http://www.eprussia.ru/teploenergetika/8/126.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 05 (08) октябрь 2013 года
Мазут и дизельное топливо выгодно разбавлять водой!
Оборудование и технологии
Иван ТРОХИН
Изобретения специалистов из Всероссийского института электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук должны помочь человеку в деле экономии углеводородных горючих и повышения экологичности работы потребляющей их техники.
Изобретенные технологические установки позволяют потребителю производить на основе дизельного топлива либо мазута недорогие и качественные смесевые (композиционные) топлива. Реализуется возможность увеличения объема исходного горючего за счет разбавления последнего водой. Получаемая топливная композиция обладает лучшими характеристиками в отношении полноты сгорания и образования при сгорании вредных веществ, а ее использование не требует изменения системы подачи топлива и не приводит к ухудшению распыления. «Экономия плюс экология» – очень актуальный в современном мире союз!
Оборудование для приготовления смесевых жидких топлив может эксплуатироваться на любых объектах, где осуществляется процесс горения в промышленных масштабах (тепловые электростанции, ТЭЦ, котельные, установки с двигателями внутреннего сгорания). Да и автомобили принципиально осуществимо «питать» таким горючим, организовав соответствующие пункты даже на площадках действующих автозаправочных станций. Разумеется, что потребуется подвод воды или ее доставка, равно как и самого углеводородного топлива.
Существующие технологии получения углеводородных горючих основываются на реализации высокотемпературного крекинг-процесса с применением катализаторов. Он представляет собой процесс расщепления высших углеводородов на углеводороды с меньшим молекулярным весом вследствие разрыва углеродных связей этих веществ в газовой фазе. При этом образуются высоколетучие метильные и этильные радикалы, которые не могут использоваться в производных топливах. Технологии являются многостадийными, длительными по времени и характеризуются низким выходом бензиновых фракций.
Снижение потребительских качеств углеводородных топлив также связано с организацией самого процесса их горения в двигателях внутреннего сгорания и топках котлов: возникают побочные продукты неполного сгорания и снижается теплота сгорания топлива. Это связано с тем, что процесс горения требует наличия водной фазы для своего инициирования и поддержания свободных радикалов. Вода является практически единственным их источником. Водная фаза забирается из воздуха или содержится в виде примесей в топливах. Экспериментально и теоретически доказано, что процесс горения углеводородов без воды не происходит!
Для повышения концентрации ион-радикалов предназначается установка, с помощью которой обеспечивается специальная обработка топлив, называемая активацией. При последней происходит не только увеличение содержания ион-радикалов, но также изменяются свойства исходного жидкого топлива (вязкость, текучесть и другие). В воде и углеводородах возникают новые фазы вещества, стабилизируемые электростатическими силами от связанных зарядов. В этом случае концентрация свободных радикалов может существенно возрастать, что позволяет реализовать низкотемпературное горение, более полное использование топлива, резкое снижение в выхлопе концентрации продуктов неполного сгорания, увеличение срока службы и коэффициента полезного действия двигателя.
При определенных условиях можно вызывать гидродинамическую кавитацию «срывного типа», при которой кавитационные пузырьки схлопываются в жидкости, а не на стенках каналов, что позволяет использовать разрушительный эффект кавитации для интенсивной обработки жидких составов без разрушения рабочих органов оборудования. По сравнению с кавитацией, создаваемой в ультразвуковых аппаратах, гидродинамическая кавитация имеет ряд преимуществ, выражающихся в меньших удельных затратах энергии, более низкой стоимости, простоте конструкции и эксплуатации технологической установки.
Композиционное жидкое топливо представляет собой смесь углеводородного горючего и воды, соединенных на молекулярном уровне. Это принципиально новый вид жидкого топлива, отличающийся от исходного углеводородного особенностями выгорания и теплообмена. В процессе соединения воды и углеводородов на молекулярном уровне вода становится своеобразным катализатором, улучшающим процесс сгорания топлива в бензиновых и дизельных двигателях или топках котлов.
Использование установок для подготовки композиционного жидкого топлива обеспечивает увеличение количества исходного горючего после обработки до 50 процентов! Теплота сгорания смесевого топлива оказывается не ниже или даже выше, чем у исходного, а вязкость композиционного топлива – ниже, чем у исходного. Расход получаемой топливной смеси в системах подачи и количество вредных выбросов в атмосферу уменьшаются и не приводят к ухудшению работы двигателей или горелочных устройств.
Количество структурно измененной воды, вводимой в топливо, может доходить до 70 процентов. Допустимо вводить обводненные мазуты и загрязненные мазутом сточные воды. Даже при наличии в емкостях хранения исходного топлива «водяных линз» больших размеров после обработки в технологической установке по подготовке композиционного топлива получается горючее весьма высокого качества. Таким образом, реализация предлагаемых изобретений позволит потребителю снизить или совсем исключить затраты на обезвоживание исходного жидкого топлива. Наибольший экономический и экологический эффекты достигаются при добавлении в «базовое» горючее 10‑15 процентов воды.
Технологический комплекс имеет в своем составе вихревой кавитатор, блок диспергации, центробежные насосы с электрическим приводом, узел смешения, загрузочную и приемную емкости, соединительные трубопроводы с запорной арматурой, контрольно-измерительные приборы, блок управления. Конкретные технические решения приведены в отмеченных выше патентах.
Производство моторных и котельных смесевых топлив с помощью рассмотренных выше установок, разработанных специалистами ВИЭСХа Россельхозакадемии, целесообразно вести в непосредственной близости от источников тепловой и (или) электрической энергии – котельных, дизельных электростанций и прочих. Это позволит снизить расходы на приобретение дорогого привозного дизельного топлива, где оно используется для обеспечения работы основных источников энергии в негазифицированных регионах России, и повысить экологические показатели функционирования энергетических установок. А уж об автомобильном транспорте и говорить особо нет нужды. Он – загрязнитель номер один в крупных городах. Здесь производство смесевых жидких топлив просто необходимо.
Отправить на Email
Также читайте в номере № 05 (08) октябрь 2013 года:
-
Автоматизированное отопление: как меньше платить за тепло 
С того момента, когда человек переезжает из городской квартиры в собственный дом, вопрос экономии потребляемых ресурсов становится для него особенно важным. Ведь содержание среднестатистического загородного дома обходится в разы дороже, чем квартиры.
-
Экзотика тепла 
Вроде бы лето закончилось совсем недавно. Но уже сейчас с каждым днем все сильнее чувствуется холодное дыхание зимы – таков наш суровый российский климат. Становится зябко и неуютно, особенно если по каким‑то причинам не включили отопление в доме. Как спастись от холода?
-
Российское теплоснабжение: реалии и перспективы Теплофикации и централизованному теплоснабжению в России исполнилось сто десять лет. Несмотря на солидный возраст, многие проблемы в отрасли остаются актуальными.
-
Надежды на термальные воды не оправдались 
Специалисты ОАО «Камчатгеология» (входит в Росгеологию) досрочно завершили работы по поиску теплоэнергетических подземных вод для обеспечения теплоснабжения поселка Палана в Корякии.
-
Котельные и теплотрассы в Подмосковье будут ремонтировать круглогодично 
Ремонт котельных и теплосетей в Подмосковье будут проводить круглогодично, сообщил министр жилищно-коммунального хозяйства Московской области Павел Жданов.