| 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 RU2129142
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ПАЛИВА з лігніну
Ім'я винахідника: Нижегородцев В.І .; Нижегородцева С.В .; Нижегородцева Т.В .; Торопова Л.В.
Ім'я патентовласника: Кооператив "Техпрогресс"
Адреса для листування: 665358, Саянск, Іркутська обл., М / р-он Ювілейний, д.9, кв.4, Нижегородцева Володимиру Івановичу
Дата початку дії патенту: 1996.09.10
Винахід відноситься до топлівоенергетіческой області і може бути використано в гідролізної, нафтової, нафтопереробної та вуглехімічній промисловості, а й у виробництвах органічного синтезу для утилізації відходів. Паливо з лігніну отримують шляхом змішування його з нафтовим залишком (нафтовим шлаком, гудроном, крекінг-залишком, термогазойль, важким газойлем каталітичного крекінгу, асфальтами і екстрактами масляного виробництва, смолою піролізу (або з мазутом топковим або рідким або пастоподібних продуктами коксування і напівкоксування вугілля ( кам'яновугільної смолою, пеком, смоляними фусами) або з кубовими залишками та відходами органічних виробництв в масовому співвідношенні від 9: 1 до 1: 9, переважно від 2: 1 до 1: 3. Гудрон, мазут топковий і кам'яновугільний пек при цьому розріджують шляхом нагрівання до 80-150 o С. Отримане паливо або спалюють безпосередньо в топках, або формують у брикети або гранули під тиском 0,01-5,0 МПа і використовують для комунально-побутових потреб, а й в якості відновника в чорної і кольорової металургії. технічним результатом є усунення в процесі отримання палива стадії сушки лігніну і граничне спрощення апаратурного оформлення процесу.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до топлівоенергетіческой області і може бути використано в гідролізної, нафтової, нафтопереробної та вуглехімічній промисловості, в виробництвах органічного синтезу.
Лігнін є відходом гідролізних виробництв. До сих пір щорічно вивозиться понад 1 млн. Т лігніну в відвали, що забруднюють прилеглі території.
Відомо кілька способів отримання палива з лігніну / Холькін Ю.І. Технологія гідролізних виробництв. - М., "Лісова промисловість", 1989р., С. 438-444 /. По першому з них лігнін сушать, а потім брикетують або гранулюють. Недоліки цього способу: необхідність сушіння і високий тиск брикетування / 70 - 110 МПа /.
За другим способом лігнін попередньо сушать в трубах-сушарках до залишкової вологості 35 - 40%, а потім спалюють. Цей спосіб відрізняється складністю, вибухонебезпечність і значними викидами лігніну в атмосферу.
За третього способу лігнін спочатку розмелюють, а потім сушать і спалюють в спеціалізованих котлоагрегатах. Цей спосіб найменш вибухонебезпечний в порівнянні з першими двома, однак найбільш трудомісткий і складний в аппаратурном оформленні.
Відомий спосіб отримання палива / WO79 / 00988, 29.11.79 /, згідно з яким целюлозний матеріал з вологістю більше 55% мас. / У цій іпостасі згадується лігнін / змішують з карбонатом кальцію і сушать в сушарках до залишкової вологості 5 - 15% мас. Потім його змішують з термопластичних матеріалом / продуктом органічного виробництва / в співвідношенні 90 - 99% мас. першого компонента і 1 - 10% мас. другого і гранулюють при температурі не менше 95 o C.
Для підвищення теплотворної здатності палива до суміші целюлозного і термопластичного матеріалів можуть бути додані подрібнені шини, термореактивні смоли і / або залишки нефтеперегонки. В якості сполучних агентів до термопластичних матеріалів можуть бути додані парафіновий гач, парафіни і лігносульфонати.
До недоліків прототипу слід віднести необхідність попередньої сушки лігніну і складність апаратурного оформлення.
Технічними результатами винаходу є усунення в процесі отримання палива стадії сушки лігніну і граничне спрощення апаратурного оформлення процесу.
Технічні результати досягаються тим, що лігнін змішують з нафтовим залишком і / або мазутом топковим, і / або рідкими або пастоподібних продуктами коксування або напівкоксування вугілля, і / або кубовими залишками та відходами органічних виробництв, наприклад, виробництв фталевого ангідриду або іметилтерефталату в масовому співвідношенні від 9: 1 до 1: 9, переважно від 2: 1 до 1: 3. Як нафтового залишку використовують нафтової шлам, гудрон, крекінг-залишок, термогазойль, важкий газойль каталітичного крекінгу, астфальти і екстракти масляного виробництва і смолу піролізу, а в якості продуктів коксування і напівкоксування вугілля використовують кам'яновугільну смолу, пек і смоляні фуси.
Нафтовий шлам, смоляні фуси, а й кубові залишки органічних виробництв на практиці ховають на спеціальних полігонах, тому пропонований спосіб отримання палива з лігніну одночасно є способом утилізації цих відходів.
Технічний лігнін має високу вологість 50 - 70% мас. яка в природних умовах тривалого зберігання практично не знижується, що пояснюється високопористої структурою лігніну, а в порах волога знаходиться в адсорбованому стані. Вологоємність сухого лігніну становить 300 - 450%.
При змішуванні лігніну з нафтовим залишком або з продуктами і відходами органічних виробництв названі речовини адсорбуються в порах лігніну, витісняючи вологу назовні. Протягом 3-4 діб відбувається природна сушка лігніну до залишкової вологості 2 - 45% мас. Вологопоглинання лігніну при цьому знижується до 20 - 40% мас. Лігнін змішують з рідкими або пастоподібних органічними компонентами в змішувачі відомої конструкції при температурі навколишнього середовища. Виняток становлять гудрон, деякі марки мазуту і пек, які в цих умовах перебувають в твердому або високов'язкі стані, тому перед змішуванням з лігніном їх нагрівають до 80 o C / мазут / - 150 o C / пек / для перекладу в рідинних стан.
Звичайні розміри частинок лігніну 0,001 - 10 мм. Після перемішування з органічним компонентом лігнін обезпилюється і частки отриманого палива мають розміри 1 - 10 мм, тому що органічний компонент агломеруючого дрібнодисперсні частинки.
Спалювання палива, багатого органічними компонентами / співвідношення лігнін: органічний компонент - від 1: 1 до 1: 3 /, відбувається без утворення чорного диму, який зазвичай супроводжує горіння чистого органічного компонента. За зовнішніми ознаками горіння такого палива в шарі нагадує горіння бурого або кам'яного вугілля. При змішуванні лігніну з нафтовими залишками в співвідношенні від 2: 1 до 1: 3 отримують паливо з вологістю 5 - 10% мас. і теплотворною здатністю 7300 - 8700 ккал / кг, тобто на рівні кам'яного вугілля.
У всіх наведених нижче прикладах був використаний лігнін Зиминского гидролизного заводу, що складається з частинок з розмірами 0,001 - 10 мм.
Приклад 1. У змішувач завантажують 4,5 кг лігніну і 0,5 кг нафтового шламу, витягнутого з паливного резервуара в процесі його чищення. Співвідношення 9: 1. Після перемішування і витримки на відкритому повітрі протягом 3 діб отримують 4,5 кг сипучої маси з розмірами частинок 1 - 10 мм і вологістю 39% мас. Теплотворна здатність отриманого палива 3800 ккал / кг.
Приклад 2. У змішувач завантажують 4,5 кг лігніну і 0,5 кг крекінг-залишку. Співвідношення 9: 1. Шляхом перемішування і витримки, як описано в прикладі 1, отримують 4,5 кг палива з розмірами частинок 1 - 10 мм, вологістю 45% мас. і теплотворною здатністю 3420 ккал / кг.
Приклад 3. У змішувач завантажують 3,4 кг лігніну і 1,7 кг відпрацьованого моторного масла. Співвідношення 2: 1. Шляхом перемішування і витримки протягом 4 діб на відкритому повітрі отримують 3,3 кг палива з розмірами частинок 2 - 10 мм, вологістю 9,3% і теплотворною здатністю 7350 ккал / кг.
Приклад 4. У змішувач завантажують 3,35 кг лігніну і 1,65 кг термогазойль. Співвідношення 2: 1. Шляхом перемішування і витримки протягом 4 діб на відкритому повітрі отримують 2,95 кг палива з розмірами частинок 2 - 10 мм, вологістю 10% і теплотворною здатністю 7340 ккал / кг.
Приклад 5. У змішувач завантажують 1,25 кг лігніну і 3,75 кг мазуту топкового, нагрітого до 80 o C. Співвідношення 1: 3. Після перемішування і витримки на відкритому повітрі протягом 3 діб отримують 4,35 кг сипучої маси з розмірами частинок 4 - 10 мм і вологістю 5%. Теплотворна здатність отриманого палива 8760 ккал / кг.
Приклад 6. При змішуванні лігніну з важким газойлем каталітичного крекінгу, асфальтами і екстрактами масляного виробництва, зі смолою піролізу, кам'яновугільної смолою і смоляними фусами отримують паливо, однакове за складом і теплотворної здатності описаного в прикладах 1 - 5.
Приклад 7. У 9 кг кам'яновугільного пеку, нагрітого до 150 o C, додають 1 кг лігніну. Співвідношення лігнін: пек 1: 9. Отриману масу перемішують і охолоджують до температури навколишнього середовища. Утворену глибу дроблять на шматки, зручні для спалювання в топці.
Приклад 8. У змішувач завантажують 2,5 кг гудрону, нагрітого до 100 o C і 2,5 кг лігніну. Співвідношення 1: 1. Після перемішування і охолодження на відкритому повітрі отримують 3,5 кг сипучої маси з розмірами частинок 3 - 10 мм і вологістю 2%. Теплотворна здатність отриманого палива 8380 ккал / кг.
Приклад 9. У змішувач завантажують 2,5 кг лігніну і 2,5 кг кубового залишку виробництва фталевого ангідриду, що містить 29,6% фталевого ангідриду, 5,6% малеїнового ангідриду, 60,2% смолистих речовин і 4,6% золи. Співвідношення 1: 1. Після перемішування і витримки на відкритому повітрі протягом 4 діб отримують 4,0 кг сипучої маси з розмірами частинок 2 - 10 мм і вологістю 15%. Теплотворна здатність отриманого палива 4820 ккал / кг.
Приклад 10. У змішувач завантажують 1,25 кг лігніну і 3,75 кг кубового залишку виробництва іметилтерефталату, що містить 50% смолистих речовин і 50% іметилтерефталату. Співвідношення 1: 3. Після перемішування і витримки на відкритому повітрі протягом 3 діб отримують 4,6 кг сипучої маси з розмірами частинок 3 - 10 мм і вологістю 8%. Теплотворна здатність отриманого палива 5500 ккал / кг.
Приклад 11. Паливо, отримане як описано в прикладах 1 і 2, брикетують під тиском 5 МПа. Отримані брикети з розмірами 50 х 40 х 25 мм дають залишок 95% шматків з розмірами більше 25 мм при випробуванні в барабані на механічну міцність.
Приклад 12. Паливо, отримане з лігніну і смоли піролізу, в масовому співвідношенні 1: 3, формують вручну з тиском не вище 0,01 МПа в кулі діаметром 50 - 80 мм. При випробуванні, як описано в прикладі 11, ці брикети дають залишок 75%, що задовольняє умовам спалювання палива в топках побутових котелень.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб отримання палива з лігніну змішанням, що відрізняється тим, що лігнін змішують з нафтовим залишком і / або мазутом топковим, і / або рідким або пастоподібних продуктами коксування і напівкоксування вугілля, і / або кубовими залишками та відходами органічних виробництв, наприклад фталевого ангідриду або іметилтерефталату, в масовому співвідношенні від 9: 1 до 1: 9, переважно від 2: 1 до 1: 3.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в якості нафтового залишку використовують нафтової шлам, гудрон, крекінг-залишок, термогазойль, важкий газойль каталітичного крекінгу, асфальти і екстракти масляного виробництва і смолу піролізу, як продуктів коксування і напівкоксування вугілля використовують кам'яновугільну смолу, кам'яновугільний пек і смоляні фуси.
3. Спосіб за пп.1 і 2, що відрізняється тим, що гудрон, або мазут топковий, або кам'яновугільний пек перед змішуванням з лігніном нагрівають до 80 - 150 o С.
4. Спосіб за пп.1 - 3, що відрізняється тим, що отримане паливо формують в брикети або гранули під тиском 0,01 - 5,0 МПа.
Версія для друку
Дата публікації 16.01.2007гг
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.