RU1810380C - Топливна композици - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : топливна  композици  содержит 5-25 мас.% целлолигни- на бескислотного гидролиза древесины и до 100 мас.% мазута, 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к области топливной энергетики,,в частности к толлив-- ным композици м на основе мазута.

Цель изобретени  - расширение области использовани  композиции, снижение токсичности и агрессивности продуктов ее сгорани .

Целлолигнин  вл етс  отходом промышленного производства фурфурола. Он образуетс  как остаток.после двухстадий- ной обработки измельченной лиственной древесины гор чей водой с целью получени  дубильных веществ, а затем паром под давлением при 250-260° С с целью получени  фурфурола.

В процессе обработки водой и паром из древесины удал ютс  минеральные вещества , что обуславливает пониженную зольность целлолигнина. Снижение зольности обеспечивает уменьшение прочности сплавленного шлака, образующегос  при сгорании топлива и повышает калорийность топлива.

Одним из важнейших преимуществ целлолигнина как добавки к топливу  вл етс  отсутствие в нем серы. Это расшир ет область применени  предлагаемой композиции и позвол ет использовать ее, например,

дл  такого мазутоемкого производства, как мартеновское. Снижение агрессивности токсичных веществ в продуктах сгорани  за счет снижени  доли сернистых соединений не только благопри тно сказываетс  на состо нии рабочих поверхностей промышленных агрегатов, но и улучшает услови  труда и состо ние окружающей среды.

Целлолигнин представл ет собой ко- ротковолнистый рыхлый органический материал , особенностью которого  вл етс  развита  удельна  поверхность частиц (в 2-5 раз больше, чем у частиц лигнина) и высокий выход летучих веществ при пиролизе: 50% у целлолигнина и 33% у лигнина.

Развита  удельна  поверхность частиц целлолигнина способствует улучшению ус- .ловий сжигани  топлива, интенсифицирует процесс горени .

При добавлении целлолигнина в мазут происходит обволакивание его частиц мазутной пленкой, в результате чего получаетс  однородна  масса, образующа  при распылении капли более крупного размера, чем при распылении одного мазута и обладающа  высокой химической активностью, за счет увеличени  поверхности контактов

(Л

С

ы

твердой фазы с кислородом. Кроме того, высокий выход летучих веществ при пиролизе целлолигнина приводит к интенсивному распиливанию плёнки мазута и созданию диффузного факела.

Улучшение условий сгорани  и низка  зольность позвол ет компенсировать снижение калорийности топлива в предлагаемой композиции и тем самым сократить расход мазута без снижени  производительности промышленного агрегата.

Оптимальное содержание целлолигнина в композиции находитс  в пределах 5-25 вес %. При снижении содержани  целлолигнина ниже 5 вес % интенсификаци  процессов горени  незначительна и введение менее калорийной, чем мазут, добавки дает адекватное снижение температуры факела. При повышении содержани  целлолигнина в смеси более 25% улучшение условий сжигани  уже не компенсирует снижени  доли высококалорийного топлива.

Изобретение иллюстрируетс  следую - щим примером.

Предлагаема  композици  испытывалась на 260-тн мартеновской печи Северско- го трубного завода. При этом использовалс  топочный мазут марки 40 (ГОСТ 10585-75) и целлолигнин Шумерлинского химического завода. Дл  приготовлени  композиции в мазутный бак порци ми вводили целлолигнин в соответствии с составом топливной композиции (см. табл. 1). Перемешивание производили при температуре 20-50° С в течение 30 мин, после чего отбирали пробы полученной композиции дл  определени  физико-химических показателей.

Условную в зкость определ ли по ГОСТ ,6258-85, зольность по ГОСТ 1461-75. Приготовленную смесь по мазутопроводу подавали в форсунку и распиливали природным газом. Затруднений в подаче топливной композиции через мазутопровод и форсунку не наблюдалось. Топливна  смесь не расслаивалась .

Базовым вариантом  вл лось отопление чистым мазутом. Температуру факела в рабочем пространстве печи замер ли оптическим пирометром. Были произведены анализы продуктов горени  на содержание в них SOa.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Как видно из таблицы, снижение расхода мазута за счет введени  целлолигнина в пределах 5-25 вес % позволило поддерживать теплоотдачу факела на уровне, соответствующем отоплению одним мазутом, т.к. температура факела в этих пределах на уровне базового варианта. При этом содержание S02 в продуктах горени  снижалось пропорционально доле введенного целлолигнина . Сталь по содержанию серы отвечала требовани м ГОСТа.

Сравнение с известной смесью показывает , что температура факела у нее ниже, чем при чисто мазутном отоплении более

чем на 70° С. Это в значительной степени обусловлено зольностью известной композиции , котора , в среднем, в 4-7 раз превышает зольность за вл емой.

Содержание SOa в известной смеси в

5-6 раз больше, чем в за вл емой, т.е. при использовании предлагаемой композиции содержание токсичных и агрессивных веществ ,поступающих в окружающую среду с продуктами горени ,резко падает.

Таким образом, предлагаема  топливна  смесь позвол ет расширить область применени  смесей на основе мазута с лиг- нинсодержащей добавкой. За счет этого по вл етс  дополнительна  возможность

экономии мазута на 5-25% в таких мазуто- емких агрегатах как мартеновские печи и паровые котлы. Кроме того, пропорционально сокращению доли мазута снижаетс  себестоимость продукции (стали, пара и др.) и

утилизируютс  промышленные отходы бескислотного производства фурфурола.

Целлолигнин накапливаетс  в отвалах предпри тий химической промышленности в большом количестве, сырьева  база его,

как добавки к топливу, практически не ограничена .

Claims (1)

1. Формулаизобретени  Топливна  композици  на основе мазута с добавлением отходов переработки древесины , отличающа с  тем, что, с целью расширени  области использовани  композиции , снижени  токсичности и агрессивности продуктов сгорани  композиции, в

   качестве отхода она содержит целлолигнин бескислотного гидролиза древесины в количестве 5-25 мае. %.

   Таблица 1

   Составы топливной композиции, мае. %

   Показатели процесса горени  топливных композиций

   Таблица 2