Je ešte 7 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka ekologicky vhodného paliva -na základe aditivovaných sírnych až vysokosirnych uhlíkatých a/alebo uhľovodíkových surovín, a ich derivátov,ako aj popolovln a prípadne vody, ktoré spaľovaním neexhaluje alebo podstatne menej exhaluje zlúčeniny síry a arzénu, lebo ich viaže za podmienok spaľovania do popola. Ďalej spôsobu výroby takého paliva formuláciou osobitne alebo in situ až v kúrenisku.Dávnejšie je známe Hartman M., Svoboda K., Černák J., Macho V. CS 217642 (1984) Dogu T. Chem. Engn. J. 21. 213 (1981) odstraňovanie škodlivého oxidu siričitého z priemyselných exhalácii pri teplote 750 až 950 °C na základe veľmi reaktívnych vápenatých materiálov, ako mletého vápenca, odpadného vápna alebo saturačných -kalov odpadajúcich pri výrobe cukru. Postupy, zrejme z dôvodu vysokých spaľovacích teplôt boli menej účinné a navyše, najmä v pripa zde hnedého uhlia, obsahujúceho okrem zlúčenín síry aj zlúčeniny arzénu, tieto bolo takisto nutné riešil. Viac metód bolo vypracovaných na vypíeranie oxidu siričitého zo spalín mokrou cestou, či už vápnovou cestou, vodno-karbonátovým a citrátovým postupom, ako aj magnezitovým a suchým regeneračným postupom Prášek K. et al. Chem. průmysl 3353, 595 (1983) Vejvoda J. et. al. tamtiež 38153, 93 (1988) Turčániová L. et al. tamtiež 381,63, 298 (1988) Hartman M. et al. tamtiež BALSQ, 33(1984) Karásková Z., Fott P. Uhli-Fludy 112, 41 (1992) Trabien A. et al. Chem. Engn. Scí. ii, No.12, 3427 (1990) Turčániová Ľ. Uhli-Fiudy 1 L 1, 23 (1992). Tieto postupy sú síce účinné na odsírovaníe spalín, ale technicky komplikované a investičné i prevádzkové príliš nákladné. Avšak, najmä v súvislosti s rozvojom spôsobov fluidného spaľovania sa venovala pozornost dávkovaniu aditívu s palivom do kotlov so stacionárnou i cirkulujúcou fluidizovanou vrstvou alebo tlakovým splynovaním s parofázovým zariadením. Teplota spravidla neprevyšuje 900 °C,pričom spolu s palivom sa dávkuje vápno, resp. vápenec v množstve 1,5 až 3 krát prevyšujúcim stechiometrické množstvo podľa rovnice CaO S 02 0,502 CaSO 4, pripadne ďalšie uhličitany barnatý, sodný, ako aj hydroxyd sodný a hydroxyd vápenatý Valitov F. Ch. et al. Chim. Technolog. Topliv i Masel No.3, 39(1988) Baskakov A.P., Munc V.A. Chim. Promyšl. No.12, 666(61) (1993) Velé J. Energetika 38, 176 (1 988) Kolat P. Životné Prostredie č.4, 17 (1994). Pri tlakovom fluidnom spaľovanl uhlia pri zvýšení tlaku na 1 až 1,6 MPa, vedie dosahovanú hodnotu merného tepelného výkonu fluidného lôžka (Q/Sj) až 16,5 (20) MWt/mz k podstatnému zníženiu prierezovej plochy fluidného lôžka. vzrastie tiež súčínitelprestupu tepla z fluidného lôžka asi 1,8 krát oproti stacionárnemu atmosferickému lôžku. Tiež.teplota okolo 850 °C je vhodná pre aplikáciu vápenca alebo dolomitu ako sorbentov oxidov síry Kousal M. Strojírenství 40, 280 (1990). Napriek evidentným prednostiam, úzky rozsah použitelných teplôt determinuje len palivá pre fluldné spaľovanie konjugované s odsírením. Navyše sú potrebné palivá len s mínimálnymi emisíami oxidov síry nielen v úzkom teplotnom rozsahu a to zvyčajne od 750 až 950 °C, ale aj pri nižších, ako aj vyšších teplotách a navyše, je nutné zabránil exhalovaniu zlúčenín arzénu. Známe je Jonáš J. Sborník prací z výzkumu chemického využití uhlí, dechtu a ropy, Chemopetrol Litvínov, 24, 253 (1993) aj využitie vápenného kaustifikačného kalu z výroby lenolov ako komponentu palív na báze hnedého uhlia do fluidného ohniska s teplotou vo fluidnej vrstve okolo 850 °C,pričom pri pomere Ca/S 2,3 sa dosahuje odsírenie 37 a pri teplote 1250 °C a pomere Ca/S - 1,3 len 12.A tak známe údaje o ekologicky prijateľnejších palívách využíva a nedostatky odstraňuje palivo podľa tohoto technického riešenia. Podstata technického riešeniaPodstatou tohto technického riešenia je ekologicky vhodné palivo, tuhé a/alebo polotuhé až kvapalné za normálnych podmienok, najmä na základe sírnych až vysokosirnych horľavých, hlavne uhlíkových a/alebo uhľovodlkových surovín a ich derivátov, ako aj popolovín a/alebo vody, spaľované za tvorby len minimálnych množstiev síry a/alebo zlúčenín arzénu v plynných exhalátoch až prostých zlúčenín arzénu a so zníženým obsahom alebo prostých oxidov dusíka tak, že má výhrevnost 8 až 42 MJ/kg, obsahuje 0,1 až 6 hmotn. voľnej a/alebo viazenej síry a/alebo zlúčenín arzénu, pričom na hmotnost síry voľnej a/alebo viazanej je prítomný 0,5 až 8 násobok adítivovaného vápnika a/alebo horčíka vo forme najmenej jednej zlúčeniny reagujúcej s oxídom sirovým a/alebo siričitým pri teplote 300 až 1200 °C,pričom zvyšok do 100 je tvorený najmenej jednou horlavinou, vybranou spomedzi uhlíka, zlúčenín uhlíka, uhľovodíkov a ich derivátov, tuhých,- polotuhých i kvapalných kyslíkatých a dusíkatých organických zlúčenín, ďalej popolovinou, a spravidla vodou a/alebo pomocnými látkami.Výhodou paliva podľa tohto riešenia je synergický účinok zlúčenín vápnika a horčíka ako na odsírovanie, tak aj na prakticky úplné odarzénovanie a odvanádovanie, pričom podstatná časf síry a jej zlúčenín sa viaže v popole, a arzén úplne. Minimalizáciou obsahu oxidov síry v plynných exhalátoch aj napriek vyššiemu obsahu síry v palive, z hľadiska vplyvov na životné prostredie, sa palivo prejavuje ako nízkosírne. A v prípade účinného odprašovanla dymu aj ako bezarzénové palivo. Ďalšou výhodou je možnost využitia i synergizmu kontrolovaných množstiev vody s uvedenými aditivami, prejavujúci sa najmä pri teplotách kúrenísk nad 800 °C.V závislosti od predpokladanej. teploty. spaľovania jemožnost volby komponentovaditívnajmä zlúčenln horčíka pre nižšie teploty a zlúčenin vápnika vhodnejších pre vyššie teploty, dokonca možnost tormulovat skladbu paliva in situ v kúrenisku. V neposlednom rade, palivo umožňuje využil vedľajšie produkty nielen rafinérskych, petrochemických, chemických a drevárenských výrob, ale napr. aj vedľajšie, najmä podsitné podiely až hlušinu z úpravy uhlia a tak zÚžitkovat zvyškové horľaviny. Tiež využiť vysokovýhrevné palivá, napr. destilačné zvyšky z vákuovej destilácie ropy (gudróny) na formuláciu s malohodnotným uhllm až prakticky hlušinou na požadovanú, deíinovanúwýhrevnost rôznych kúrenlsk.Sírne až vysokoslrne horľavé, hlavne uhllkaté suroviny podľa tohto vynálezu tvoria hlavne čierne a hnedé uhlie, lignit, lalginit, koks z pyrolýznych procesov, ďalej ropný a petrochemický koks a polokoks, ako aj koks a polokoks karbochemický,Potom antracit, sadze, organický podiel čierneho i hnedého uhlia, lignitu i rašeliny. Z uhlovodíkových zložiek je to mazut, gudróny alebo astalty, nízkofúkané až vysokofúkané asfalty, ale aj opotrebované asfalty z rekonštrukcie asfaltových ciest a pod., ale aj ropné piesky a bitumenózne. bridlíce. Ďalej sú to karboidy z rôznych chemických procesov, najmä už nerecyklovatelné horľavé polyméry, kopolyméry,oligoméry a kooligoméry alkénov i diénov, kaučuku, najmä z rozdrvených pneumatík a ďalších odpadných opotrebovaných gumárenských a plastikárenských výrobkov,ako aj horľavé odpady, najmä z organických výrob, potom odpady z drevárenských výrob, ako piliny, dezintegr-Jaovaná kôra stromov, drvená slama, kukuričné palice i odpadné klasy.Pomocné látky tvoria prísady do paliv podporujúce horenie, antlkorózne prísady, prísady znižujúce čadivost, ako aj horľavé tenzldy. Tieto môžu umožnil dobrú dispergáciu jednak zlúčenín vápnika a horčíka v palive alebo v kúrenisku,udržovať disperzíu alebo suspenzíu tuhých oxidov a uhličitanov v ropnej frakcii alebo v gudróne. Zlepšif homogenizáciu až emulgovanie vody v palive.Voda môže byt v palive voľná alebo viazaná. Jej obsah pod 0,5 hmotn. je mdloúčinný, nad 30 hmotn. sa zvýrazní jej zhášací účinok. Najvhodnejší je obsah do 25 hmotn. , najmä pri vyšších teplotách spalbvania (nad 800 °C), pričom pri obsahu okolo 5 hmotn. nemusí dôjsť ani k zníženiu dosahovanej výhrevnosti v kúrenisku, lebo klesá obsah oxidu uholnatého a oxidov dusíka a rastie obsah oxidu uhličitého v exhalátoch. Navyše, zvyšuje sa aj odsírovacia účinnost aditiv.Pri výbere vápenatého alebo horečnatého aditíva/je významná nielen technická dostupnosť, ale tiež predpokladané, či určené použitie paliva, vrátane predpokladanej teploty. Na tortifikáciu uhlia, či lignitu sú vhodnejšie oxidy, hydráty a hydroxidy vápnika a horčíka, ďalej ich uhličitany, magnezit, úlety z praženia magnezitu, vápenec. vápno, dolomit, polopálený dolomit, pálená magnézla,dolomitický vápenec, vápencový dolomit. Vzhľadom na podstatne nižšiu teploturozkladu uhličitanu horčnatého (už od 540 °C) a nižšiu teplotu rozkladu aj slranu horečnateho, komponent na základe horčíka je vhodnejší pri nižších aplikačných teplotách spaľovania a už málo účinný pri teplotách nad 1050 °C. Pri teplotách nad 900 °C sú účinnejšie zlúčeniny vápnika.V pripade spaľovania lažkých podielov ropy, vhodné sú mikromleté vápence a dolomity, pálené vápno alebo polopálený až pálený dolomit, najmä ak je hydrofobizovaný tenzidom. V prípade oxidov vápnika a horčíka sa sčasti dosahuje homogeníta paliva reakciou oxidov alebo hydroxidov vápnika a/alebo horčíka s kyslýmí zložkami. Zvlášť vhodné, ale technicko-ekonomicky náročnejšie je uhIovodíkové .palivo s dobre rozpustnými vápenatými a/alebo horečnatými solami mono- až tetrakarboxylových kyselín. poprípade s ich alkoholátmi a fenolátmi.Zlúčeniny vápnika a horčíka vo forme aluminátov, silikátov, či alumosilikátov môžu byt prítomné v palive podľa tohto technického riešenia, ale pre odsírovanie sú málo účinné až neúčinné. Obsah vápnika a horčíka nad.8 hmotnostný násobok prítomnej slry v palive je sice možný, ale účinnost odsírenia sa už prakticky nezvyšuje. Zvyšuje sa však bez užitku spotreba aditívov, klesá výhrevnosf paliva a stúpa jeho popolnatosf.Voda je v palive v kvapalnej forme, či už za normálnych podmienok alebo po jeho roztaveni pri teplote do 90 °C, emulgovaná alebo pridávaná do paliva tesne pred vstupom do kúreniska alebo až v samotnom kúrenisku, najvhodnejšie vo forme prehriatej vodnej pary. V pripade tuhého paliva, ako napr. na báze slrneho uhlia, je vhodnejšie palivo vysušoval v obmedzenom meradle.Z pomocných látok môžu by( v palive katalyzátory horenia, alebo môže byt využitá ích nativna forma, ako oxidov alebo uhličitanov železa, mangánu, chrómu, či vanádu vo východiskových surovinách. Ďalej bežné, technicky ľahko dostupné antikorózne a protičadivostné prísady ako aj tenzidy.Ďalšie údaje o ekologicky vhodnom palive, ako aj ďalšie výhody sú zrejmé z príkladov, ktoré však rozsah technického riešenia neobmedzujú.. Do elektrickej muflovej pece o vnútornom objeme 5250 cm 3 sa na porcelánovú misku naváži 5 g zvyšku z vákuovej destilácie ropy (asfalt, smola,gudrón), vydestilovaného do teploty 500 °C. Teplota tavenia - 40 až 41 °C. Elementárne zloženie (hmotn. ) C - 88,06 H - 8,57 N - 0,447 sira celková 2,78, z toho sira organícká - 2,71. Spaíovacie teplo - 42099 kJ/kg, resp. výhrevnost- 40219 kJ/kg. Vzorka sa spáli v atmosfére kyslíka (prietok kyslíka - 15 dm 3/min) pn

MPK / Značky

MPK: C10L 1/10, C10L 5/04

Značky: ekologicky, palivo, vhodné

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/15-u1009-ekologicky-vhodne-palivo.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Ekologicky vhodné palivo</a>

Podobne patenty