RU2515988C2 - Модификатор горения твердого, жидкого и газообразного топлива - Google Patents

Модификатор горения твердого, жидкого и газообразного топлива Download PDF

Info

Publication number
RU2515988C2
RU2515988C2 RU2011137494/04A RU2011137494A RU2515988C2 RU 2515988 C2 RU2515988 C2 RU 2515988C2 RU 2011137494/04 A RU2011137494/04 A RU 2011137494/04A RU 2011137494 A RU2011137494 A RU 2011137494A RU 2515988 C2 RU2515988 C2 RU 2515988C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
modifier
water
urea
combustion
monoacetylferrocene
Prior art date
Application number
RU2011137494/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011137494A (ru
Inventor
Марек МАЙХЕР
Original Assignee
ДАГАС Сп.з.о.о.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ДАГАС Сп.з.о.о. filed Critical ДАГАС Сп.з.о.о.
Publication of RU2011137494A publication Critical patent/RU2011137494A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2515988C2 publication Critical patent/RU2515988C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/06—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for facilitating soot removal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/02—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/003—Additives for gaseous fuels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/10—Treating solid fuels to improve their combustion by using additives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J7/00—Arrangement of devices for supplying chemicals to fire
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/12—Inorganic compounds
    • C10L1/1233—Inorganic compounds oxygen containing compounds, e.g. oxides, hydroxides, acids and salts thereof
    • C10L1/125—Inorganic compounds oxygen containing compounds, e.g. oxides, hydroxides, acids and salts thereof water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/182—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof
    • C10L1/1822—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof hydroxy group directly attached to (cyclo)aliphatic carbon atoms
    • C10L1/1824—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof hydroxy group directly attached to (cyclo)aliphatic carbon atoms mono-hydroxy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/22—Organic compounds containing nitrogen
    • C10L1/222—Organic compounds containing nitrogen containing at least one carbon-to-nitrogen single bond
    • C10L1/2227—Organic compounds containing nitrogen containing at least one carbon-to-nitrogen single bond urea; derivatives thereof; urethane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/30—Organic compounds compounds not mentioned before (complexes)
    • C10L1/305—Organic compounds compounds not mentioned before (complexes) organo-metallic compounds (containing a metal to carbon bond)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/60—Additives supply

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

Изобретение относится к модификатору горения твердого, жидкого и газообразного топлива, в частности древесины, природного газа, угля, мазута и других углеводородов, в энергетических котлах, в закрытых или открытых камерах, характеризующемуся тем, что указанный модификатор содержит от 10 до 30 масс.% воды, от 20 до 80 масс.% по меньшей мере одного алифатического спирта, от 5 до 15 масс.% карбамида или его производных, выбранных из алкилмочевины типа R1R2N(CO)NR1R2, где R1, R2 являются одинаковыми или различными и представляют собой С1-С6 алкильные группы, и от 5 до 15 масс.% моноацетилферроцена. Объектом изобретения также является способ модифицирования процесса горения вышеуказанных видов топлива и применение модификатора горения топлива. Заявленное изобретение позволяет увеличить выход горения твердого, жидкого и газообразного топлива. Модификатор можно также применять в качестве катализатора в энергетических котлах, для дожигания сажи, печных газов и других примесей, присутствующих в камере сгорания. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.

Description

Объектом изобретения является модификатор горения твердого, жидкого и газообразного топлива, в частности, древесины, природного газа, угля, мазута и других углеводородов, способ модифицирования процесса горения топлива и применение модификатора горения топлива.
Процессы горения твердого, жидкого и газообразного топлива все еще совершенствуются. В частности, исследуются все способы, позволяющие увеличить выход процесса и ограничить выброс вредных веществ в атмосферу. Часто применяют добавки различных типов, модифицирующие процессы, протекающие при горении топлива в энергетических котлах. В частности, желательно предотвращать образование сажи и других шламов, осаждающихся в котлах, работающих на каменном угле, буром угле, коксе или угольной мелочи.
В патенте Польши PL 165406 предложен катализатор для дожигания сажи, содержащий хлорид натрия, хлорид аммония, гидратированный сульфат меди и гидроксид кальция. Катализатор представляет собой смесь неорганических соединений в твердом состоянии и применяется в качестве добавки к твердому топливу.
Производные ферроцена относятся к металлоорганическим соединениям группы циклопентадиениловых комплексов. Комплексы железа II представляют собой сэндвичевую систему, в которой два лиганда связаны с катионом металла, расположенным между ними. Производные такого типа известны и применяются в качестве катализаторов химических процессов.
Из описания изобретения к патенту Японии JP 2000247990 известно применение циклопентадиеновых комплексов в химическом синтезе, например, при получении ароматических аминов.
Из патента Швейцарии CH 599464 известно применение ферроцена в качестве катализатора процессов горения для добавления в топливо, применяемое в двигателях, например, в автомобильных двигателях.
Задачей настоящего изобретения является разработка универсального модификатора горения всех видов топлива в энергетических котлах, выступающего в качестве катализатора, ограничивающего осаждение сажи и веществ, подобных каменноугольной смоле, обеспечивающего их дожигание и снижающего выброс нежелательных веществ, например, монооксида углерода, в атмосферу, и - в то же время - значительно повышающего выход процессов горения за счет снижения расхода соответствующих видов топлива.
Объектом изобретения является модификатор горения твердого, жидкого и газообразного топлива, в частности, древесины, природного газа, угля, мазута и других углеводородов, в энергетических котлах, в закрытых или открытых камерах, характеризующийся содержанием от 10 до 30 масс.% воды, от 20 до 80 масс.% по меньшей мере одного алифатического спирта, от 5 до 15 масс.% карбамида или его производных и от 5 до 15 масс.% моноацетилферроцена.
Предпочтительно модификатор содержит от 10 до 30 масс.% воды, от 20 до 40 масс.% изопропанола, от 20 до 40 масс.% н-бутанола, от 5 до 15 масс.% карбамида и от 5 до 15 масс.% моноацетилферроцена, более предпочтительно модификатор содержит от 15 до 25 масс.% воды, от 25 до 35 масс.% изопропанола, от 25 до 35 масс.% н-бутанола, от 8 до 12 масс.% карбамида и от 8 до 12 масс.% моноацетилферроцена.
Предпочтительно модификатор содержит 20 масс.% воды, 30 масс.% изопропанола, 30 масс.% н-бутанола, 10 масс.% карбамида и 10 масс.% моноацетилферроцена.
Объектом изобретения также является способ модифицирования процесса горения твердого, жидкого и газообразного топлива, в частности, древесины, природного газа, угля, мазута и других углеводородов, в энергетических котлах, в закрытых или открытых камерах, характеризующийся тем, что модификатор горения, содержащий от 10 до 30 масс.% воды, от 20 до 80 масс.% по меньшей мере одного алифатического спирта, от 5 до 15 масс.% карбамида или его производных и от 5 до 15 масс.% моноацетилферроцена, дополнительно разбавляют водой в соотношении от 2,5 до 40 мл модификатора на 1 литр воды, и полученную разбавленную композицию дозированно подают в систему аэрации камеры сгорания совместно с воздухом, предпочтительно с помощью насоса.
Предпочтительно в способе применяют модификатор, содержащий от 10 до 30 масс.%, более предпочтительно 20 масс.%, воды, от 20 до 40 масс.%, более предпочтительно 30 масс.%, изопропанола, от 20 до 40 масс.%, более предпочтительно 30 масс.%, н-бутанола, от 5 до 15 масс.%, более предпочтительно 10 масс.%, карбамида и от 5 до 15 масс.%, более предпочтительно 10 масс.%, моноацетилферроцена.
В случае аэрации камеры сгорания холодным воздухом, модификатор дозированно подают путем распыления, а в случае аэрации камеры сгорания горячим воздухом применяют соответствующий испаритель.
Согласно указанному способу осуществляют дозированную подачу от 10 до 50 мл модификатора на 1000 кг угля или от 5 до 47 мл модификатора на 1000 м3 природного газа Gz-50, или от 10 до 100 мл модификатора на 1000 л жидкого топлива, такого как мазут и печное топливо. Данные количества модификатора были пересчитаны в расчете на его состав до дополнительного разбавления водой.
Объектом изобретения также является применение модификатора горения, описанного выше, для увеличения выхода горения твердого, жидкого и газообразного топлива, а также применение указанного модификатора в качестве катализатора в энергетических котлах, а также для дожигания сажи, печных газов и других примесей, присутствующих в камере сгорания, например, пыли и веществ, подобных каменноугольной смоле, и для очистки камеры сгорания и каналов в энергетических котлах от шлама.
Объектом изобретения также является применение модификатора горения, содержащего воду, алифатические спирты, карбамид или его производные и моноацетилферроцен, для увеличения выхода горения твердого, жидкого и газообразного топлива, а также применение указанного модификатора в качестве катализатора в энергетических котлах, а также для дожигания сажи, печных газов и других примесей, присутствующих в камере сгорания, например, пыли и веществ, подобных каменноугольной смоле, и для очистки камеры сгорания и каналов в энергетических котлах от шлама.
Одним из перспективных направлений применения модификатора горения согласно изобретению является его применение для модифицирования процесса горения топлива в котлах на тепло- и энерговырабатывающих предприятиях. Проведенные авторами изобретения исследования показали, что при модифицированном сгорании топлива снижение относительного расхода составляет для природного газа GZ-50 не менее 4-6%, для дизельного топлива 8-12%, а для мазута и угля 10-15%.
Эксперименты, касающиеся практической реализации модификатора согласно изобретению, то есть, в частности, композиции модификатора, известного как Reduxco (товарный знак, поданный на регистрацию в Патентное ведомство Республики Польша, заявка №Z-350906), показали, что экономия топлива может достигать вплоть до 25% на единицу произведенного продукта. Дополнительная эффективность процессов была достигнута за счет внесения незначительных изменений в систему аэрации камеры сгорания, не связанных с изменениями в конструкции энергетических котлов. Применение модификатора согласно изобретению приводит к обеспечению хорошего состояния котлов без необходимости внесения изменений в оборудование котельной.
Также крайне важно, что модификатор действует во всех отделениях котла, то есть в области топки, в области камеры сгорания и во всех каналах и дымоходах, что приводит к положительным изменениям во всей вышеуказанной области, и при этом происходит дожигание печных газов, пыли и шлама, в том числе и за пределами топки.
Модификатор согласно изобретению можно успешно применять в энергетических котлах любого типа, например, типа OR, OP, OB, WP, WR, EK, BB, при применении различных видов топлива, таких как каменный уголь, бурый уголь, брикеты различных типов, биотопливо и его композиции в смеси с продуктами переработки угля, топливо на основе древесины и всех видов древесных отходов, как переработанных, так и не переработанных, низкосортное топливо таких видов, как топливо на основе торфа, опилок, коры или соломы. Изобретение применимо также для газообразного и жидкого топлива, такого как мазут или нефть, а также для различных смесей и загрязненного топлива.
Применение модификатора в соответствии с настоящим изобретением позволяет применять в качестве топлива очень влажные материалы, такие как древесина, солома и другие виды целлюлозного топлива с высокой влажностью. Модификатор также позволяет осуществлять управление утилизацией отходов путем сжигания отходов, таких как пластмассы, отходы мяса и костей и химические отходы, без риска для окружающей среды. Для надлежащего протекания процесса содержание влаги должно быть около 50%. Единственными продуктами сгорания являются диоксид углерода и водяной пар.
На первом этапе из органической массы получают монооксид углерода. На втором этапе его сжигают с получением диоксида углерода. На этом же этапе происходит разложение воды (водяного пара) на водород и кислород. При нормальных условиях для проведения этого этапа нужна температура около 1600°C, однако при применении модификатора согласно изобретению температура процесса может быть понижена до 450-850°С. На третьем этапе происходит горение водорода с выделением большого количества тепла.
Обязательным компонентом модификатора согласно изобретению является комплекс, представляющий собой источник железа - моноацетилферроцен: циклопента-1,3-диен; 1-(1-циклопента-2,4-диенилиден)этанолат иона железа 2+. Для преобразований, которые происходят во время процессов горения, наличие гидроксильных групп в реакционной среде имеет важнейшее значение. Модификатор содержит также карбамид или его производные, такие как алкилмочевины вида R1R2N(CO)NR1R2, где R1, R2 являются одинаковыми или различными и представляют собой C1-C6 алкильные группы, например, метиленовую или этиленовую группы.
Алифатические спирты, применяемые в модификаторе согласно изобретению, могут иметь линейные или разветвленные цепи. Модификатор должен включать по меньшей мере один спирт (носитель OH-групп). Предпочтительно спирт выбран из группы C3-C11 спиртов, более предпочтительно C3-C8 спиртов, в особенности, C3-C6 спиртов. Примеры используемых спиртов: этанол, пропанол, изопропанол, н-бутанол, пентанол, гептанол и октанол. За счет выбора спирта изменяют соотношение гидроксильных групп и количества углеродных атомов в цепи и отношение гидроксильных групп к массе других компонентов модификатора. Наилучшего эффекта достигают при применении спиртов со средней длиной цепи, например, изопропанола и н-бутанола. Таким образом, в модификаторе предпочтительно применяют смесь двух спиртов. С другой стороны, модификатор может содержать только один спирт из упомянутой группы или смесь трех или четырех спиртов.
Смесь, составляющая модификатор, может также содержать добавки, которые не влияют на его свойства, например, красители, предназначенные для того, чтобы отличать различные типы модификатора.
Можно предположить, что во время процессов горения в реакционной смеси образуются комплексные лиганды на основе N-радикалов, имеющих центр комплексобразования, образованный ионом железа с интегрированными гидроксильными группами и углеводородными цепями в соответствующем положении.
Грубо говоря, эти соединения можно определить как производные вида C5H5FeC5H4COCmHn, но это лишь иллюстративная формула, и невозможно выделить такие соединения из реакционной смеси.
Считается, что способ согласно изобретению за счет применения конкретного модификатора горения приводит к образованию углеродных наноструктур (углеродных нанотрубок), повышающих выход процессов горения, о которых идет речь. Модификатор оказывает влияние на скорость цепной реакции горения и увеличивает мощность инфракрасного и ультрафиолетового излучения (люминесценции) в низкотемпературном диапазоне. Это уменьшает размер пламени и увеличивает мощность его излучения, что производит эффект повышения температуры и выделения тепла путем излучения. Повышение температуры вынуждает обслуживающий персонал подавать меньше топлива, что, в свою очередь, приводит к уменьшению его расхода. В то же время, следствием происходящих процессов является воздействие на части нагревательных элементов и их очистку. Кроме того, очистка поверхности камеры сгорания, расположенной в конвективной части котла, от сажи и копоти позволяет сжигать уголь низшей теплотворной способности в энергетическом и тепловом оборудовании без необходимости менять его конструкцию или комплектующие.
Стабильное горение и раннее воздействие излучения позволяют отключить дополнительный источник поддержания температуры в топке, например, газовое пламя.
В результате протекающих химических процессов модификатор Reduxco в значительной степени снижает количество выделяемых газов и их токсичность.
В способе согласно изобретению композицию, содержащую модификатор, с помощью насоса-дозатора подают в систему нагнетания воздуха, не влияя на температуру, подаваемого воздуха. Модификатор в виде водного раствора дозированно подают путем распыления в воздухе, засасываемом в котел, а затем закачивают в камеру сгорания. В случае применения холодного воздуха его нагнетают с помощью инжектора, тогда как в случае горячего воздуха применяют соответствующий испаритель, из которого модификатор испаряется в потоке горячего воздуха и засасывается в систему сгорания котла.
Пример 1
Был получен водный раствор модификатора следующего состава: 20 масс.% воды, 30 масс.% изопропанола, 30 масс.% н-бутанола, 10 масс.% карбамида и 10 масс.% моноацетилферроцена.
Пример 2
Был получен водный раствор модификатора следующего состава: 30 масс.% воды, 35 масс.% изопропанола, 25 масс.% н-бутанола, 5 масс.% карбамида и 5 масс.% моноацетилферроцена.
Пример 3
Был получен водный раствор модификатора следующего состава: 20 масс.% воды, 50 масс.% изопропанола, 15 масс.% карбамида и 15 масс.% моноацетилферроцена.
В приведенной ниже Таблице представлены результаты анализов физико-химических свойств модификатора согласно изобретению.
Анализы Значение Единица измерения Метод определения
ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ 8.2835 МДж/кг КАЛОРИМЕТРИЯ
СОДЕРЖАНИЕ ХЛОРА 0.0297 % ИОННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ
СОДЕРЖАНИЕ СЕРЫ 0.0038 % ИОННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ
ЗОЛЬНОСТЬ   % PN-EN 15169
ТОЧКА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ >55 °C PN-EN ISO 3680
pH 2   ТЕСТ MN 902 04
H2O2 ТЕСТ 0 мг/дм3 ТЕСТ MN QUANTOFIX 913 12
NO2 и NO2 ТЕСТ 0/0 мг/дм3 ТЕСТ MN QANTOPIX 913 13
CN- ТЕСТ отрицательный результат   ТЕСТ MN 906 04
ОКИСЛИТЕЛИ отрицательный результат   ТЕСТ MN 907 54
Пример 4
Модификатор согласно Примеру 1 разбавляли водой в соотношении 5, 10 и 30 мл на 1 литр воды. Полученный раствор дозированно подавали под давлением со скоростью 5 мл/час в энергетические котлы, в которых в качестве топлива применяли уголь, природный газ Gz-50 или мазут. Применяли 10, 20 или 30 мл разбавленного модификатора на 1000 кг угля, или 10, 20 и 30 мл разбавленного модификатора на 1000 м3 природного газа Gz-50, или 20, 40 и 80 мл разбавленного модификатора на 1000 л мазута (в пересчете на массу топлива). Дозирование также проводили в угольном котле, оснащенном системой рециркуляции горячего воздуха. Модификатор согласно Примеру 1, разбавленный в соотношении 10 мл модификатора на 1 литр воды, дозированно испаряли в системе, включающей соответствующий испаритель, через которую из котла направляли рециркулируемый горячий воздух.
При применении модификатора согласно Примеру 1 было достигнут прирост мощности, равный по меньшей мере 1890 кДж/т угля, по сравнению с процессами горения угля без применения модификатора.

Claims (10)

1. Модификатор горения твердого, жидкого и газообразного топлива, в частности древесины, природного газа, угля, мазута и других углеводородов, в энергетических котлах, в закрытых или открытых камерах, характеризующийся тем, что указанный модификатор содержит от 10 до 30 масс.% воды, от 20 до 80 масс.% по меньшей мере одного алифатического спирта, от 5 до 15 масс.% карбамида или его производных, выбранных из алкилмочевины типа R1R2N(CO)NR1R2, где R1, R2 являются одинаковыми или различными и представляют собой C1-C6 алкильные группы, и от 5 до 15 масс.% моноацетилферроцена.
2. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что содержит от 10 до 30 масс.% воды, от 20 до 40 масс.% изопропанола, от 20 до 40 масс.% н-бутанола, от 5 до 15 масс.% карбамида и от 5 до 15 масс.% моноацетилферроцена.
3. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что содержит от 15 до 25 масс.% воды, от 25 до 35 масс.% изопропанола, от 25 до 35 масс.% н-бутанола, от 8 до 12 масс.% карбамида и от 8 до 12 масс.% моноацетилферроцена.
4. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что содержит 20 масс.% воды, 30 масс.% изопропанола, 30 масс.% н-бутанола, 10 масс.% карбамида и 10 масс.% моноацетилферроцена.
5. Способ модифицирования процесса горения твердого, жидкого и газообразного топлива, в частности древесины, природного газа, угля, мазута и других углеводородов, в энергетических котлах, в закрытых или открытых камерах, отличающийся тем, что модификатор горения, содержащий от 10 до 30 масс.% воды, от 20 до 80 масс.% по меньшей мере одного алифатического спирта, от 5 до 15 масс.% карбамида или его производных, выбранных из алкилмочевины типа R1R2N(CO)NR1R2, где R1, R2 являются одинаковыми или различными и представляют собой C1-C6 алкильные группы, и от 5 до 15 масс.% моноацетилферроцена, дополнительно разбавляют водой в соотношении 2,5-40 мл модификатора на 1 л воды и полученную разбавленную композицию дозированно подают в систему аэрации камеры сгорания.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что указанную разбавленную композицию дозированно подают в систему аэрации камеры сгорания путем закачивания в систему аэрации совместно с воздухом.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что модификатор горения содержит от 10 до 30 масс.%, предпочтительно 20 масс.%, воды, от 20 до 40 масс.%, предпочтительно 30 масс.%, изопропанола, от 20 до 40 масс.%, предпочтительно 30 масс.%, н-бутанола, от 5 до 15 масс.%, предпочтительно 10 масс.%, карбамида и от 5 до 15 масс.%, предпочтительно 10 масс.%, моноацетилферроцена.
8. Способ по п.5, отличающийся тем, что в случае аэрации камеры сгорания холодным воздухом модификатор дозированно подают путем распыления, а в случае аэрации камеры сгорания горячим воздухом применяют соответствующий испаритель.
9. Способ по п.5, отличающийся тем, что подают от 10 до 50 мл модификатора на 1000 кг угля, или от 5 до 47 мл модификатора на 1000 м3 природного газа Gz-50, или от 10 до 100 мл модификатора на 1000 л жидкого топлива, такого как мазут и печное топливо, при этом данные количества модификатора пересчитаны в расчете на его состав до разбавления его водой.
10. Применение модификатора горения по п.1, содержащего от 10 до 30 масс.% воды, от 20 до 80 масс.% по меньшей мере одного алифатического спирта, от 5 до 15 масс.% карбамида или его производных, выбранных из алкилмочевины типа R1R2N(CO)NR1R2, где R1, R2 являются одинаковыми или различными и представляют собой C1-C6 алкильные группы, и от 5 до 15 масс.% моноацетилферроцена, для повышения выхода сгорания твердого, жидкого и газообразного топлива и в качестве катализатора в энергетических котлах, а также для дожигания сажи, печных газов и других примесей, присутствующих в камере сгорания, например пыли и веществ, подобных каменноугольной смоле, и для очистки камеры сгорания и каналов в энергетических котлах от шлама.
RU2011137494/04A 2009-03-07 2009-04-01 Модификатор горения твердого, жидкого и газообразного топлива RU2515988C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL387423A PL209480B1 (pl) 2009-03-07 2009-03-07 Modyfikator spalania paliw stałych, płynnych i gazowych, zwłaszcza drewna, gazu ziemnego, węgla, mazutu i innych węglowodorów, sposób modyfikowania procesu spalania paliw oraz zastosowanie modyfikatora spalania paliw
PLP-387423 2009-03-07
PCT/PL2009/000028 WO2010104407A1 (en) 2009-03-07 2009-04-01 Modifier of combustion of solid, liquid and gaseous fuels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011137494A RU2011137494A (ru) 2013-04-20
RU2515988C2 true RU2515988C2 (ru) 2014-05-20

Family

ID=41335543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011137494/04A RU2515988C2 (ru) 2009-03-07 2009-04-01 Модификатор горения твердого, жидкого и газообразного топлива

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110305999A1 (ru)
EP (1) EP2226377B1 (ru)
CN (1) CN102341486A (ru)
PL (1) PL209480B1 (ru)
RU (1) RU2515988C2 (ru)
UA (1) UA99885C2 (ru)
WO (1) WO2010104407A1 (ru)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150000187A1 (en) * 2011-05-13 2015-01-01 ADA-ES, Inc. Process to reduce emissions of nitrogen oxides and mercury from coal-fired boilers
US9957454B2 (en) 2012-08-10 2018-05-01 ADA-ES, Inc. Method and additive for controlling nitrogen oxide emissions
RU2674011C1 (ru) * 2018-02-07 2018-12-04 Евгений Иванович Коваленко Модификатор горения топлива
US10427096B2 (en) 2010-02-04 2019-10-01 ADA-ES, Inc. Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes
US10589292B2 (en) 2013-08-16 2020-03-17 ADA-ES, Inc. Method to reduce mercury, acid gas, and particulate emissions
US10730015B2 (en) 2010-10-25 2020-08-04 ADA-ES, Inc. Hot-side method and system
US10758863B2 (en) 2012-04-11 2020-09-01 ADA-ES, Inc. Control of wet scrubber oxidation inhibitor and byproduct recovery
RU2749373C1 (ru) * 2020-11-27 2021-06-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Модификатор горения твердого топлива
US11298657B2 (en) 2010-10-25 2022-04-12 ADA-ES, Inc. Hot-side method and system
RU2773078C2 (ru) * 2020-06-09 2022-05-30 Михаил Павлович Еремеев Модификатор твёрдых топлив и способ его применения

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL209478B1 (pl) * 2009-07-28 2011-09-30 Przedsiębiorstwo Wielobranżowe Prima Społka Z Ograniczoną Odpowiedzialno&Sac Modyfikator spalania paliw płynnych i gazowych takich jak paliwa żeglugowe, olej napędowy, benzyna, olej lekki i ciężki, mazut i innych węglowodorów, sposób modyfikowania procesu spalania paliw i zastosowanie modyfikatora spalania paliw
PL228284B1 (pl) 2012-06-12 2018-03-30 Dagas Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Sposób prowadzenia procesu pirolizy odpadowych tworzyw sztucznych i/lub odpadów gumowych i/lub odpadów organicznych oraz zastosowanie modyfikatora chemicznego w tym sposobie
PL399500A1 (pl) 2012-06-12 2013-12-23 Dagas Spólka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Sposób prowadzenia procesu pirolizy odpadowych tworzyw sztucznych i/lub odpadów gumowych i/lub odpadów organicznych oraz instalacja do realizacji tego sposobu
CN107513454B (zh) * 2017-09-04 2018-10-02 巨烃新能源技术有限公司 长效稳定的气体增效剂

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5118282A (en) * 1989-09-15 1992-06-02 Sat Chemie Gmbh Process for the selective noncatalytic reduction of the emission of pollutants from oil-fired boiler plants
CN1114676A (zh) * 1994-07-08 1996-01-10 原玉明 燃油添加剂
CN1184146A (zh) * 1996-11-29 1998-06-10 原玉全 燃料添加剂
RU2212434C1 (ru) * 2002-06-28 2003-09-20 ЗАО НПО "Химсинтез" Модификатор моторного топлива
RU2280066C2 (ru) * 2003-12-26 2006-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория Триботехнологии" Присадка к бензиновому топливу

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5746784A (en) * 1993-03-20 1998-05-05 Chemische Betriebe Pluto Gmbh Use of ferrocene
DE19731546C2 (de) * 1997-07-23 2002-11-07 Erc Emissions Reduzierungs Con Verfahren und Mittel zur selektiven Reduktion von Stickoxiden in Rauchgasen von Kesselanlagen
WO1999035215A2 (en) * 1998-01-12 1999-07-15 Deborah Wenzel An additive composition also used as a fuel composition comprising water soluble alcohols
GB0027274D0 (en) * 2000-11-08 2000-12-27 Aae Technologies Internat Ltd Fuels
US7862630B2 (en) * 2001-01-10 2011-01-04 State Line Holdings, LLC Chemical change agent
US20030226312A1 (en) * 2002-06-07 2003-12-11 Roos Joseph W. Aqueous additives in hydrocarbonaceous fuel combustion systems
CN1580206A (zh) * 2003-08-15 2005-02-16 孙仲华 一种燃料油添加剂及其生产方法
CA2633438C (en) * 2005-11-18 2012-01-10 Ferox, Inc. Combustion catalyst carriers and methods of using the same
UA88878C2 (ru) * 2006-03-02 2009-12-10 Александр Адольфович Озерянский Универсальная присадка к смазочным и топливным материалам, топливо для двигателя внутреннего сгорания, для дизельного двигателя /варианты/ и топочное топливо
RU2314334C1 (ru) * 2006-07-25 2008-01-10 Ара Аршавирович Абрамян Присадка к моторному топливу

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5118282A (en) * 1989-09-15 1992-06-02 Sat Chemie Gmbh Process for the selective noncatalytic reduction of the emission of pollutants from oil-fired boiler plants
CN1114676A (zh) * 1994-07-08 1996-01-10 原玉明 燃油添加剂
CN1184146A (zh) * 1996-11-29 1998-06-10 原玉全 燃料添加剂
RU2212434C1 (ru) * 2002-06-28 2003-09-20 ЗАО НПО "Химсинтез" Модификатор моторного топлива
RU2280066C2 (ru) * 2003-12-26 2006-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория Триботехнологии" Присадка к бензиновому топливу

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10843130B2 (en) 2010-02-04 2020-11-24 ADA-ES, Inc. Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes
US11213787B2 (en) 2010-02-04 2022-01-04 ADA-ES, Inc. Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes
US10427096B2 (en) 2010-02-04 2019-10-01 ADA-ES, Inc. Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes
US11298657B2 (en) 2010-10-25 2022-04-12 ADA-ES, Inc. Hot-side method and system
US10730015B2 (en) 2010-10-25 2020-08-04 ADA-ES, Inc. Hot-side method and system
US9238782B2 (en) * 2011-05-13 2016-01-19 ADA-ES, Inc. Process to reduce emissions of nitrogen oxides and mercury from coal-fired boilers
US20160137942A1 (en) * 2011-05-13 2016-05-19 ADA-ES, Inc. Process to reduce emissions of nitrogen oxides and mercury from coal-fired boilers
US9850442B2 (en) 2011-05-13 2017-12-26 ADA-ES, Inc. Process to reduce emissions of nitrogen oxides and mercury from coal-fired boilers
US10465137B2 (en) 2011-05-13 2019-11-05 Ada Es, Inc. Process to reduce emissions of nitrogen oxides and mercury from coal-fired boilers
US11118127B2 (en) 2011-05-13 2021-09-14 ADA-ES, Inc. Process to reduce emissions of nitrogen oxides and mercury from coal-fired boilers
US10731095B2 (en) 2011-05-13 2020-08-04 ADA-ES, Inc. Process to reduce emissions of nitrogen oxides and mercury from coal-fired boilers
US20150000187A1 (en) * 2011-05-13 2015-01-01 ADA-ES, Inc. Process to reduce emissions of nitrogen oxides and mercury from coal-fired boilers
US11065578B2 (en) 2012-04-11 2021-07-20 ADA-ES, Inc. Control of wet scrubber oxidation inhibitor and byproduct recovery
US10758863B2 (en) 2012-04-11 2020-09-01 ADA-ES, Inc. Control of wet scrubber oxidation inhibitor and byproduct recovery
US10767130B2 (en) 2012-08-10 2020-09-08 ADA-ES, Inc. Method and additive for controlling nitrogen oxide emissions
US9957454B2 (en) 2012-08-10 2018-05-01 ADA-ES, Inc. Method and additive for controlling nitrogen oxide emissions
US11384304B2 (en) 2012-08-10 2022-07-12 ADA-ES, Inc. Method and additive for controlling nitrogen oxide emissions
US10589292B2 (en) 2013-08-16 2020-03-17 ADA-ES, Inc. Method to reduce mercury, acid gas, and particulate emissions
RU2674011C1 (ru) * 2018-02-07 2018-12-04 Евгений Иванович Коваленко Модификатор горения топлива
RU2773078C2 (ru) * 2020-06-09 2022-05-30 Михаил Павлович Еремеев Модификатор твёрдых топлив и способ его применения
RU2749373C1 (ru) * 2020-11-27 2021-06-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Модификатор горения твердого топлива
RU2787879C1 (ru) * 2022-04-25 2023-01-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Модификатор горения угля
RU2791105C1 (ru) * 2022-04-29 2023-03-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Модификатор горения угля

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011137494A (ru) 2013-04-20
WO2010104407A1 (en) 2010-09-16
PL387423A1 (pl) 2010-09-13
WO2010104407A8 (en) 2010-12-02
EP2226377A1 (en) 2010-09-08
CN102341486A (zh) 2012-02-01
UA99885C2 (ru) 2012-10-10
EP2226377B1 (en) 2012-07-04
US20110305999A1 (en) 2011-12-15
PL209480B1 (pl) 2011-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2515988C2 (ru) Модификатор горения твердого, жидкого и газообразного топлива
KR100761065B1 (ko) 연료용 첨가제 조성물
RU2304610C9 (ru) Смешанная металлическая каталитическая присадка и способ применения в системе сжигания углеводородного топлива
AU2004241406A1 (en) Composiiton for preventing scaling, excluding of soot, clinker and sludge, and controlling flame in combustion apparatus
Huo et al. Investigation of mitigation of nitric oxide emission characteristics and slagging properties from biomass combustion by the additive of coal gangue
US7803200B2 (en) Fuel additive composition
KR20070122233A (ko) 붕소의 비-산성 무기 화합물로 구성된, 탄화수소 연료용첨가제 및 관련 방법
BRPI0715918A2 (pt) mÉtodos para melhorar as propriedades de combustço de um carvço, e de reduÇço de emissço de combustço, e, carvço
KR20060081658A (ko) 탄화수소계 연료용 첨가제 및 관련 방법
US8513153B2 (en) Fuel additive
FI75592C (fi) Dieselbraensle.
Dorokhov et al. Thermogravimetric, kinetic study and gas emissions analysis of the thermal decomposition of waste-derived fuels
CN1084378C (zh) 乳化燃料
US6986327B2 (en) Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on liquid petroleum fuels
RU2773078C2 (ru) Модификатор твёрдых топлив и способ его применения
US3634051A (en) Additives for combustible fuels
KR20070072893A (ko) 액화 탄화수소 연료를 사용하는 직화버너용 첨가제 및 이에관련된 공정
RU2787879C1 (ru) Модификатор горения угля
Likun et al. Co-firing behaviors and kinetics of different coals and biomass
PL209478B1 (pl) Modyfikator spalania paliw płynnych i gazowych takich jak paliwa żeglugowe, olej napędowy, benzyna, olej lekki i ciężki, mazut i innych węglowodorów, sposób modyfikowania procesu spalania paliw i zastosowanie modyfikatora spalania paliw
US3074386A (en) Diesel fuel oil
EP3470138A1 (en) Catalyst fuel additive
RU1810380C (ru) Топливна композици
CN106536684B (zh) 适合柴油发动机的新燃料配方
Raidma et al. Shale-oil-derived additives for fuel oils

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200402