція містить основу нафтового походження. Відповідно до цього відомого складу, попередньо підігріту до 70-90 °C суміш важкого нафтового залишку (вуглеводневе паливо) з подрібненою органо-мінеральною добавкою і воду чи водне середовище, при такому співвідношенні компонентів, мас. %: суміш важкого нафтового залишку з подрібненою органо-мінеральною добавкою - 80-70, воду чи водне середовище - 20-30. Ця відома композиція не вирішує проблеми обробки й утилізації великих обсягів осадів, що утворяться на очисних спорудах, і, крім того, отримана емульсія має невеликий термін зберігання, вона стабільна протягом 30 діб. В основу корисної моделі поставлена задача розширення області застосування для утилізації великих обсягів осадів. 1 UA 100543 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Поставлена задача вирішується тим, що склад альтернативного рідкого палива "БІОМАЗУТ" містить основу нафтового походження, який відрізняється тим, що склад додатково містить мули очисних споруд, а основа нафтового походження є вуглеводневою. У одному з варіантів реалізації корисної моделі, як мули очисних споруд використані: - активний мул і/або - надлишковий мул, і/або - сирий мул, і/або - суміш активного, надлишкового і сирого мулів, і/або - сухий мул, а як вуглеводнева основа нафтового походження використана: - сира нафта і/або - продукти первинної і/або вторинної нафтопереробки. У ще одному варіанті корисної моделі, компоненти використані при Ph від 6,5 до 9 в наступних масових долях: - активний мул - від 5 % до 60 %, при вологості - від 94 % до 98 %, - надлишковий мул - від 5 % до 60 % при вологості - від 95 до 98 %. - сирий мул - від 5 % до 65 %, при вологості - від 95,5 до 99 %. - суміш мулів від 5 % до 65 %, при вологості - від 95 до 98 %. - сухий мул з додаванням води або активного, або надлишкового, або сирого мулів, або їхньої суміші від 5 % до 60 % при вологості від 94 до 99 %. У корисній моделі вирішується задача розширення області застосування для утилізації великих обсягів осадів завдяки використанню органічної сировини (біомулу), яку змішують з вуглеводневою основою нафтового походження. Завдяки підбору режимів вологості досягається змішування компонентів, яке до цього було неможливим. Виробництво альтернативного рідкого палива "БІОМАЗУТ" може бути розташоване безпосередньо на станціях аерації та/або на території об'єктів енергогенерації: ТЕС, котельні господарства. Альтернативне рідке паливо "БІОМАЗУТ" може застосовуватись як котельне паливо (для спалювання в котлах потужність від 0,5 МВт, як заміна/аналог мазуту) та моторного пального для генераторів. Ефект застосування цього палива в тому, що вода (до 50 %) 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 вищій повноті згорання вуглеводнів при меншій витраті повітря. У продуктах згорання значно знижується кількість сажі (менше диму), оксидів азоту і сірки, бензопирену та ін. Екологічна обстановка значно поліпшується. Використання біомазуту, відповідно до корисної моделі, дозволяє підвищити економічність енергоустановок, перш за все за рахунок зниження хімічного і механічного недопалювання, а також зменшення забруднень робочих поверхонь нагріву в котлоагрегатах. Наведене підтверджується Актами випробувань, наприклад Актом про експериментальне спалювання отриманого паливо у топці парового котла БКЗ - 75 39 ГМА ст. № 2 ПАО "Рубіжанський картонно-тарний комбінат". При цьому були зафіксовані наступні екологічні показники, наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Екологічні показники при спалюванні "Біомазуту" Показник Вміст СО у газах, що відходять Вміст NOx у газах, що відходять Вміст SO2 у газах, що відходять Одиниця виміру Фактичний показник Нормативний показник мг/м3 2 250 мг/м3 116 500 мг/м3 137 500 45 У запропонованому паливі "краплі" води не агрегатуватимуть в процесі зберігання, що дозволяє тривале зберігання палива. Для успішного впровадження паливних емульсій необхідно мати ефективні способи їх отримання. 2 UA 100543 U 5 Тобто, саме застосування біомулу, як компоненту біомазуту, дозволяє досягти ефекту високої калорійності отриманого палива завдяки своїм біохімічним властивостям. Пропоноване паливо практично не вимагає переобладнання існуючих енергоблоків, розрахованих на спалювання рідких енергоносіїв. Далі, у Таблиці 2 наведені приклади складів відповідно до корисної моделі. Таблиця 2 Приклади складу альтернативного рідкого палива "Біомазут" Компонент Активний мул Надлишковий мул Сирий мул Суміш мулів вуглеводнева основа нафтового походження сухий мул з додаванням води або активного, або надлишкового, або сирого, або їхньої суміші 10 15 Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 Приклад 5 вологіс вологіс вологіс вологіс вологіс вміст вміст вміст вміст вміст ть, % ть, % ть, % ть, % ть, % 60 % 95 50 % 94 40 % 99 40 % 97 40 % 50 % 60 % 60 % 60 % 97 Пропоноване паливо випробуване ТОВ "Східноукраїнською екологічною компанією" м. Стаханов для виробництва палива для роботи дизельної електростанції ДГ-99 на базі двигуна марки ЧН32/40 потужністю 1 Мв для отримання електроенергії, що підтверджено відповідними актами випробувань. При цьому була отримана ліцензія НКРЕ (Національний комітет регулювання енергоринку України) на вироблення електроенергії саме з альтернативного рідкого палива "БІОМАЗУТ". 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, в корисній моделі, що заявляється, досягається задача розширення області застосування способу для утилізації великих обсягів осадів. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 1. Склад альтернативного рідкого палива, що містить основу нафтового походження, який відрізняється тим, що склад додатково містить мули очисних споруд, а основа нафтового походження є вуглеводневою. 2. Склад за п. 1, який відрізняється тим, що як мули очисних споруд використані: активний мул і/або надлишковий мул, і/або сирий мул, і/або суміш активного, надлишкового і сирого мулів, і/або сухий мул, а як вуглеводнева основа нафтового походження використана: сира нафта і/або продукти первинної і/або вторинної нафтопереробки. 3. Склад за п. 2, який відрізняється тим, що компоненти використані при pH від 6,5 до 9 в наступних масових долях: активний мул - від 5 % до 60 %, при вологості - від 94 % до 98 %, 3 UA 100543 U 5 надлишковий мул - від 5 % до 60 % при вологості - від 95 до 98 %, сирий мул - від 5 % до 65 %, при вологості - від 95,5 до 99 %, суміш мулів від 5 % до 65 %, при вологості - від 95 до 98 %, сухий мул з додаванням води або активного, або надлишкового, або сирого мулів, або їхньої суміші від 5 % до 60 %, при вологості - від 94 до 99 %. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4