| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2167189
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ водовугільного палива
Ім'я винахідника: Артем'єв В.К .; Данченко Н.І .; Титов А.М.
Ім'я патентовласника: Данченко Микола Іванович; Титов Олександр Миколайович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 2000.04.11
Винахід відноситься до паливної енергетики, зокрема до способу отримання водовугільного палива, придатного для зберігання і транспортування. Суть винаходу: водовугільне паливо отримують сухим подрібненням попередньо подрібненого до менше 3 мм вихідного вугілля в роторно-вихровому млині до частинок розміром менше 20 мкм. У процесі подрібнення одночасно проводиться сепарація вугілля від мінеральних компонентів і гідрофобізація частинок вугілля. Подальше змішування частинок вугілля з водою проводиться в гідравлічному диспергаторі з отриманням колоїдної гідросуміші, що містить 70-80 мас. % І більше твердої фази з частинками менше 5 мкм. В результаті виходить водовугільне паливо з поліпшеними фізико-механічними, структурно-реологічними, теплофізичними і екологічними властивостями для його тривалого зберігання, транспортування та спалювання в різних енергетичних установках, включаючи дизельні та газотурбінні.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області паливної енергетики, зокрема до способів отримання палива на основі вугілля та води, придатної для тривалого зберігання, трубопровідного транспортування і прямого спалювання в різних установках, включаючи дизельні та газотурбінні.
Відомий спосіб приготування водовугільного палива з дозованою подачею попередньо дробленого вугілля, води і реагенту - пластифікатора на мокре подрібнення в кульовий млині (1).
Відомий спосіб приготування водовугільного палива, що включає мокре подрібнення і класифікацію вугілля, подачу води і диспергаторів в млин, причому процес ведуть з попередньою електрохімічної обробкою води (2).
Відомий спосіб отримання рідкого палива, що включає подрібнення твердого вуглець речовини (вугілля, коксу, напівкоксу, лігніту і ін.) До 0,15-2,0 мм в присутності води і / або органічної (вуглеводневої) рідини за допомогою дробить матеріалу (куль і ін.), який потім відділяється. Подрібнення і змішування здійснюють за допомогою механічної млини, а отримане паливо використовують в якості дизельного або добавки до нього (3).
Недоліками описаних вище відомих способів є висока енергоємність процесу приготування палива внаслідок того, що мокрої класифікації піддається весь обсяг готується суспензії, а й значні витрати реагентів і Меля тіл і технологічна складність апаратурного обладнання.
Відомий спосіб отримання рідкого палива з вугілля, що включає окислення вугілля водним розчином азотної кислоти, відділення рідкої фази і розчинення твердої (4).
Відомий спосіб, в якому вугільний пил з розміром частинок не більше 20 мкм змішують з водою і отримане паливо використовують для двигунів внутрішнього згоряння (5).
Однак ці способи досить трудомісткі і низько продуктивні внаслідок складності технологічних процесів хімічної обробки вугілля і отримання пилу з вищевказаним розміром частинок на обладнанні відомих способів.
Відомий спосіб приготування водовугільного палива шляхом мокрого подрібнення вугілля з водою при нагріванні гідросуміші до 200 - 300 o C струмами високої частоти під тиском 1,5 - 10 МПа і введенням в гідросуміш поверхнево-активних добавок (6).
Відомий спосіб приготування водовугільного палива з бурого вугілля, що включає сухе подрібнення, дегазацію і змішування з водою і добавками в гомогенизаторе, причому сухе подрібнення вугілля ведуть одночасно з його гідрофобізацією в струменевого млині в інертному середовищі при 600 - 1000 o C (7).
Недоліками цих відомих способів є підвищені енергетичні витрати, складність апаратурного обладнання, великі витрати поверхнево-активних і диспергирующих добавок.
Найбільш близьким до запропонованого є спосіб отримання палива, створюваного на основі вуглеводневої сировини, води та інших хімічних інгредієнтів (8). Паливо за цим способом являє собою систему колоїдного типу із середнім поверхневим розміром частинок дисперсної фази не більше 3 мкм і певним елементним балансом хімічних елементів палива.
Основні недоліки способу отримання такого палива такі: паливо на основі вугілля має низький енергетичний потенціал; виробництво вимагає порівняно великих витрат на інтерактивні апарати для механохимической обробки вугілля і експлуатаційних витрат на хімічні інгредієнти.
Головними недоліками всіх вищенаведених відомих способів є:
- низький енергетичний потенціал водовугільного палива внаслідок його високої зольності, порівнянної з зольністю вихідного вугілля, і недостатньою концентрацією твердої фази;
- відносно висока вартість водовугільного палива внаслідок значних витрат на його приготування.
Метою даного винаходу є отримання водовугільного палива, що володіє високим енергетичним потенціалом, екологічною чистотою, низькою собівартістю і широкою сферою застосування.
Поставлена мета досягається тим, що попередньо подрібнений до менше 3 мм вугілля подрібнюється до менш 20 мкм в роторно-вихровому млині з одночасною сепарацією подрібненого вугілля від мінеральних компонентів і його гідрофобізацією в процесі подрібнення. Далі подрібнене вугілля подається разом з водою в гідравлічний диспергатор для отримання колоїдної гідросуміші з вмістом 70-80 і більше мас.% Твердої фази з частинками менше 5 мкм.
Таким чином, новим в способі є:
- максимальна очищення водовугільного палива від мінеральних компонентів, що дозволяє значно підвищити енергетичний потенціал палива і його екологічну чистоту;
- відносно низька собівартість отримання водовугільного палива внаслідок наявності лише двох високопродуктивних основних технологічних апаратів (роторно-вихрова млин і гідравлічний диспергатор), а й відсутності в паливі різних поверхнево-активних і диспергирующих добавок.
СУТНІСТЬ СПОСОБУ ПОЛЯГАЄ В НАСТУПНОМУ
Рядове вугілля складають суміш мацералов і мінералів в різних співвідношеннях. Мінеральна частина вугілля представлена різними сполуками неорганічних компонентів. У всіх вугіллі міститься певна кількість мінеральних речовин, які тісно пов'язані з органічною масою і не можуть бути відокремлені механічним способом від неї. Частка таких компонентів становить 1,5 - 7%. Велика частина мінералів не пов'язана з вугільним речовиною, є агрегати з декількох мінералів, або мінералів, зрощених з вугіллям. При високошвидкісному ударному руйнуванні частинок в помольної камері роторно-вихровому млині відбувається селективне розкриття зрощених частинок мінералів і вугілля. Мінерали, які мають більш високу щільність і твердість по відношенню до органічною складовою вугілля, мають на виході з помольної камери і великі, ніж у переізмельченних частинок вугілля розміри і під дією гравітаційних сил піддаються відділенню від основного потоку подрібнених частинок. В результаті цього процесу залишкова зольність водовугільного палива не перевищує 2 - 8 мас.%.
Для отримання висококонцентрованого водовугільного палива, особливо з вологих бурого вугілля, необхідна гідрофобізація поверхні частинок. Крім того, необхідно не тільки видалення повітря з пор, але і видалення гігроскопічної вологості. При ультратонкому (менше 20 мкм) високошвидкісному ударному подрібненні частинки вугілля, проходячи через помольну камеру роторно-вихровий млини, розкривають свої пори і піддаються висушування до вологості менше 0,5%, що і забезпечує необхідну гідрофобність поверхні частинок. В результаті цього істотно зменшується здатність частинок до зв'язування води і утворюється водовугільне паливо має високу концентрацію твердої фази.
Подальша обробка гідравлічної суміші в диспергаторі дозволяє створити колоїдну систему з твердими частинками розміром менше 5 мкм, в результаті чого виходить водовугільне паливо з поліпшеними фізико-механічними, структурно-реологічними, теплофізичними і екологічними властивостями для його тривалого зберігання, транспортування та спалювання в різних енергетичних установках , включаючи дизельні та газотурбінні.
ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ
1. Патент RU N 2027744, кл. C 10 L 1/32, 1995 г.
2. Патент RU N 2080354, кл. C 10 L 1/32, 1997 г.
3. Патент Великобританії N 2047267, кл. C 01 L 1/02, 1979 г.
4. Європатент EP N 0021555, кл. C 01 L 1/02, 1980 г.
5. Патент Великобританії N 1600865, кл. C 01 L 1/00, 1978 г.
6. Патент RU N 2054455, кл. C 10 L 1/32, 1996 г.
7. Патент RU N 2036955, кл. C 10 L 1/32, 1995 г.
8. Патент RU N 2144059, кл. C 10 L 1/32, 2000 г.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб отримання водовугільного палива, що включає сухе подрібнення вугілля і змішування з водою, що відрізняється тим, що сухе подрібнення попередньо подрібненого до менше 3 мм вихідного вугілля ведуть в роторно-вихровому млині до частинок розміром менше 20 мкм одночасно з його сепарацією від мінеральних компонентів і гідрофобізацією з подальшим змішуванням з водою і отриманням в гідравлічному диспергаторі колоїдної гідросуміші, що містить 70 - 80 мас.% і більше твердої фази з частинками менше 5 мкм.
Версія для друку
Дата публікації 01.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.