ЛИНИЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО ТОПЛИВА

Полезная модель относится к области оборудования для получения жидких композиционных топливных смесей с использованием технического глицерина, которые могут найти применение, например, в котельных агрегатах.
Известна технологическая линия для получения жидкого композиционного топлива, содержащая емкости для твердого компонента топлива (угля), для жидкого компонента топлива (воды) и добавок, необходимых для получения суспензии.
Емкость (бункер) для твердого компонента топлива связана с измельчителем. Емкости для воды, добавок и выход измельчителя связаны со смесителем. Выход смесителя связан с устройством гидроударного действия, выход которого связан с резервуаром для хранения и раздачи полученной смеси (композиционного топлива).
Выход устройства гидроударного действия байпасной линией дополнительно связан со смесителем.
В процессе функционирования линии твердый компонент топлива (уголь) из бункера подается в измельчитель, где осуществляется его предварительное измельчение. Измельченный компонент далее загружается в смеситель, куда также подаются жидкий компонент топлива (вода) и, в случае необходимости, добавки. В смесителе осуществляется смешивание загруженных в него компонентов с образованием грубой суспензии, которую подают в устройство гидроударного действия, в котором компоненты топлива диспергируются, нагреваются и активируются до образования тонкодиспергированной суспензии, которую подают в резервуар для хранения и раздачи потребителям. В случае, если необходимо провести повторную обработку полученной тонкодиспергированной суспензии, ее направляют не в резервуар, а рециркулируют по байпасной линии в смеситель для повторной обработки, после чего ее снова подают в устройство гидроударного действия и далее - в резервуар.
(см. патент РФ, №2185244, Кл. В02С 21/00, 2000 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа выполнения известной линии необходимо отметить, что смешивание измельченного твердого компонента и жидкого компонента композиционного топлива и последующее приготовление суспензии в устройстве гидроударного действия не позволяет получить композиционное топливо достаточно высокого качества, так как образование топливной композиции осуществляется при недостаточной активации твердого и жидкого ее компонентов, что не позволяет топливной смеси сохранять свои свойства длительное время. Наличие в полученной топливной смеси минеральных балластных включений также снижает его качество.
Задачей настоящей группы полезных моделей является разработка линии, обеспечивающей получение композиционного топлива высокого качества с использованием технического глицерина.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в линии получения мелкодисперсного композиционного топлива, содержащей приемный бункер для твердого компонента топлива, связанный с устройством его измельчения, смеситель для перемешивания измельченного твердого компонента топлива с жидкими компонентами, а также накопительный резервуар для хранения и раздачи полученного целевого продукта, новым является то, что линия снабжена вторым измельчителем, измельчители последовательно соединены друг с другом, один из измельчителей выполнен в виде молотковой дробилки и входом соединен с приемным бункером, второй измельчитель выполнен в виде виброимпульсной параболической мельницы, выход которой соединен со смесителем, причем линия снабжена последовательно соединенными диспергатором-активатором, оснащенным аппаратом электромагнитного воздействия на получаемый продукт, и кавитатором, выход которою соединен с накопительным резервуаром, а вход диспергатора-активатора связан с выходом смесителя.
При проведении патентных исследований из уровня техники не выявлены решения, идентичные раскрытым в настоящей заявке, а следовательно, заявленная группа решений соответствует условию охраноспособности «новизна».
Сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления группы полезных моделей.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлена схема линии получения мелкодисперсного композиционного топлива.
Линия для получения мелкодисперсного композиционного топлива содержит приемный бункер 1 с питателем (не показан) для твердого компонента композиционного топлива (например, рядового угля). Выход приемного бункера 1 посредством питателя (например, шнекового) связан с измельчителем 2 угля. В качестве измельчителя используется стандартная молотковая дробилка. Выход молотковой дробилки 2 связан с входом второго измельчителя 3. В качестве второго измельчителя используется вибрационная параболическая мельница. Конструкции такого измельчителя известны.
Выход второго измельчителя связан со входом смесителя 4. Смеситель 4 оснащен дополнительными входами для подачи воды и технического глицерина. Вода и технический глицерин могут подаваться по трубопроводам из накопительных емкостей (не показаны). Вода может также подаваться непосредственно из системы водоснабжения, а технический глицерин непосредственно с технологического модуля его получения (не показан).
Выход смесителя 4 связан с диспергатором-активатором 5, оснащенным аппаратом 6 электромагнитного воздействия (например, электромагнитный вибратор, мощностью не более 300 Вт).
Выход диспергатора-активатора 6 связан с кавитатором 7, например, гидроударного действия, выход которого связан с емкостью 8 для сбора целевого продукта.
Все агрегаты и узлы линии, а также их транспортные системы являются известными, они не составляют предмета патентной охраны и поэтому в материалах настоящей заявки не раскрыты. Естественно, что для перемещения компонентов смеси в процессе получения топлива в установке используются насосы, трубопроводы и прочая арматура, выполнение которых известно.
Линия получения мелкодисперсного композиционного топлива функционирует следующим образом.
В приемный бункер 1 загружают предварительно измельченный до крупности фрагментов не более 250 мм рядовой уголь (твердый компонент композиционною топлива). Из бункера 1 питателем уголь дозировано подается на измельчение. В молотковой дробилке 2 осуществляется дробление угля с размером дробленки не
более 10 мм, а на виброимпульсной параболической мельнице - не более 300-600 мкм.
Угольная дробленка из измельчителя 3 подается в смеситель 4, куда также подаются вода и технический глицерин (например, побочный продукт производства биодизельного моторного топлива и различных горючих отходов). Соотношение компонентов смеси может быть различным, например: уголь - 50-60%; вода - 20-25%; технический глицерин - 20-25%. С выхода смесителя полученная в нем суспензия подается в диспергатор-активатор 5, где осуществляется доизмельчение твердого компонента до крупности фрагментов не более 100 мкм, а также осуществляется механо-химическая активация суспензии с электромагнитным воздействием на нее.
Далее сырье поступает кавитатор гидроударный 7, где осуществляется окончательное измельчение твердого компонента и деструкция жидких до размеров не более 1 мкм.
В кавитаторе измельчение осуществляется посредством ударно-скалывающих воздействий на частицы дробленки, которые разбиваются на осколки с одновременной их деформацией. Деформация обуславливает появление на этих частицах механических и термических напряжений, электростатических полей и увеличение химической активности на наружной поверхности и в порах частиц. Увеличение внутренней энергии частиц за счет этих явлений, вызванных спецификой их измельчения, составляют от 10 до 30% от энергии удара.
В жидкости образуется большое количество высокореакционноспособных радикальных частиц.
Жидкость насыщается молекулами перекиси водорода и ионами гидроксония, которые являются мощными окислителями, обеспечивая инициирование и протекание многих химических реакций, в том числе окисления органических соединений.
Полученное описанным выше образом мелкодисперсное композиционное топливо из агрегата 7 поступает в расходную емкость 8, откуда выдается потребителям.
Линия, раскрытая в настоящей заявке обеспечивают получение композиционного мелкодисперсного топлива с повышенным (50-60%) содержание твердого компонента, что обеспечивает теплоту сгорания до 4225 ккал/кг топлива.
Содержание зольного остатка не превышает 3-4%.
Максимальное содержание вредных примесей при сжигании полученного топлива:
- по пыли - не более 10 мг/м.куб;
- СО - не более 50 мг/м. куб;
- NO - не более 200 мг/м. куб;
- SO - не более 50 мг/м. куб.