NWICPC Banner
.
 
 
 

 

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

 


 

 

Северо-Западный Международный Центр чистых производств ЮНИДО
представляет инновационную технологию водоподготовки и приготовления водотопливных эмульсий на основе гидроволнового метода

Энергоэффективность и ресурсосбережение (применение гидроволновых технологий в жидкотопливных котельных)

Назначение: существенное упрощение процесса водоподготовки и приготовление высокоэффективных водотопливных эмульсий с целью повышения энергоэффективности, экономичности и экологической чистоты теплогенерирующих агрегатов.

Практически, это означает: многократное уменьшение выбросов вредных токсических веществ-продуктов горения, таких как СО, NОХ, бенз(а)пирен, SO2, SO3   и снижение расхода топлива не менее, чем в 2 раза.

Компактная модульная гидроволновая установка производит:

  1. дистиллированную воду - теплоноситель в объеме от 3 до 5 м³/час (исходная вода природ­ного происхождения из водоёма, реки, артезианской скважины, и т.п.);
  2. высокоэффективную устойчивую водотопливную эмульсию (ВТЭ) путем смешивания в соотношении 1:1 дистиллированной воды и топочного мазута (М40, М100). Производительность не менее 3 м³/час ВТЭ.


Основные отличительные особенности технического решения:


- в блоке гидроволновой водоподготовки не применяется  никаких химических реагентов, сорбентов, ионообменных смол, фильтров, и прочих рас­ходных материалов;
- после гидроволновой обработки исходной воды образуются дистиллят и обеззараженный влажный (около 80% влажности) осадок, содержащий взвеси и растворенные в исходной воде вещества;
- в блоке приготовления ВТЭ смешивание дистиллята и мазута происходит на молекулярном уровне, в результате чего образуется устойчивая эмульсия, по теплотворной способности превосходящая первичное 100-процентное топливо;
- энергозатраты работающего гидроволнового модуля составляют порядка 3 кВт•час/ м³ конечного продукта

Разработчиком представляющего интерес опытно-промышленного оборудования в автономном модульном исполнении является Научно-производственный центр «ТЕРОС-МИФИ» (г. Москва). Инновационные разработки компании 24 июля 2008 года были представлены Президенту России Д.А. Медведеву и заслужили его высокую оценку. Политическую поддержку компании «ТЕРОС-МИФИ» оказывают Совет Федерации Правительство Российской Федерации.

Преимущества использования гидроволновой технологии:
1. модуль встраивается в действующую схему топливоподачи;
2. при монтаже требуются незначительные площади и материальные затраты;
3. выбросы вредных веществ (сажа, СО, NОХ, бенз(а)пирен, SO2, SO3) уменьшаются в 2 - 3 раза;
4. обеспечивается безвредное сжигание сернистых мазутов с соблюдением норм выбросов в атмосферу SОХ (без использования водорастворимых присадок, связывающих серу);
5. обеспечивается диспергация высокомолекулярных топлив, снижение вязкости, осреднение;
6. достигается разрушение и диспергация содержащихся в топливе механических примесей и, следовательно, уменьшение абразивного износа форсунок;
7. повышается средняя температура в топочной камере и увеличивается теплоотдача.

В основу разработки положены инновационный гидроволновой метод в сочетании с известными данными по интенсификации процессов горения и снижению токсичных выбросов при сжигании модифицированного топлива - ВТЭ в топке (камере сгорания).

Физические особенности сжигания ВТЭ. Получаемое модифицированное топливо отличается высоким уровнем диспергирования (уровень дисперсности вещества менее 100 мкм). В одной капле размером 100 мкм такой водотопливной эмульсии, содержится несколько тысяч микрокапель воды, покрытых тончайшей пленкой топлива. Попадая в высокотемпературную зону факела, микро-капля взрывается, обеспечивая при этом полное сгорание покрывающего её топлива. Кроме того, при температурах в ядре факела 1100 – 1150 С происходит диссоциация молекулы воды на Н+ и ОН-. Водород, обладающий наиболее высокой теплотой сгорания (около 18000 ккал/кг), также вступает в реакцию горения и становится дополнительным топливом.

CIMG6793

В результате таких микро взрывов в топке возникают очаги турбулентных пульсаций и увеличивается число элементарных капель топлива. Факел увеличивается в объеме и более равномерно заполняет топочную камеру, что приводит:
– к выравниванию температурного поля топки с уменьшением локальных максимальных температур и увеличения средней температуры в топке;
– повышению светимости факела благодаря увеличению поверхности излучения;
– существенному снижению химнедожега топлива;
– позволяет снизить количество вдуваемого воздуха и уменьшить связанные с ним тепловые потери.


Одновременно в факеле происходят каталитические реакции, ведущие к уменьшению выбросов вредных токсических веществ с уходящими дымовыми газами. Это обеспечивает повышение эффективности и долговечности топочного оборудования. Часть капель ВТЭ долетает до поверхностей нагрева, взрывается на них, что способствует не только предотвращению отложений, но и очистке поверхности от старых сажистых образований. (На практике, перерасход топлива из-за загрязнения поверхностей нагрева в котлах сажистыми и коксовыми частицами может достигать 30-35%).

Сроки изготовления оборудования. На изготовление и отладку комплектного оборудования потребуется примерно 4 - 5 месяцев от начала финансирования. Данная работа может быть включена составной частью международного экологического проекта ЮНИДО антикризисной направленности. В этом случае возникают благоприятные условия для использования программной поддержки ЮНИДО и частичной компенсации затрат за счет суммарного донорского взноса. Кроме того, по существующим условиям, аккумулированные на реализацию проекта средства, а также созданные производственные мощности будут гарантированно защищены международным иммунитетом специализированного агентства системы ООН на весь период действия проекта.



Сферы эффективного применения гидроволнового метода в технологиях:
- Очистки сточных вод промышленных и сельскохозяйственных предприятий любой степени загрязнения, до уровня - вода питьевая.
- Очистки и обезвреживания загрязнённых вод в условиях чрезвычайных ситуаций.
- Обезвреживания стойких органических загрязнителей (старые пестициды, полихлорированные бифенилы), химических реактивов и отравляющих веществ.
- Очистки емкостей, хранилищ от различных химических и нефтехимических загрязнений, в том числе нефтешламов и эффективная их утилизации.
- Очистки жидких углеводородов и жидкого топлива от различных нежелательных примесей и загрязнения.
- Понижения температуры замерзания жидких углеводородов.
- При решении вспомогательных задач в производстве биотоплива (концентрация сахаров, выделение биоэтанола из древесных опилок, очистка и обезвреживание послеспиртовой барды, очистка стоков, и др.).
- Создание модифицированных водотопливных эмульсий на основе устойчивого смешивания с водой нефтепродуктов и биотоплива, а также отходов ГСМ (в процентном соотношении не хуже, чем 1:1 – для мазута, сланцевого масла / отходов ГСМ и 80% воды на 20% дизельного топлива)
- Очистки и утилизации жидких радиоактивных отходов.  

 

NWICPC Home | webmaster
Обновлено: 18.08.2009
©2002 Северо-западный международный центр чистых производств