NO861919L - Fremgangsmaate for forbehandling av blandinger med to eller flere komponenter for kjemiske reaksjoner, hovedsakelig forbehandling av blandinger inneholdende olje og vann for forbrenning. - Google Patents

Description

Teknisk område

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for forbehandling av blandinger med to eller flere komponenter for kjemiske reaksjoner, hovedsakelig forbehandling av blandinger inneholdende olje og vann for forbrenning.

Kjent teknikk

Det er kjent at heterogene kjemiske reaksjoner, spesielt forbrenning, kan utføres hurtigere og med større effektivitet når de reagerende komponenter forstøves og de små reagerende partikler kan direkte bringes i kontakt med hverandre.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Målet med foreliggende oppfinnelse er å behandle blandinger bestående av forskjellige komponenter slik at minst én av komponentene blir nedbrutt i meget små partikler.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen forventes å komme

i generell bruk spesielt innen forbrenningsteknikkområdet slik at oppfinnelsen vil bli beskrevet hovedsakelig ut fra forbrenningstekniske synspunkter. Da forbrenning også er en kjemisk reaksjon, oppfyller nødvendigvis søknadsgjenstanden enhetskravene.

Under "blanding" skal forstås enten emulsjoner av fluider eller suspensjoner av faste partikler i fluider.

Ikke noe skille gjøres mellom blandinger i henhold til disper-sjonsgraden av deres komponenter ved beskrivelse av oppfinnelsen. Oppfinnelsen angår således forbehandling av alle blandingene av forskjellige fluider, blandinger av fluider inneholdende en fast fase og andre fluider, etc. Ut fra dette aspekt vil regelen om én eller flere komponenter i den kjemiske reaksjon eller ved siden av denne, ikke gjøre noen forskjell.

Under "forbrenning" forstås forbrenningstekniske prosesser utført ikke bare i tradisjonelle, f.eks. oppmurt forbrenningsovn, men bl.a. i indre forbrenningsmotorer eller i forbrenningskammere av gassturbiner.

Som allerede angitt, er det meget viktig ved utførelse av kjemiske reaksjoner slik som innen forbrenningsteknikk området, at de reagerende faser, dvs. brennstoffet i for-brenningsteknikkene, nedbrytes så mye som mulig. Dette er årsaken til fremstilling av pulverisert kull og forstøvning av olje. Ikke desto mindre gir alle kjente prosesser for knusing og pulverisering relativt store partikler i brenn-stoffmassen, og disse store partikler kan forbrennes ved en relativt langsom prosess. Generelt må overskudd av luft til-føres i ovnen for å sikre perfekt forbrenning av brennstoffet etter som forbrenningstiden er relativt lang, og de brennende partikler er relativt store. Tilføring av overskudd av luft er imidlertid ufordelaktig. Enkelte av disse ulemper er følgende. Varmetapet som føres ut fra ovnen av nitrogenet av luften som fysikalsk varme, avhengig av luftoverskuddfaktoren, skal først nevnes. En annen ulempe er at det prosentvise forhold av carbondioxyd er lavt i røkgassen, og det av carbonmonoxyd er relativt høyt, og enn videre er N0xog svovelinnholdet av røkgassen også høyt. Disse sistnevnte komponenter av røkgassen er også problem-atiske når det gjelder miljøbeskyttelsesområde, og dessuten utviser de dårlig forbrenningseffektivitet.

Under utvikling av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen var det vårt mål å nedbryte minst én komponent av blandingen, f.eks. brennstoffet, til meget mindre partikler enn hva som er mulig med kjente knusningsmetoder og pulveriser-ingsteknikker.

I henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen under-kastes blandingen slag med en slik høy hastighet og/eller trykket forandres periodevis innen et så stort område at spenningen i minst én komponent av blandingen vil bli høyere enn skjærspenningen i henhold til formelen for Newtons fluider. Hvis man kan gi opphav til en slik høy spenning i minst én komponent av blandingen, vil denne komponent bli forstøvet til partikler med praktisk talt molekylær størrelse. Forbrenningen skjer ekstremt hurtig når et så sterkt for-støvet medium innføres i ovnen, og ved siden av dette kan hele forbrenningsprosessen lett reguleres alt etter behov.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan generelt ut-føres ved romtemperatur. Ikke desto mindre må det enkelte ganger, f.eks. ved pulverisering av høyviskøs brenselolje, anvendes høyere temperaturer slik at nedbrytningen blir mer effektiv. I slike tilfeller kan oppvarmingen utføres før utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, eller taps-varme kan overføres inn i blandingen under prosessen for å

nå den krevede temperatur.

Det vesentlige trekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er således å utsette en blanding for slag av høy hastighet og/eller periodevis trykkforandring ved romtemperatur eller etter forvarming.

En fordelaktig måte å utføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen på, er å oppvarme blandingen under behandlingen.

Det er tilrådelig å utføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen slik at - på grunn av slagene og/eller trykkfor-andringen - spenningen i minst én komponent blir høyere enn skjærspenningen som karakteriserer denne komponent i en tilstand, hvilken tilstand bestemmes av den gitte temperatur og gitte trykk av blandingen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utføres hensikts-messig i en disintegrator som er vist i fig. 1. Det vesentlige trekk ved denne løsning er at blandingen som skal for-behandles, føres mellom to koniske sylindre utstyrt med tannhjulsett som roterer i hverandre.

Etter innføring av blandingen forbehandlet ifølge oppfinnelsen i en ovn, skjer forbrenningsprosessen uhyre raskt på grunn av at praktisk talt alle molekylene av brennstoffet bringes i kontakt med oxygenmolekylene slik at alle beting-elser for forbrenningsreaksjonen umiddelbart oppfylles.

Måter for utførelse av oppfinnelsen

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen belyses ved hjelp av det etterfølgende ikke-begrensende eksempel.

Eksempel

I disintegratoren vist i fig. 1, ble fremstilt en emulsjon fra 8 til 10 volum% vann og 90 til 92 volum% av såkalt marin dieselbrennstoff ved å føre blandingen av disse

to komponenter gjennom disintegratoren.

Testdataene for den således erholdte emulsjon viser at en skipsdieselmotor tilført denne emulsjon, arbeider uten noe tap i sin yteevne i sammenligning med det vanlige lette dieselbrennstoff anvendt for dette formål. Enn videre oppnås det en brennstoffbesparelse på 4,5 til 6 vekt%, og tar man i betraktning de nåværende priser, en 8 til 10% reduksjon i brennstoffkostnadene. Sluttelig er forurensningsdataene for motoren tilført emulsjonen, bedre, i særdeleshet er NO -ut-slippet redusert.

Blandingen føres med en hastighet på 250 til 300 m/sek gjennom disintegratoren i eksemplet, men denne hastighet kan generelt være mellom 150 m/sek og 300 m/sek.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for forbehandling av blandinger med to eller flere komponenter for kjemiske reaksjoner, hovedsakelig forbehandling av blandinger inneholdende olje og vann for forbrenning, karakterisert ved at blandingen utsettes for slag med høy hastighet og/eller periodevis trykkforandring ved romtemperatur eller eventuelt i foroppvarmet tilstand.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at blandingen oppvarmes også under behandlingen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den gir opphav til en spenning i minst én komponent av blandingen ved slag og/eller trykkforandring, hvilken spenning er høyere enn skjærspenningen som karakteriserer komponenten i behandlingstilstanden.