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)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2150488

ЖИДКОЕ ПАЛИВО

Ім'я винахідника: Карабасов Ю.С .; Курун І.Ф. .; Делягін Г.М .; Істе О.І .; Юсфін Ю.С .; Бєлов О.І .; Старостін О.І .; Єрохін С.Ф.
Ім'я патентовласника: Московський державний інститут сталі і сплавів (Технологічний університет)
Адреса для листування: 117936, Москва, ГСП-1, Ленінський пр-т 4, МИСиС, Курунову І.Ф.
Дата початку дії патенту: 1999.03.05

Винахід відноситься до металургії і енергетиці і може бути використано в доменному і мартенівському виробництвах, на теплових електростанціях, на паровоздуходувних станціях. Суть винаходу полягає в тому, що до складу рідкого палива, що містить дрібнодисперсні тверді углеродсодержащие матеріали і воду, додатково входять дрібнодисперсні тверді матеріали, що містять вуглець, хімічно пов'язаний щонайменше з воднем, киснем і азотом, і / або рідкі речовини, що містять вуглець, хімічно пов'язаний щонайменше з воднем. Як твердих матеріалів, що містять хімічно пов'язаний вуглець, використовуються промислові, і / або побутові відходи пластмас, і / або пороху, і / або вибухові речовини, і / або тверде ракетне паливо, і / або відходи целюлозно-паперового виробництва. Як рідких речовин, що містять вуглець, хімічно пов'язаний щонайменше з воднем, використовуються відпрацьовані машинні масла, і / або відходи нафтопродуктів, і / або спирти, і / або відпрацьовані трансформаторні масла. Частка твердих матеріалів, що містять хімічно пов'язаний вуглець, в рідкому паливі становить 0,5-60%, а частка рідких матеріалів, що містять хімічно пов'язаний вуглець, становить 1-65%. Рідке паливо може містити і 0,5-10% дрібнодисперсних твердих матеріалів, що містять оксиди заліза, і / або оксиди кальцію, і / або оксиди магнію, і / або оксиди рідкоземельних елементів, і / або метали, не пов'язані в сполуки. Використання винаходу дозволяє утилізувати відходи нафтопродуктів, пороху, вибухові речовини, ракетні палива без шкідливого впливу на навколишнє середовище.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до галузі металургії і може бути використано в металургійних агрегатах, наприклад в доменних печах, в мартенівських печах, в нагрівальних печах, в шахтних печах для виплавки Штейна, на паровоздуходувних станціях, а й в інших галузях техніки, наприклад в енергетиці.

Відомо рідке паливо, що отримується з кам'яного вугілля в процесах гідрогенізації вугілля / 1 /. Недоліком цього палива є відносна складність і дорожнеча процесу його отримання, яка веде до високої вартості цього палива.

Найбільш близьким за технічною сутністю і досягається результату до винаходу є рідке паливо, що складається з містить непов'язаний вуглець дрібнодисперсного твердого матеріалу і води в співвідношенні, що забезпечує стабільність властивостей рідкого палива і його необхідні теплотехнічні характеристики / 2 /. Недоліком цього палива є обмежений спектр твердих компонентів для його отримання, до складу якого антрацит, кам'яне і буре вугілля або продукти їх збагачення.

Технічною задачею винаходу є усунення зазначеного недоліку, а й утилізація твердих і рідких промислових та побутових відходів, відпрацьованих або забруднених продуктів, речовин із закінченим терміном зберігання, що містять горючі компоненти. Рішення даної технічної задачі досягається тим, що рідке паливо, яке включає воду і дрібнодисперсний твердий матеріал, що містить непов'язаний вуглець, додатково включає 0,5 - 60% дрібнодисперсних твердих матеріалів, що містять вуглець у вигляді сполук щонайменше з воднем, киснем і азотом, і / або 1 - 65% рідких речовин, що містять вуглець у вигляді сполук щонайменше з воднем, при цьому в якості дрібнодисперсних твердих матеріалів, що містять вуглець у вигляді сполук щонайменше з воднем, вуглецем і азотом, паливо містить пороху, і / або вибухові речовини, і / або тверде ракетне паливо, а в якості рідких речовин, що містять вуглець у вигляді сполук щонайменше з воднем, - відходи нафтопродуктів та / або спирти, і / або відпрацьовані мастильно-охолоджувальні рідини.

Рішення даної технічної задачі досягається і тим, що рідке паливо додатково містить промислові чи побутові відходи пластмас і / або відходи целюлозно-паперового виробництва в якості дрібнодисперсних твердих матеріалів, що містять вуглець у вигляді сполук щонайменше з воднем, киснем і азотом.

Рішення даної технічної задачі досягається і тим, що в якості рідких речовин, що містять вуглець, пов'язаний щонайменше з воднем, паливо додатково містить відпрацьовані машинні масла, і / або трансформаторні масла, і / або рідке ракетне паливо.

Рішення даної технічної задачі досягається, крім того, тим, що рідке паливо, при використанні його в доменній печі, додатково включає 0,5 - 10% дрібнодисперсних твердих матеріалів, що містять оксиди заліза, і / або оксиди кальцію, і / або оксиди магнію, і / або оксиди рідкоземельних елементів, і / або метали, не пов'язані в сполуки.

Рішення даної технічної задачі досягається і тим, що в якості води використовуються стічні води промислових підприємств.

Суть винаходу полягає в наступному. Відоме рідке паливо являє собою водовугільну суспензію і виходить шляхом тонкого подрібнення вугілля у водному середовищі з подальшою стабілізацією водовугільній суміші. Згідно винаходу паливо, крім води і вугілля, включає дрібнодисперсні тверді матеріали, що містять вуглець у вигляді сполук з воднем, киснем і азотом. Воно може містити рідкі речовини, що містять вуглець у вигляді сполук з воднем і іншими елементами. Такими твердими матеріалами можуть бути промислові та / або побутові відходи пластмас, пороху, вибухові речовини, тверде ракетне паливо, відходи целюлозно-паперової промисловості або інші подібні матеріали, які або забруднюють навколишнє середовище і не засвоюються в природних масообмінних процесах, або зберігання яких має обмежений термін і пов'язане зі значними витратами, або утилізація таких речовин вимагає дорогих складних технологій.

Перераховані тверді матеріали об'єднує те, що основними речовинами, їх складовими, є речовини, молекули яких містять атоми щонайменше 4 елементів: CaHbOcNd, де a, b, c, d - числа атомів вуглецю, водню, кисню та азоту в молекулах цих речовин . Абсолютна більшість порохів і вибухових речовин складаються з речовин, молекули яких містять тільки зазначені 4 елементи. Ці речовини містять кисень, що забезпечує високу (вибухову) швидкість їх згоряння. При цьому продукти їх згоряння можуть містити надлишковий кисень. Так, наприклад, реакція вибухового перетворення нітрогліціріна має вигляд:

2C ₃ H ₅ (ONO ₂₎₃ = 6CO ₂ + 5H ₂ O + 0,5O ₂ + 3N ₂

Вони володіють і здатністю до детонації, тобто здатні вибухати від удару. Шляхом відповідного пропорционирования в складі палива змістів води, вугілля, рідких вуглеводнів і / або спиртів, пластмас, відходів целюлозно-паперової промисловості з порохом і / або вибуховими речовинами повністюпригнічується ця здатність, і рідке паливо, що містить в своєму складі ці речовини, є повністю вибухо- і пожежобезпечним.

Застосування в складі рідкого палива промислових і побутових відходів пластмас вирішує проблему їх утилізації з отриманням корисного ефекту і без нанесення шкоди навколишньому середовищу. При спалюванні рідкого палива, що містить відходи пластмас, в високотемпературних металургійних агрегатах, наприклад в доменних печах, що виділяються при згоранні пластичних мас шкідливі речовини, наприклад діоксини, розпадаються при температурах 1800 - 2000 ^{o C,} які мають місце в фурмених осередках доменних печей.

Використання в складі рідкого палива відходів нафтопродуктів, наприклад відпрацьованих машинних масел, забрудненої нафтопродуктами води, відпрацьованих трансформаторних масел і відпрацьованих мастильно-охолоджуючих рідин істотно здешевлює процес утилізації цих речовин. Застосування в складі рідкого палива відповідно до винаходу спиртів дозволяє знизити температуру замерзання цього палива і забезпечити можливість його перевезення в зимовий час.

Залежно від детанаціонних властивостей порохів і вибухових речовин їх зміст в рідкому паливі може бути в межах від 0,5 до 60%. Нижня межа відноситься до речовин з високими детанаціоннимі властивостями і забезпечує безпечну утилізацію цих речовин в процесі приготування і використання рідкого палива відповідно до винаходу. Верхня межа відноситься до речовин, що не володіє детанаціоннимі властивостями. При такій концентрації в рідкому паливі речовин, що містять вуглець у вигляді сполук щонайменше з воднем, азотом і киснем, дозволяє отримувати рідке паливо в основному з цих речовин, що значно знижує вартість рідкого палива.

Нижня межа концентрації (1%) в рідкому паливі рідких речовин, що містять вуглець у вигляді сполук, обумовлений необхідністю мати в складі рідкого палива щонайменше 1% вуглеводневих речовин для додання паливу відповідних пластичних властивостей. Верхня межа (65%) відноситься до випадків приготування рідкого палива відповідно до винаходу в основному з рідких відходів, що містять вуглеводневі сполуки, і обумовлений необхідністю забезпечувати задані реологічнівластивості рідкого палива і його стабільність.

Присутність в рідкому паливі відповідно до винаходу 0,5 - 10% дрібнодисперсних твердих матеріалів, що містять оксиди заліза, і / або оксиди кальцію, і / або оксиди магнію, і / або оксиди рідкоземельних елементів, і / або металів, які пов'язані в хімічні сполуки, надає рідкого палива відповідно до винаходу додаткові корисні властивості, необхідні при його використанні в доменній печі, і дозволяє утилізувати при приготуванні палива дрібнодисперсні відходи металургійного та інших виробництв, наприклад шлами, пил, мастильно-охолоджуючі рідини і т.п. Використання в якості води в складі рідкого палива стічних вод промислових підприємств вирішує завдання утилізації цих вод і знижує витрати на їх очищення.

Винахід ілюструється такими прикладами.

приклад 1

Для приготування рідкого палива відповідно до винаходу використовували такі компоненти: Краснобродський кам'яне вугілля - 50%, вода - 35%, промислові відходи пластмас - 0,5%, артилерійський порох - 13,0% відпрацьоване моторне масло - 1,0%, мартенівські шлами - 0,5%. При спалюванні цього палива в доменній печі шляхом вдування його в повітряні фурми в кількості 60 кг / т чавуну витрата коксу зменшився на 31,4 кг / т. Коефіцієнт заміни коксу вдувати рідким паливом відповідно до винаходу склав 0,52 кг / кг.

приклад 2

Рідке паливо відповідно до винаходу приготували з наступних компонентів: тюльганскій буре вугілля - 20%, оводненности відходи нафтопродуктів (40% води, 60% нафтопродукти) - 62%, відпрацьована мастильно-охолоджуюча рідина шарикопідшипникового заводу - 3%, тверде паливо - 10%, відходи пластмас - 3%, доменні шлами - 2%. При спалюванні цього палива в доменній печі в кількості 80 кг / т чавуну витрата коксу знизився на 36 кг / т, коефіцієнт заміни коксу вдувати паливом склав 0,45 кг / кг.

приклад 3

Для приготування рідкого палива відповідно до винаходу використовували такі компоненти: антрацит - 5%, артилерійський порох - 60%, стічні води коксохімічного виробництва 25%, відпрацьоване машинне масло - 10%. Отримане паливо використовували для опалення котельні замість мазуту. При збереженні продуктивності котельні по пару витрата рідкого палива відповідно до винаходу по відношенню до витрати мазуту склав 1,2 т / т.

приклад 4

Рідке паливо відповідно до винаходу приготували з наступних компонентів: підмосковний буре вугілля - 20%, відпрацьоване машинне масло (містить 15% води і 0,2% дрібнодисперсних частинок металу) - 15% обводнені відходи нафтопродуктів (містить 45% води і 55% нафти - 45 %, артилерійський порох - 15%, доменні шлами (містять непов'язаний вуглець, а й оксиди заліза, кальцію, магнію) - 2% дрібнодисперсні оксиди РЗМ (Ce) - 1%, відходи пластмас - 2%. При вдувании в доменну піч об'ємом 1033 м ³ цього палива в кількості 150 кг / т витрата коксу скоротився на 83 кг / т чавуну, вміст сірки в чавуні зменшилася на 0,004%, продуктивність печі збільшилася на 45 т / добу.

Таким чином, використання винаходу дозволяє утилізувати відходи нафтопродуктів, шламу, відпрацьовані моторні масла, пороху з простроченим терміном зберігання, вибухові речовини, ракетні палива без шкідливого впливу на навколишнє середовище і з отриманням економічного ефекту.

ВИКОРИСТОВУВАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Хімічна технологія твердих горючих копалин. Під ред. Г.Н.Макарова і Г.Д.Харламповіча. - М., Хімія, 1986, с. 342 - 394.

2. RU 2096476 C, C 21 B 5/00, 20.11.1997.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Рідке паливо, що включає воду і дрібнодисперсний твердий матеріал, що містить непов'язаний вуглець, що відрізняється тим, що воно додатково містить 0,5 - 60% дрібнодисперсних твердих матеріалів, що містять вуглець у вигляді сполук щонайменше з воднем, киснем і азотом, і / або 1 - 65% рідких речовин, що містять вуглець у вигляді сполук щонайменше з воднем, при цьому в якості дрібнодисперсних твердих матеріалів, що містять вуглець у вигляді сполук щонайменше з воднем, вуглецем і азотом, паливо містить пороху, і / або вибухові речовини, і / або тверде ракетне паливо, а в якості рідких речовин, що містять вуглець у вигляді сполук щонайменше з воднем, - відходи нафтопродуктів, і / або спирти, і / або відпрацьовані мастильно-охолоджувальні рідини.

2. Рідке паливо по п.1, що відрізняється тим, що воно додатково містить промислові чи побутові відходи пластмас і / або відходи целюлозно-паперового виробництва в якості дрібнодисперсних твердих матеріалів, що містять вуглець у вигляді сполук щонайменше з воднем, киснем і азотом.

3. Рідке паливо з будь-якого їх пп.1 і 2, що відрізняється тим, що воно додатково містить відпрацьовані машинні масла і / або трансформаторні масла в якості рідких речовин, що містять вуглець у вигляді сполук щонайменше з воднем.

4. Рідке паливо за допомогою одного з пп.1 - 3, що відрізняється тим, що при використанні його в доменній печі воно додатково містить 0,5 - 10% дрібнодисперсних твердих матеріалів, що містять оксиди заліза і / або оксиди кальцію, і / або оксиди магнію , і / або оксиди рідкоземельних елементів, і / або метали, не пов'язані в сполуки.

5. Рідке паливо за допомогою одного з пп.1 - 4, який відрізняється тим, що воно містить стічні води промислових підприємств.

Версія для друку
Дата публікації 09.04.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів