ЖИДКОЕ ТОПЛИВО Российский патент 2008 года по МПК C10L1/32 

Изобретение относится к искусственным жидким топливам, конкретно к топливным суспензиям на основе торфа.

Известно альтернативное жидкое топливо для котельных (RU № 2134841, кл. F23Q 5/00, 1999) в виде суспензии, включающей взвесь 60 мас.% мелкодисперсионного угля (крупностью до 350 мкм) в воде для замены мазутного топлива в котельных.

Недостатком известного топлива является относительно высокие его абразивные свойства, вызывающие быстрый износ в котельных форсунок горелочных устройств.

Известно альтернативное жидкое топливо для котельных (RU № 2145038, кл. F23Q 5/00, 2000), в виде взвеси мелкодисперсионного (до 350 мкм) угля массовой доли 50-60% в воде с меньшими абразивными свойствами. Недостатками известного топлива являются повышенная вязкость и замерзание при температурах около 0°С.

Известно альтернативное топливо с пониженной до минус 10-15°С температурой замерзания, выполненное в виде суспензии, включающей пылевидный уголь (крупностью до 200 мкм) при следующем содержании компонентов, мас.%: уголь (до 200 мкм), органический пластификатор - 5-15, вода - остальное. При этом в качестве пластификатора использованы твердые бытовые и/или промышленные отходы (RU № 2173817, 2001).

Недостатком известного альтернативного жидкого топлива является трудность его производства, обусловленная трудностью и высокими энергозатрами на предварительный размол угля до пылевидного состояния.

Известно жидкое топливо, представляющее собой водо-угольную суспензию, смешанную с жидким топливом, в частности с мазутом, и смесью торфа с водой (RU № 2151959, 2000).

Недостатком указанного вида топлива является нестабильность, определяемая как время распада суспензии на жидкую и твердую фракции, и необходимость приготовления его непосредственно в котельной. Данный факт ограничивает возможность его применения в существующих котельных без модернизации котельного оборудования.

Технической задачей, положенной в основу изобретения, является улучшение эксплутационных характеристик альтернативного жидкого топлива и снижение энергозатрат на его производство.

Поставленная задача решается тем, что жидкое топливо, включающее взвесь торфа в воде с добавлением мазута, содержит низинный торф с размером частиц до 0,5 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%: низинный торф 40-60, мазут 15-30, вода остальное.

Введение в состав альтернативного жидкого топлива низинного торфа позволяет уменьшить абразивные свойства топлива для котельных. При этом одновременно упрощается технология производства альтернативного топлива и обеспечивается снижение затрат на его производство за счет использования свойств низинного торфа: высокая степень разложения, насыщенность водой. При этом исключается необходимость предварительной сушки и измельчения низинного торфа перед его диспергированием в водной среде с добавлением мазута. Кроме того, за счет возможности высокой степени диспергирования низинного торфа в водно-мазутной среде (от 0,5 мкм до молекулярного уровня) обеспечиваются высокие связующие свойства компонентов топливной смеси и, как следствие, увеличиваются сроки ее хранения. Использование мазута в указанной выше пропорции обеспечивает снижение температуры замерзания жидкого топлива до минус 20-25°С. Применение в топливной смеси содержания мазута менее 10% нецелесообразно из-за снижения на 30% морозоустойчивости смеси и из-за снижения калорийности топлива ниже допустимого предела. Применение в топливной смеси мазута свыше 30% экономически нецелесообразно из-за сравнимости себестоимости альтернативного топлива с мазутом. Снижение содержания торфа в топливной смеси менее 40% недопустимо из-за резкого снижения калорийности топлива и повышения температуры его воспламенения. Превышение содержания торфа в топливной смеси более 60% затрудняет диспергирование торфа в водно-мазутной среде, нерационально увеличивает затраты на производство и снижает текучие свойства топлива. Предложенная топливная суспензия сохраняет стабильность своих служебных характеристик в течение 4-6 месяцев, что на порядок превышает по устойчивости известные альтернативные топлива. Достигнутый эффект позволяет решить проблему обеспечения топливом котельных центральных и северных районов страны, богатых торфом, но не используемых в котельных из-за проблем заготовки сухого торфа в неблагоприятных климатических условиях: повышенной влажности и короткого лета. В данном случае из-за исчезновения необходимости сушки топлива возникает возможность заготовки торфа и производства альтернативного топлива на его основе круглый год. При этом на 70-90% снижается потребность в завозе мазутного топлива в указанные районы с неблагоприятным климатом.

Опытная проверка предложенного альтернативного топлива (ТТС) показала устойчивую работу котельной в заданном эксплуатационном режиме расхода и температуры (см. чертеж). При этом энергетические параметры ТТС на основе торфа приблизились к мазутному топливу, а количество вредных выбросов в атмосферу уменьшилось: оксидов азота в 1,2 раза, двуокиси серы в 18 раз. Предложенное альтернативное топливо ТТС на основе торфа сохраняет стабильность своих служебных характеристик в течение 4-6 месяцев, что на порядок превышает по устойчивости известные альтернативные эмульсионные топлива. Достигнутый эффект позволяет решить проблему обеспечения топливом котельных центральных и северных районов страны, богатых торфом, но не используемых в котельных из-за проблем заготовки сухого торфа в неблагоприятных климатических условиях: повышенной влажности и короткого лета. В данном случае из-за исчезновения необходимости сушки топлива возникает возможность заготовки торфа и производства альтернативного топлива на его основе круглый год. При этом на 70-90% снижается потребность в завозе мазутного топлива в указанные районы с неблагоприятным климатом.

Изобретение относится к жидким топливам, конкретно к топливным суспензиям на основе торфа. Сущность: жидкое топливо содержит в мас.%: низинный торф с размером частиц до 0,5 мкм - 40-60, мазут 15-30, вода остальное. Технический результат - улучшение эксплутационных характеристик альтернативного жидкого топлива и снижение энергозатрат на его производство. 1 ил.

Жидкое топливо, включающее взвесь торфа в воде с добавлением мазута, отличающееся тем, что в качестве торфа оно содержит низинный торф с размером частиц до 0,5 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

низинный торф40-60мазут15-30водаостальное.