RU2000120953A - Способ приготовления эмульгированного топлива и устройство для его осуществления - Google Patents

Claims (13)

1. Способ приготовления в промышленном масштабе эмульгированного топлива из воды в органическом соединении (соединениях), причем дисперсионная среда топлива является органической и оно содержит менее 20 об. % воды и, по меньшей мере, одну добавку, необходимую для формирования эмульсии, отличающийся тем, что состоит, по существу, из следующих операций:
(а) ввода добавки (добавок) в емкость, снабженную, по меньшей мере, одной мешалкой с осевым прокачивающим перемещением и содержащую, по меньшей мере, органическое соединение (соединения),
(б) гомогенизации результирующего объема V жидкости, т. е. органических соединений и добавок, посредством мешалки при следующем отношении Q_c/V, Q_с/V≥100 час. ^-1, предпочтительно Q_c/V≥250 час. ^-1 и наиболее предпочтительно 1000 час^-1≥/V≥300, где Q_c - это скорость циркуляции жидкости внутри емкости,
(в) обеспечения циркулирования жидкости, гомогенизированной посредством мешалки, в ветви циркуляции, отходящей от емкости, и через, по меньшей мере, одну эмульгирующую систему, расположенную в указанной ветви, с такой скоростью, чтобы отношение V/Q_circ составляло: 0 час. <V/Q_circ≤2 час. , предпочтительно 0 час. <V/Q_circ≤1,8 час. , и наиболее предпочтительно 0 час. <V/Q_circ≤1,5 час. , где Q_c - это скорость циркуляции жидкости в ветви циркуляции,
(г) подачи водной фазы, необходимой для образования эмульсии, в ветвь циркуляции, перед эмульгирующей системой и
(е) поддерживания гомогенизации в емкости и циркулирования жидкости в ветви циркуляции до тех пор, пока эмульсия не приобретет желательные характеристики в отношении стабильности при хранении.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он предусматривает выполнение, перед операцией (а), операции (aп), во время которой добавки, необходимые для образования эмульсии, смешивают, по меньшей мере, с одним растворителем в порядке, соответствующим уменьшению вязкости добавок, причем эти разбавления выполняют в емкости, снабженной, по меньшей мере, одной мешалкой с осевым прокачивающим перемещением и, желательно, также средствами для нагрева и охлаждения.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что растворитель, используемый на операции (ап), выбирают из группы, содержащей спирт, кетон типа простого или сложного эфира и одной из добавок, которая имеет адекватные свойства растворителя по отношению к другим добавкам.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что органическое соединение выбирают из топлив на основе нефти, бензинов, газойлей, керосинов и топлив для индивидуальных жилищ, причем эти продукты предпочтительно обрабатывают кислородосодержащими соединениями, такими как трет-амилметиловый эфир (ТАМЭ) или метил терт-бутиловый эфир (МТБЭ) применительно к бензинам или такими, как диметиловый эфир (ДМЭ), диметокисметан (ДММ) или триэтоксипропан (ТЭП) применительно к газойлям, или рафинированные или нерафинированные масла растительного или животного происхождения или их этерифицированные производные.

5. Способ по любому из пп. 1-4. отличающийся тем, что водную фазу инжектируют в гомогенизированную жидкость с расходом Q_e, пропорциональным скорости циркуляции объема V жидкости в указанной емкости, причем отношение Q_e/Q_c варьирует от 0 до 1.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что водную фазу инжектируют в гомогенизированную жидкость с расходом Q_e. выбранным таким образом, что Q_e/Q_c варьирует от 0,05 до 0,20.

7. Устройство для осуществления способа по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что содержит закрытую емкость (1), снабженную мешалкой (2) с осевым смещением и тремя трубопроводами (3), (4), (5) подачи текучей среды, соответственно для органического соединения (соединений), добавок и эмульсии, трубопроводом (6) для выпуска текучей среды и, возможно, нагревательной и/или охлаждающей системой, причем трубопроводы (5) и (6) присоединены к трубопроводу циркуляции (7), определяющему ветвь циркуляции, которая содержит также входной трубопровод (9) и эмульгирующую систему (8), и, в довершение, трубопроводом выдачи эмульгированной жидкости (10), который размещен либо на емкости (1), либо на ветви циркуляции (7), выше или ниже по направлению потока по отношению к эмульгирующей системе (8).

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что трубопровод (4) служит для инжектирования смеси добавок, предварительно приготовленной и гомогенизированной во второй емкости (11), снабженной мешалкой (12) с осевым перемещением для гомогенизации указанной смеси добавок и имеющей входные трубопроводы (13) и выходной трубопровод (4) для смеси, а также, возможно, систему нагрева и/или охлаждения указанной емкости (11).

9. Устройство по п. 7 или 8, отличающееся тем, что емкости (1) и (11) соответственно снабжены мешалками (2) и (12), которые обеспечивают перемешивание в продольном направлении по отношению к оси вращения, создавая переменный заданный уровень сдвига.

10. Устройство по любому из пп. 7-9, отличающееся тем, что эмульгирующая система (8) содержит, по меньшей мере, один эмульгирующий насос и/или одну или более динамических мешалок, снабженных парой ротор/статор с малой воздушной щелью (фиксированной или переменной) и высокой скоростью вращения, которая предпочтительно превышает 2000 об. /мин.

11. Устройство по любому из п. п. 7-10, отличающееся тем, что, вместо эмульгирующей системы, или перед или за этой системой по направлению потока предусмотрены одна или более статических мешалок и/или одна или более эмульгаторных машин, действующих на основе механического воздействия или ультразвука, или СВЧ излучения.

12. Устройство по любому из пп. 7-9, отличающееся тем, что трубопровод для инжектирования воды в ветвь (7) снабжен, по меньшей мере, одной системой диспергирования капель.

13. Применение способа по пп. 1-6 для приготовления эмульгированных моторных топлив из воды в нефтепродукте, особенно эмульсий воды в газойле или воды в бензине для сжигания в стационарных или транспортируемых двигателях внутреннего сгорания.