СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО КОМПОЗИТНОГО ТОПЛИВА Российский патент 2000 года по МПК F23K5/10 

Изобретение относится к огневой теплотехнике и может широко применяться в энергетике.

Резкое изменение топливного баланса вызывает необходимость более широкого внедрения в энергетику низкосортных топлив (низкореакционных и высокозольных углей, торфа, продуктов обогащения, высокосернистых мазутов, различных отходов) при условии их совместного сжигания.

Известен способ получения жидкого композитного топлива (А.с. SU 1715829 A1, МКИ C 10 L 5/44) на основе угольной мелочи в смеси с торфом в виде водной суспензии с концентрацией 2...8 мас.% при соотношении компонентов: 50... 70 мас.% угольной мелочи и 30...50 мас.% водной суспензии тонкоизмельченного торфа.

Однако способ имеет ряд недостатков:
жидкое композитное топливо содержит угольную мелочь, что исключает использование данного топлива при факельном сжигании;
использование водной суспензии торфа и угольной мелочи не позволяет получить высокую гомогенизацию конечного продукта.

Кроме того, известен способ получения жидкого композитного топлива, который является прототипом предлагаемого изобретения (Патент Российской Федерации RU N 2080519, МКИ 6 F 23 K 1/00), в основе которого лежит измельчение угля (или отходов обогащения, сланцев и других видов твердого топлива) и смешение последнего с водой с образованием водоугольной суспензии (пульпы). При этом качество конечного продукта в виде жидкого композитного топлива регулируется тониной помола исходного материала и получением пульпы требуемой консистенции. Такое топливо пригодно к факельному сжиганию.

Однако и этот способ имеет недостаток:
способ не позволяет получить жидкое композитное топливо с заданными качественными характеристиками (например, теплотой сгорания, зольностью, сернистостью, температурой воспламенения и т.п. или совокупностью этих свойств), так как качественные характеристики жидкого композитного топлива ограничены качественными характеристиками измельченного угля.

Задачей изобретения является получение жидкого композитного топлива на основе низкосортных твердых топлив с заданными качественными характеристиками (например, теплотой сгорания, зольностью, сернистостью, температурой воспламенения и т.п. или совокупностью этих свойств) при высокой степени гомогенизации конечного продукта.

Это достигается тем, что в способе получения жидкого композитного топлива, основанном на получении как минимум одной водоугольной суспензии, получаемой смешиванием по крайней мере одного твердого топлива в виде измельченного угля с водой, указанную суспензию смешивают как минимум с одним жидким топливом и по крайней мере с одним коллоидным раствором, который получают смешиванием как минимум одного твердого топлива в виде измельченного торфа с водой, при этом смешивание всех компонентов производят в любой комбинации по отношению друг к другу.

В качестве твердых топлив могут использоваться уголь, отходы обогащения, промпродукт, отсевы, торф, фрезторф, сланцы и др., а в качестве жидкого - нефть, мазут, масло, соляр, нефтеотходы, различные отработки нефтепродуктов и др.

На чертеже показана одна из возможных схем установки, реализующая предложенный способ. Установка состоит из блока 1 подготовки первого вида твердого топлива (например, торфа) в виде коллоидной смеси, блока 2 подготовки второго вида твердого топлива (например, угля) в виде суспензии и блока 3 смешения коллоидной смеси и суспензии с жидким топливом. Блок подготовки первого вида твердого топлива состоит из бункера торфа 4, шнекового питателя 5, измельчающего устройства 6, емкости для подготовки коллоидной смеси 7, диспергатора-кавитатора 8 и линии обратной связи 9. Блок подготовки второго вида твердого топлива состоит из бункера угля 10, шнекового питателя 11, измельчающего устройства 12, емкости для приготовления суспензии 13, диспергатора-кавитатора 14 и линии обратной связи 15. Блок смешения состоит из танка 16 для жидкого топлива, емкости 17 для смешения коллоидной смеси, суспензии и жидкого топлива, диспергатора-кавитатора 18, линии обратной связи 19. Для жидкого композитного топлива установка содержит емкость 20 и насос 21 для подачи последнего на горелочные устройства котлоагрегата 22. Кроме того, установка снабжена линией подачи воды 23 с насосом 24, линией подачи коллоидной смеси 25 и линией подачи водоугольной суспензии 26.

Способ можно уяснить, рассмотрев работу установки по предложенной схеме. Твердое топливо первого вида - торф из бункера 4 шнековым питателем 5 подают на размольное устройство (например, грохот) 6, где осуществляют его предварительное измельчение. Размолотый торф подают в емкость 7 для приготовления коллоидной смеси. В эту же емкость подают воду из линии 23. Воду и торф в емкость подают в заданном соотношении при условии, что содержание жидкой фазы в коллоидной смеси должно быть не менее 15% по объему для обеспечения надежной работы диспергатора-кавитатора 8. После предварительного смешения в емкости торфоводный раствор направляют в диспергатор-кавитатор 8, где осуществляют окончательный размол торфа и смешение с водой с образованием коллоидной смеси заданного качества. Регулирование процесса для получения коллоидной смеси заданного качества осуществляют кратностью ее обработки в диспергаторе-кавитаторе путем организации соответствующей обратной связи 9 и интенсивностью обработки в диспергаторе-кавитаторе 8 (например, регулированием числа оборотов двигателя для диспергатора-кавитатора ротационного типа).

Твердое топливо второго вида - уголь из бункера 10 шнековым питателем 11 подают на размольное устройство (например, мельницу) 12, где осуществляют его предварительное измельчение. Размолотый уголь подают в емкость 13 для приготовления водоугольной суспензии. В эту же емкость подают воду из линии 23. Воду и уголь в емкость подают в заданном соотношении, при условии, что содержание жидкой фазы в водоугольной суспензии должно быть не менее 15% по объему для обеспечения надежной работы диспергатора-кавитатора 14. После предварительного смешения в емкости угольно-водный раствор направляют в диспергатор-кавитатор 14, где осуществляют окончательный размол угля и смешение с водой с образованием водоугольной суспензии заданного качества. Регулирование процесса для получения водоугольной суспензии заданного качества осуществляют кратностью ее обработки в диспергаторе-кавитаторе путем организации соответствующей обратной связи 15 и интенсивностью обработки в диспергаторе-кавитаторе 14 (например, регулированием числа оборотов двигателя для диспергатора-кавитатора ротационного типа).

Жидкое композитное топливо получают путем предварительного смешения жидкого топлива (например, нефти или мазута), коллоидной смеси и водоугольной суспензии в емкости 17 с последующей обработкой в диспергаторе-кавитаторе 18, где осуществляют окончательное перемешивание и размол твердой фазы, при этом наличие жидкой фазы в композитном топливе должно быть не менее 15% объемных для обеспечения надежной работы диспергатора-кавитатора 18. Жидкое топливо в емкость 17 подают из танка 16, а коллоидную смесь и водоугольную суспензию по соответствующим линиям подачи 25 и 26. Регулирование процесса для получения жидкого композитного топлива заданного качества осуществляют кратностью его обработки в диспергаторе-кавитаторе 18 путем организации соответствующей обратной связи 19 и интенсивностью обработки в диспергаторе-кавитаторе 18 (например, регулированием числа оборотов двигателя для диспергатора-кавитатора ротационного типа). Жидкое композитное топливо направляют в емкость 20, откуда насосом 21 направляют на горелочные устройства котлоагрегата 22.

Таким образом, в предложенном способе за счет вариации компонентов получают жидкое топливо заданного качества (например, с заданной теплотой сгорания, зольностью, сернистостью, температурой воспламенения и т.п. или совокупностью этих свойств) вне зависимости от изменяющихся свойств компонентов.

Изобретение относится к огневой теплотехнике и может широко применяться в энергетике. Резкое изменение топливного баланса вызывает необходимость более широкого внедрения в энергетику низкосортных топлив (низкореакционных и высокозольных углей, торфа, продуктов обогащения, высокосернистых мазутов, различных отходов) при условии их совместного сжигания. В способе получения жидкого композитного топлива, основанном на получении как минимум одной водоугольной суспензии, получаемой смешиванием по крайней мере одного твердого топлива в виде измельченного угля с водой, смешивают эту суспензию как минимум с одним жидким топливом и по крайней мере с одним коллоидным раствором, который получают смешиванием как минимум одного твердого топлива в виде измельченного торфа с водой, при этом смешивание всех компонентов производят в любой комбинации по отношению друг к другу. Таким образом, в предложенном способе за счет вариации компонентов обеспечивается достижение технического результата - получают жидкое топливо заданного качества (например, с заданной теплотой сгорания, зольностью, сернистостью, температурой воспламенения и т.п. или совокупностью этих свойств) вне зависимости от изменяющихся свойств компонентов. 1 ил.

Способ получения жидкого композитного топлива, основанный на получении как минимум одной водоугольной суспензии, получаемой смешиванием по крайней мере одного вида измельченного угля с водой, отличающийся тем, что указанную суспензию смешивают как минимум с одним жидким топливом и по крайней мере с одним коллоидным раствором, который получают смешиванием как минимум одного вида измельченного торфа с водой, при этом смешивание всех компонентов производят в любой комбинации по отношению друг к другу.