PL229292B1 - Paliwo stałe biogenne uszlachetnione dodatkami poprawiającymi jego właściwości eksploatacyjne - Google Patents
Paliwo stałe biogenne uszlachetnione dodatkami poprawiającymi jego właściwości eksploatacyjneInfo
- Publication number
- PL229292B1 PL229292B1 PL410029A PL41002914A PL229292B1 PL 229292 B1 PL229292 B1 PL 229292B1 PL 410029 A PL410029 A PL 410029A PL 41002914 A PL41002914 A PL 41002914A PL 229292 B1 PL229292 B1 PL 229292B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- content
- solid fuel
- magnesium
- fuel
- biogenic
- Prior art date
Links
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 15
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 10
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 9
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims abstract description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004463 hay Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 21
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 13
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- -1 calcium carboxylate Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 125000001273 sulfonato group Chemical class [O-]S(*)(=O)=O 0.000 claims description 4
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 claims description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 3
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HOSGXJWQVBHGLT-UHFFFAOYSA-N 6-hydroxy-3,4-dihydro-1h-quinolin-2-one Chemical group N1C(=O)CCC2=CC(O)=CC=C21 HOSGXJWQVBHGLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- 235000019568 aromas Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 claims description 2
- LCGVCXIFXLGLHG-UHFFFAOYSA-N cyclopenta-1,3-diene;manganese(2+) Chemical compound [Mn+2].C1C=CC=[C-]1.C1C=CC=[C-]1 LCGVCXIFXLGLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical class CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 claims description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims description 2
- 150000000703 Cerium Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 5
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 31
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 21
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 11
- 239000002585 base Substances 0.000 description 11
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 5
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical class OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- SPKJCVZOZISLEI-UHFFFAOYSA-N cyclopenta-1,3-diene;1-cyclopenta-1,3-dien-1-ylethanone;iron(2+) Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.CC(=O)C1=CC=C[CH-]1 SPKJCVZOZISLEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000058 cyclopentadienyl group Chemical group C1(=CC=CC1)* 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 235000011869 dried fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical class [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- OFUAIAKLWWIPTC-UHFFFAOYSA-L magnesium;naphthalene-2-carboxylate Chemical compound [Mg+2].C1=CC=CC2=CC(C(=O)[O-])=CC=C21.C1=CC=CC2=CC(C(=O)[O-])=CC=C21 OFUAIAKLWWIPTC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011656 manganese carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000006748 manganese carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229940093474 manganese carbonate Drugs 0.000 description 1
- 229910000016 manganese(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) carbonate Chemical compound [Mn+2].[O-]C([O-])=O XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000011022 opal Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Paliwo stałe biogenne uszlachetnione dodatkami poprawiającymi jego właściwości eksploatacyjne, w którego skład wchodzą komponenty biogenne, takie jak odpady drzewne, odpady i wytłoki z produkcji olejów roślinnych, słoma, siano, łuski z nasion i ich mieszaniny, którego wartość opałowa wynosi nie mniej niż 12 MJ/kg, zawartość popiołów nie więcej niż 20% (m/m), zawartość siarki całkowitej nie więcej niż 1% (m/m), zawartość chloru nie więcej niż 1% (m/m), zawartość wody nie więcej niż 15% (m/m), zawartość metali ciężkich: rtęci nie więcej niż 1 mg/kg paliwa stałego, chromu nie więcej niż 100 mg/kg paliwa stałego, sumaryczna zawartość rtęci, kadmu i talu nie więcej niż 10 mg/kg paliwa stałego, sumaryczna zawartość niklu, ołowiu, miedzi, antymonu, arsenu, kobaltu, wanadu i manganu nie więcej niż 1500 mg/kg paliwa stałego, charakteryzuje się tym, że zawiera komponenty biogenne w ilości od 80,5% (m/m) do 99,5% (m/m), dodatki uszlachetniające w ilości od 0,5 do 10% (m/m), korzystnie od 0,5 do 4% (m/m), w skład których wchodzi modyfikator procesu spalania i/lub modyfikator struktury popiołów tworzących się w procesie spalania, oraz rozpuszczalnik w ilości od 0do 9,5% (m/m), będący wodą lub rozpuszczalnikiem organicznym lub ich mieszaniną, przy czym korzystnie rozpuszczalnik zawiera rozpuszczalny w wodzie i/lub w rozpuszczalniku organicznym emulgator, w ilości od 0,005% do 0,1% (m/m) w przeliczeniu na masę paliwa.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest paliwo stałe biogenne uszlachetnione dodatkami poprawiającymi jego właściwości eksploatacyjne, zapewniającymi poprawę procesu spalania, obniżającymi emisję toksycznych składników spalin oraz modyfikującymi strukturę popiołów powstających w procesie spalania tego paliwa.
Ze względu na specyficzne właściwości paliw stałych biogennych, takie jak stosunkowo duża wilgotność, zawartość pierwiastków metalicznych oraz wieloskładnikowość, stosowanie ich wiąże się ze znacznymi problemami w trakcie ich eksploatacji. Problemom tym można zapobiegać poprzez wprowadzenie do tego typu paliw dodatków uszlachetniających, poprawiających ich właściwości eksploatacyjne.
Stosowanie biopaliw jest szczególnie promowane w polityce energetycznej Unii Europejskiej. Przemysł energetyczny zobowiązany jest do wytwarzania określonej ilości energii ze źródeł odnawialnych, co z kolei wiąże się z koniecznością poszukiwania nowych rozwiązań w zakresie paliw stałych biogennych.
W opisie patentowym PL 165 406 ujawniono katalizator do dopalania sadzy, który zawiera chlorek sodu, chlorek amonu, uwodniony siarczan miedzi oraz wodorotlenek wapnia. Katalizator jest mieszaniną związków nieorganicznych w stanie stałym i stosuje się go jako dodatek do paliw stałych.
Z opisu patentowego PL 202 660 znane są brykiety wytwarzane z odpadowej masy będącej odpadowymi produktami roślinnymi takimi jak susz z wytłoków owoców w ilości co najmniej 80% (m/m), jak również zawierające do 20% (m/m) dodatków wspomagających proces spalania i/lub uszlachetniających, przy czym nie podano struktury tych dodatków.
W polskim zgłoszeniu patentowym nr P.387423 opisano modyfikator procesów spalania paliw stałych, płynnych i gazowych, zwłaszcza drewna, gazu ziemnego, węgla, mazutu i innych węglowodorów oraz zastosowanie modyfikatora spalania paliw, którym jest zawiesina monoacetyloferrocenu i nieokreślonego szczegółowo karbamidu w wodzie i alkoholu alifatycznym. Pochodne ferrocenu należą do grupy związków metaloorganicznych z grupy kompleksów cyklopentadienylowych. Pochodne tego rodzaju są znane i stosowane jako katalizatory procesów spalania zarówno w olejach opałowych jak również jako dodatki typu FBC (fuel bom catalyst). Przedmiotem zgłoszenia jest też sposób modyfikowania procesu spalania.
W polskim zgłoszeniu patentowym P.398994 przedstawiono paliwo stałe zawierające komponenty biogenne, uszlachetnione wielofunkcyjnym pakietem dodatków, zapewniającym poprawę procesu spalania tego paliwa, modyfikację popiołów powstających z niego w trakcie spalania oraz ochronę przed biologiczną degradacją i odporność na działanie mikroorganizmów.
W opisie patentowym CN 1227256 został opisany pakiet dodatków do paliw stałych pozwalający na obniżenie zużycia paliwa, składający się z dodatków: obniżającego dymienie, odsiarczającego, utleniającego, powodującego pęcznienie i aktywatora, zmieszanych w odpowiednich proporcjach. Substancjami tymi są między innymi: Tween 60, tlenek żelaza, tlenek magnezu, węglan manganu, tlenek wapnia, chlorek sodu, azotan potasu, azotan sodu, nadmanganian potasu, dodecylosiarczan sodu, fosforan trisodowy i wermikulit. Dodatkową zaletą tego pakietu jest według zgłoszenia obniżenie emisji CO i siarki do atmosfery.
Celem niniejszego wynalazku jest uzyskanie paliwa stałego biogennego uszlachetnionego dodatkami poprawiającymi jego właściwości eksploatacyjne, w skład których wchodzi przynajmniej modyfikator procesu spalania, dodawany celem poprawy procesu spalania i obniżenia emisji toksycznych składników spalin i/lub modyfikator struktury popiołów powstających z niego w procesie spalania, zapobiegający tworzeniu się w procesie spalania popiołów przywierających do metalowych powierzchni komory spalania i układu odprowadzającego spaliny, przy czym wartość opałowa tego paliwa powinna wynosić nie mniej niż 12 MJ/kg, zawartość popiołów nie więcej niż 20% (m/m), zawartość siarki całkowitej nie więcej niż 1 % (m/m), zawartość chloru nie więcej niż 1 % (m/m), zawartość wody nie więcej niż 15% (m/m), zawartość metali ciężkich: rtęci nie więcej niż 1 mg/kg paliwa stałego, chromu nie więcej niż 100 mg/kg paliwa stałego, sumaryczna zawartość rtęci, kadmu i talu nie więcej niż 10 mg/kg paliwa stałego, sumaryczna zawartość niklu, ołowiu, miedzi, antymonu, arsenu, kobaltu, wanadu i manganu nię więcej niż 1500 mg/kg paliwa stałego.
Wiadomo, że zastosowanie modyfikatora procesu spalania ma szczególne znaczenie w przypadku paliw wieloskładnikowych, których komponenty znacznie różnią się między sobą charakterystyką zapłonu, takich zwłaszcza jak biomasa. Czas przebywania paliw w komorze paleniskowej wynosi
PL 229 292 Β1 ok. 2-3 sekundy, a przy tym biomasa wymaga znacznie dłuższego czasu spalania niż paliwa kopalne. Ponadto czas spalania biopaliw jest różny w zależności od granulacji paliwa i zawartości wody. Modyfikator procesu spalania jest koniecznym składnikiem dodatków, gdyż poprawia proces spalania, zwłaszcza pyłów i substancji smolistych oraz przeciwdziała odkładaniu się złogów w komorach spalania i kanałach gazów spalinowych kotłów energetycznych.
Wiadomo również, że koniecznym składnikiem dodatków do paliw biogennych jest modyfikator struktury popiołów, zapobiegający tworzeniu się w procesie spalania popiołów przywierających do powierzchni komory spalania i układu odprowadzającego spaliny, a tym samym pogarszających wymianę ciepła, jak również mogących prowadzić do niepożądanych procesów korozyjnych. Popioły ze spalania biomasy cechują się niższymi temperaturami topliwości (zwykle w przedziale od 750 do około 1000°C), podczas gdy analogiczne temperatury dla popiołów z większości paliw kopalnych wynoszą około 1000°Ć i więcej. Niższa temperatura topliwości powoduje, że warstwa popiołu (w formie przynajmniej częściowo stopionego żużla) przywierająca do elementów urządzeń grzewczych, jest bardziej podatna na osadzanie się kolejnych porcji popiołów, co w konsekwencji powoduje szybki przyrost osadu i powiększenie jego rozmiarów w stosunku do osadów powstających ze spalania węgla. Zastosowanie tego dodatku wpłynie na podwyższenie temperatury topliwości popiołów, a zatem w temperaturach panujących w komorze spalania popioły będą „suche” i nie będą odkładały się na jej powierzchni. Obecność modyfikatora struktury popiołów jest również konieczna ze względu na występujące w trakcie spalania paliw, zjawisko korozji wysokotemperaturowej, powodowanej obecnością pierwiastków alkalicznych w popiołach przywierających do elementów urządzeń grzewczych.
Składnikami wchodzącymi w skład paliwa stałego biogennego są według wynalazku komponenty biogenne, zwłaszcza takie jak odpady drzewne, słoma, siano, wytłoki po produkcji olejów roślinnych, łuski z nasion i ich mieszaniny.
Nieoczekiwanie stwierdzono, że będące przedmiotem wynalazku paliwo stałe biogenne uszlachetnione dodatkami poprawiającymi jego właściwości eksploatacyjne, emituje w procesie spalania mniej toksycznych składników spalin, a uzyskane z niego popioły charakteryzują się wyższymi temperaturami topliwości, jeżeli w jego skład wchodzą komponenty biogenne takie jak odpady drzewne, odpady i wytłoki z produkcji olejów roślinnych, słoma, siano, łuski z nasion i ich mieszaniny, a jego wartość opałowa wynosi nie mniej niż 12 MJ/kg, zawartość popiołów nie więcej niż 20% (m/m), zawartość siarki całkowitej nie więcej niż 1 % (m/m), zawartość chloru nie więcej niż 1 % (m/m), zawartość wody nie więcej niż 15% (m/m), zawartość metali ciężkich: rtęci nie więcej niż 1 mg/kg paliwa stałego, chromu nie więcej niż 100 mg/kg paliwa stałego, sumaryczna zawartość rtęci, kadmu i talu nie więcej niż 10 mg/kg paliwa stałego, sumaryczna zawartość niklu, ołowiu, miedzi, antymonu, arsenu, kobaltu, wanadu i manganu nie więcej niż 1500 mg/kg paliwa stałego oraz gdy zawiera dodatki uszlachetniające, w skład których wchodzą modyfikator procesu spalania i/lub modyfikator struktury popiołów tworzących się w procesie spalania oraz rozpuszczalnik będący wodą lub rozpuszczalnikiem organicznym lub ich mieszaniną, korzystnie z emulgatorem rozpuszczalnym w wodzie i/lub w rozpuszczalniku organicznym.
Zgodnie z wynalazkiem w skład paliwa stałego wchodzą komponenty biogenne w ilości od 80,5% (m/m) do 99,5 (m/m), takie jak odpady drzewne, odpady i wytłoki z produkcji olejów roślinnych, słoma, siano, łuski z nasion i ich mieszaniny oraz modyfikatory procesu spalania i/lub modyfikatory struktury popiołów w ilości od 0,5 do 10% (m/m), korzystnie od 0,5 do 4% (m/m) i rozpuszczalnik w ilości od 0 do 9,5% (m/m), korzystnie z emulgatorem w ilości od 0,005% do 0,1% (m/m) w przeliczeniu na masę paliwa, przy czym udziały poszczególnych składników paliwa stałego biogennego, są dobrane w taki sposób, że paliwo to posiada wartość opałową nie niższą niż 12 MJ/kg, zawartość popiołów nie większą niż 20% (m/m), zawartość siarki całkowitej nie większą niż 1% (m/m), zawartość chloru nie większą niż 1% (m/m), zawartość wody nie większą niż 15% (m/m), zawartość metali ciężkich: rtęci nie większą niż 1 mg/kg paliwa stałego, chromu nie większą niż 100 mg/kg paliwa stałego, sumaryczną zawartość rtęci, kadmu i talu nie większą niż 10 mg/kg paliwa stałego, sumaryczną zawartość niklu, ołowiu, miedzi, antymonu, arsenu, kobaltu, wanadu i manganu nie większą niż 1500 mg/kg paliwa stałego.
Modyfikatorami procesu spalania i/lub modyfikatorami struktury popiołów wchodzącymi w skład paliwa stałego biogennego są według wynalazku związki typu FenOm przy czym n zawiera się od 1 do 3 a m od 1 do 5 i/lub substancje typu niestechiomestrycznych nanotlenków i/lub nanowodorotlenków i/lub nanooksywodorotlenków żelaza, o zawartości Fe od 12 do 30% (m/m) oraz korzystnie związki manganu i/lub glinu i/lub magnezu i/lub wapnia, zwłaszcza związki typu Mnn0m przy czym n zawiera się od 1 do 3 a m od 1 do 5 i/lub organiczne związki manganu, typu π-kompleksów, takie jak dicyklopentadienyl manganu i jego pochodne i/lub organiczne sole manganu, korzystnie karboksylany i/lub sulfoniany
PL 229 292 Β1 i/lub AlnOm przy czym n zawiera się od 1 do 3 a m od 1 do 5 i/lub MgO i/lub Mg(OH)2 i/lub CaO i/lub Ca(OH)2 i/lub kompleksowe i/lub wysokozasadowe karboksylany i/lub sulfoniany magnezu i/lub wapnia w których stosunek zawartości magnezu i/lub wapnia w rezerwie alkalicznej do zawartości magnezu i/lub wapnia w normalnym karboksylanie magnezu i/lub wapnia wynosi od 1,05 do 30 i/lub nieorganiczne sole magnezu o zawartości magnezu od 15 do 35% (m/m) i/lub glinokrzemiany z grupy minerałów ilastych, zawierające od 10 do 20% (m/m) Al i od 10 do 15% (m/m) Si i/lub mieszaninę węglanu magnezu i wapnia o zawartości magnezu i wapnia w przeliczeniu na MgO i CaO od 40 do 50% (m/m) w tym o zawartości magnezu w przeliczeniu na MgO od 10 do 20% (m/m) i/lub mieszaniny zasadowych glinokrzemianów sodu, potasu i magnezu o zawartości Si w przeliczeniu na S1O2 od 50 do 55% (m/m) i zawartości Al w przeliczeniu na AI2O3 od 30 do 40% (m/m) i/lub organiczne sole potasu, magnezu i ceru o zawartości metali od 2 do 20% (m/m).
Rozpuszczalnikiem wchodzącym w skład paliwa stałego biogennego jest według wynalazku woda lub rozpuszczalnik węglowodorowy lub ich mieszanina, przy czym rozpuszczalnik węglowodorowy jest frakcją naftową, korzystnie zawierającą aromaty, o temperaturze zapłonu nie niższej niż 40°C i końcowej temperaturze wrzenia do 350°C w warunkach normalnych lub alkoholem zwłaszcza alkoholem wielowodorotlenowy o ilości atomów węgla od 2 do 10 atomów węgla, najlepiej od 2 do 5 oraz od 2 do 6 grup hydroksylowych lub mieszaniną frakcji naftowej i alkoholu.
Rozpuszczalnik korzystnie zawiera emulgator rozpuszczalny w wodzie i/lub rozpuszczalniku organicznym, a zwłaszcza emulgator typu pochodnych sorbitolu lub nonylofenolu.
Najbardziej perspektywicznym kierunkiem zastosowania takiego typu paliwa uszlachetnionego dodatkami jest zastosowanie do zasilania kotłów ciepłowniczych, wytwarzających energię oraz w piecach cementowych, co nie wyklucza stosowania takiego paliwa również w mniejszych jednostkach np. w wypadku instalacji komunalnych czy też pieców domowych. Paliwo stałe biogenne uszlachetnione dodatkami według wynalazku może być z powodzeniem stosowane w kotłach energetycznych wszelkiego typu i współspalane z różnymi paliwami stałymi.
Niniejszy wynalazek zilustrowano przykładami wykonania od 1 do 11, objaśniającymi sposób wytwarzania paliwa stałego biogennego, uszlachetnionego dodatkami oraz ocenę wybranych właściwości eksploatacyjnych tak otrzymanego paliwa w próbach testowych. Przykładów tych nie można zatem traktować jako ograniczenie istoty wynalazku, ponieważ mają one jedynie ilustracyjny charakter.
Przykład 1
W agatowym moździerzu umieszczono 28 g tlenku żelaza (III) o ciężarze nasypowym równym 708 kg/m3 i 60 g tlenku wapnia o gęstości 3,35 g/cm3. Zawartość ucierano do ujednorodnienia.
Przykład 2
Do mieszalnika zaopatrzonego w mieszadło mechaniczne i układ grzewczy wprowadzono 70 g substancji będącej mieszaniną tlenków, wodorotlenków i hydroksywodorotlenków żelaza (zawartość żelaza 11,3% (m/m)) i 100 g wysokozasadowego naftenianu magnezu w mieszaninie rozpuszczalników węglowodorowych oraz 20 g aromatycznego rozpuszczalnika o zakresie wrzenia 180-220°C. Mieszaninę podgrzewano do temperatury 50°C i mieszano do uzyskania jednorodnej zawiesiny, a następnie otrzymany produkt wprowadzono do 200 cm3 wody zawierającej 3% emulgatora typu polioksyetylenowanej pochodnej sorbitolu, a następnie w celu uzyskania stabilnej emulsji zastosowano homogenizator ultradźwiękowy.
Przykład 3
Do mieszalnika zaopatrzonego w mieszadło mechaniczne i układ grzewczy wprowadzono 55 g naftenianu żelaza, 7,5 g dicyklopentadienylu manganu oraz 35 g rozpuszczalnika aromatycznego o zawartości frakcji aromatycznej równej 99,3% (m/m). Mieszaninę podgrzewano do temperatury 60°C i mieszano w celu uzyskania jednorodnej, klarownej cieczy.
Przykład 4
W agatowym moździerzu umieszczono 160 g zasadowego krzemianu glinu o zawartości krzemu w przeliczeniu na S1O2 49% (m/m) i zawartości glinu w przeliczeniu na AI2O3 34,5% (m/m) i 30 g tlenku żelaza (III) o ciężarze nasypowym równym 708 kg/m3. Zawartość ucierano do ujednorodnienia.
PL 229 292 Β1
Przykład 5
Produkt z przykładu 1 wprowadzono w ilości 220 mg/kg, w postaci sproszkowanej substancji stałej do słomy pszenicy o właściwościach przedstawionych w tablicy 1.
Tablica 1
Właściwości paliwa bazowego
| Właściwość | Jednostka | Wyniki badań | |
| 1 | Wartość opalowa | kJ/kg | 16180 |
| 2 | Zawartość wilgoci | % (m/m) | 10,77 |
| 3 | Zawartość siarki | % (m/m) | 0,05 |
| 4 | Zawartość popiołu | %(m/m) | 8,10 |
| 5 | Zawartość chloru | % (m/m) | 0,21 |
Po wymieszaniu, uszlachetnione produktem z przykładu 1 paliwo zostało poddane badaniu jednorodności poprzez analizę zawartości żelaza. Uzyskane wyniki przedstawiono w tablicy 2.
Tablica 2
Wyniki badań zawartości żelaza w paliwie uszlachetnionym pakietem z Przykładu 1
| Próbka 1 | Próbka 2 | Próbka 3 | |
| Zawartość żelaza, mg/kg | 51 | 53 | 49 |
Próbka 4
Przykład 6
Produkt z przykładu 2 wprowadzono w ilości 1900 mg/kg, w postaci wodnej emulsji do słomy kukurydzy o właściwościach przedstawionych w tablicy 3.
Tablica 3
Właściwości paliwa bazowego
| Właściwość | Jednostka | Wyniki badań | |
| 1 | Wartość opałowa | kJ/kg | 15602 |
| 2 | Zawartość wilgoci | % (m/m) | 10,25 |
| 3 | Zawartość siarki | % (m/m) | 0,06 |
| 4 ' | Zawartość popiołu | % (m/m) | 15,75 |
| 5 | Zawartość chloru | % (m/m) | 0,28 |
Po wymieszaniu, uszlachetnione produktem z przykładu 2 paliwo zostało poddane badaniu jednorodności poprzez analizę zawartości żelaza. Uzyskane wyniki przedstawiono w tablicy 4.
Tablica 4
Wyniki badań zawartości żelaza w paliwie uszlachetnionym pakietem z Przykładu 2
| Próbka 1 | Próbka 2 | Próbka 3 | Próbka 4 | |
| Zawartość żelaza, mg/kg | 40 | 39 | 40 | 42 |
Przykład 7
Produkt z przykładu 3 wprowadzono w ilości 2000 mg/kg, w postaci roztworu w rozpuszczalniku organicznym do trocin drzewnych o właściwościach przedstawionych w tablicy 5.
PL 229 292 Β1
Tablica 5
Właściwości paliwa bazowego
| Właściwość | Jednostka | Wyniki badań | |
| 1 | Wartość opałowa | kJ/kg | 17826 |
| 2 | Zawartość wilgoci | % Mm) | 13,60 |
| 3 | Zawartość siarki | % (m/m) | < 0,01 |
| 4 | Zawartość popiołu | % Mm) | 0,495 |
| 5 | Zawartość chloru | % Mm) | 0,016 |
Po wymieszaniu, uszlachetnione produktem z przykładu 3 paliwo zostało poddane badaniu jednorodności poprzez analizę zawartości żelaza. Uzyskane wyniki przedstawiono w tablicy 6.
Tablica 6
Wyniki badań zawartości żelaza w paliwie uszlachetnionym pakietem z Przykładu 3
| Próbka 1 i Próbka 2 | Próbka 3 | Próbka 4 | |
| Zawartość żelaza, mg/kg | 60 61 | 62 | . 61 . |
Przykład 8
Produkt z przykładu 4 wprowadzono w ilości 900 mg/kg, w postaci sproszkowanej substancji stałej do trocin drzewnych o właściwościach przedstawionych w tablicy 5.
Po wymieszaniu, uszlachetnione produktem z przykładu 4 paliwo zostało poddane badaniu jednorodności poprzez analizę zawartości żelaza. Uzyskane wyniki przedstawiono w tablicy 7.
Tablica 7
Wyniki badań zawartości żelaza w paliwie uszlachetnionym pakietem z Przykładu 3
| Próbka 1 | Próbka 2 | Próbka 3 | Próbka 4 | |
| Zawartość żelaza, mg/kg | 100 | 101 | 102 | 99 |
Przykład 9
Produkty z przykładów 2 i 3 poddano termo-programowanym testom utleniania sadzy. Do badań stosowano po 10 mg sproszkowanych próbek sadzy wymieszanej z produktami z przykładów 2 i 3 (stosunek sadzy do jonów żelaza 10:1). Badane próbki umieszczono w przepływowym reaktorze kwarcowym w piecu, którego temperaturę podnoszono z szybkością 10°C/min od temperatury pokojowej do 700°C. W czasie testu przez reaktor przepuszczano mieszankę gazową, składającą się z 5% (V/V) O2 i 95% (V/V) He z szybkością 60 ml/min. Postęp reakcji śledzono poprzez analizę gazów odlotowych z reaktora z zastosowaniem spektrometru masowego. Obserwowano sygnał m/z = 44 pochodzący od dwutlenku węgla (CO2), sygnał m/z = 32 pochodzący od tlenu, sygnał m/z = 28 pochodzący od tlenku węgla (CO) i m/z = 18 pochodzący od pary wodnej (H2O). Na podstawie przeprowadzonych testów na załączonym rysunku wykreślono zależności intensywności sygnałów badanych próbek dla m/z = 44 pochodzącego od dwutlenku węgla od temperatury. Linią ciągłą oznaczono tą zależność dla produktu z przykładu 3, a linią przerywaną dla produktu z przykładu 2. Produkty inicjujące procesy utleniania sadzy w niższych temperaturach charakteryzują się wyższą aktywnością katalityczną.
Przykład 10
Przeprowadzono badania charakterystycznych temperatur topliwości popiołów powstałych ze spalania paliw uszlachetnionych jak w przykładach 5, 6 i 8 oraz odpowiednich paliw bazowych. Popiół został przygotowany zgodnie z prEN 15403, a następnie zmielony do rozmiarów cząstek mniejszych niż 0,075 mm, zwilżony wodą i etanolem, sprasowany w kostkę sześcienną, a następnie pozostawiony do suszenia. Tak przygotowaną próbkę umieszczono w piecu, zapewniając atmosferę redukującą, a w drugim badaniu utleniającą. Szybkość wzrostu temperatury wynosiła 6°C/min. Podczas ogrzewania prowadzono ciągłą obserwację próbki i na jej podstawie notowano temperaturę topliwości tj. temperaturę, w której obserwowano początki zaokrąglenia krawędzi próbki.
PL 229 292 Β1
Wyniki badań przedstawiono w tablicy 8.
Tablica 8
Wyniki badań charakterystycznych temperatur topliwości popiołów uzyskanych z paliw bazowych i uszlachetnionych z przykładów 5, 6 i 8
| Badana biomasa: | Popiół uzyskany z paliwa bazowego | Popiół uzyskany z paliwa uszlachetnionego | ||||
| Z przykładu 5 | z przykładu 6 Atmosfen | z przykładu 8 i redukująca: | z przykładu 5____ | z przykładu 6____ | z przykładu 8 | |
| Temperatura skurczu, SST °C | 610 | 770 | 740 | 960 | 870 | 1230 |
| Temperatura deformacji, DT °C | 770 | 1000 | 800 | 1420 | __J120__ | 1310 |
| Temperatura półkuli, HT°C | 1040 | 1240 | 1450 | 1440 | 1220 | 1460 |
| Temperatura płynięcia, FT °C | 1100 | 1280 | 1460 | 1470 | 1250 | 1480 |
| Atmosfera utleniająca: | ||||||
| Temperatura skurczu, SST °C | 640 | 780 | 660 | 1100 | 1000 | 1280 |
| Temperatura deformacji, DT °C | 850 | 1090 | 1260 | 1350 | 1210 | 1330 |
| Temperatura półkuli, HT°C | 1080 | 1240 | 1360 . . 1 | 1370 | 1230 | 1360 |
| Temperatura płynięcia, FT °C | 1140 | 1280 | 1370 | | 1390 | 1250 | 1460 |
Popioły otrzymane z produktów z przykładów 5, 6 i 8 charakteryzują się znacznie wyższymi charakterystycznymi temperaturami topliwości w porównaniu z popiołami uzyskanymi z paliw bazowych.
Przykład 11
Przeprowadzono badania wpływu produktów z przykładów 7 i 8 na emisję spalin. Paliwo bazowe - trociny drzewne o właściwościach z tablicy 5 dla przykładu 7 i 8 oraz paliwo uszlachetnione z przykładów 7 i 8 spalano przez okres 1 h w kotle typu CE25-DH o mocy 250 kW przeznaczonym do spalania biomasy. Po upływie 0,5 h od rozpoczęcia każdego z testów i ustabilizowaniu się parametrów pracy pieca uruchamiano urządzenia pomiarowe zainstalowane w kominie pieca przemysłowego w celu wykonania badań emisji wybranych składników spalin. Urządzenia te zbierały i rejestrowały dane w minutowych odstępach czasu przez okres 0,5 h. Uśrednione i znormalizowane wyniki pomiarów w zakresie emisji cząstek stałych, PM 10, PM2,5, SOx, NOx, CO, LZO (lekkie związki organiczne) przedstawiono w tablicy 9.
PL 229 292 Β1
Tablica 9
Wyniki badań emisji paliwa bazowego i paliw uszlachetnionych z przykładów 7 i 8
| Mierzony parametr | Jednostka | Paliwo bazowe trociny drzewne z tablicy 5 | Paliwo uszlachetnione z przykładu 7 | Paliwo 1 uszlachetnione z przykładu 8 |
| LZO | mgC/m3 | 731,31 | 269,41 | 154,96 |
| Pył | mg/m3 | 80,86 | 192,63 | 116,13 |
| PM10 | mg/m3 | 32,99 | 90,80 | 83,06 |
| PM2,5 | mg/m3 | 15,12 | 45,87 | 40,57 _ |
| SO2 | ___________mg/m’ | 68,64 | 20,02 | 18,59 |
| NOX | mg/m3 | 184,50 | 146,58 | 136,33 |
| CO | mg/m3 | 7911,25 | 4661,02 | 1548,75 |
Produkty z przykładów 7 i 8 charakteryzują się znacznie mniejszą emisją LZO i CO w porównaniu z paliwem bazowym.
Claims (4)
- Zastrzeżenia patentowe1. Paliwo stałe biogenne uszlachetnione dodatkami poprawiającymi jego właściwości eksploatacyjne, w którego skład wchodzą komponenty biogenne, takie jak odpady drzewne, odpady i wytłoki z produkcji olejów roślinnych, słoma, siano, łuski z nasion i ich mieszaniny, którego wartość opałowa wynosi nie mniej niż 12 MJ/kg, zawartość popiołów nie więcej niż 20% (m/m), zawartość siarki całkowitej nie więcej niż 1 % (m/m), zawartość chloru nie więcej niż 1 % (m/m), zawartość wody nie więcej niż 15% (m/m), zawartość metali ciężkich: rtęci nie więcej niż 1 mg/kg paliwa stałego, chromu nie więcej niż 100 mg/kg paliwa stałego, sumaryczna zawartość rtęci, kadmu i talu nie więcej niż 10 mg/kg paliwa stałego, sumaryczna zawartość niklu, ołowiu, miedzi, antymonu, arsenu, kobaltu, wanadu i manganu nie więcej niż 1500 mg/kg paliwa stałego, znamienne tym, że zawiera komponenty biogenne w ilości od 80,5% (m/m) do 99,5% (m/m), dodatki uszlachetniające w ilości od 0,5 do 10% (m/m), korzystnie od 0,5 do 4% (m/m), w skład których wchodzi modyfikator procesu spalania i/lub modyfikator struktury popiołów tworzących się w procesie spalania, oraz rozpuszczalnik w ilości od 0 do 9,5% (m/m), będący wodą lub rozpuszczalnikiem organicznym lub ich mieszaniną, przy czym korzystnie rozpuszczalnik zawiera rozpuszczalny w wodzie i/lub w rozpuszczalniku organicznym emulgator, w ilości od 0,005% do 0,1% (m/m) w przeliczeniu na masę paliwa.
- 2. Paliwo stałe biogenne uszlachetnione dodatkami według zastrz. 1, znamienne tym, że stosowane w nim dodatki uszlachetniające zawierają modyfikatory procesu spalania i/lub modyfikatory struktury popiołów, przy czym jako modyfikatory procesu spalania i/lub modyfikatory struktury popiołów, stosuje się związki typu FenOm przy czym n zawiera się od 1 do 3 a w od 1 do 5 i/lub substancje typu niestechiomestrycznych nanotlenków i/lub nanowodorotlenków i/lub nanooksywodorotlenków żelaza, o zawartości Fe od 12 do 30% (m/m) oraz korzystnie związki manganu i/lub glinu i/lub magnezu i/lub wapnia, zwłaszcza związki typu Mnn0m przy czym n zawiera się od 1 do 3 a m od 1 do 5 i/lub organiczne związki manganu, typu π-kompleksów, takie jak dicyklopentadienyl manganu i jego pochodne i/lub organiczne sole manganu, korzystnie karboksylany i/lub sulfoniany i/lub AlnOm przy czym n zawiera się od 1 do 3 a m od 1 do 5 i/lub MgO i/lub Mg(OH)2 i/lub CaO i/lub Ca(OH)2 i/lub kompleksowe i/lub wysokozasadowe karboksylany i/lub sulfoniany magnezu i/lub wapnia, w których stosunek zawartości magnezu i/lub wapnia w rezerwie alkalicznej do zawartości magnezu i/lub wapnia w normalnym karboksylanie magnezu i/lub wapnia wynosi od 1,05 do 30 i/lub nieorganiczne sole magnezu o zawartości magnezu od 15 do 35% (m/m) i/lub glinokrzemiany z grupy minerałów ilastych, zawierające od 10 do 20% (m/m) Al i od 10 do 15% (m/m) Si i/lub mieszaninę węglanu magnezu i wapnia o zawartości magnezu i wapnia w przeliczeniu na MgO i CaO od 40 do 50% (m/m), w tym o zawartości magnezu w przeliczeniu na MgO od 10 do 20% (m/m) i/lub mieszaniny zasadowych glinokrzemianówsodu, potasu i magnezuPL 229 292 B1 o zawartości Si w przeliczeniu na S1O2 od 50 do 55% (m/m) i zawartości Al w przeliczeniu na AI2O3 od 30 do 40% (m/m) i/lub organiczne sole potasu, magnezu i ceru o zawartości metali od 2 do 20% (m/m).
- 3. Paliwo stałe biogenne uszlachetnione dodatkami według zastrz. 1, znamienne tym, że stosowane w nim dodatki zawierają rozpuszczalnik, który jest wodą lub rozpuszczalnikiem węglowodorowym lub ich mieszaniną, przy czym rozpuszczalnik węglowodorowy jest frakcją naftową, korzystnie zawierającą aromaty, o temperaturze zapłonu nie niższej niż 40°C i końcowej temperaturze wrzenia do 350°C w warunkach normalnych lub alkoholem, zwłaszcza alkoholem wielowodorotlenowym o ilości atomów węgla od 2 do 10 atomów węgla, najlepiej od 2 do 5 oraz od 2 do 6 grup hydroksylowych lub mieszaniną frakcji naftowej i alkoholu.
- 4. Paliwo stałe biogenne uszlachetnione dodatkami według zastrz. 1 albo 3, znamienne tym, że stosowane w nim dodatki zawierają rozpuszczalnik, który zawiera nieograniczenie rozpuszczalny w nim emulgator w ilości od 0,005% do 0,1% (m/m) w przeliczeniu na masę paliwa, korzystnie typu pochodnych sorbitolu lub nonylofenolu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL410029A PL229292B1 (pl) | 2014-11-03 | 2014-11-03 | Paliwo stałe biogenne uszlachetnione dodatkami poprawiającymi jego właściwości eksploatacyjne |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL410029A PL229292B1 (pl) | 2014-11-03 | 2014-11-03 | Paliwo stałe biogenne uszlachetnione dodatkami poprawiającymi jego właściwości eksploatacyjne |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL410029A1 PL410029A1 (pl) | 2016-05-09 |
| PL229292B1 true PL229292B1 (pl) | 2018-07-31 |
Family
ID=55910539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL410029A PL229292B1 (pl) | 2014-11-03 | 2014-11-03 | Paliwo stałe biogenne uszlachetnione dodatkami poprawiającymi jego właściwości eksploatacyjne |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL229292B1 (pl) |
-
2014
- 2014-11-03 PL PL410029A patent/PL229292B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL410029A1 (pl) | 2016-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104114681B (zh) | 用于避免如集聚、沉积、腐蚀等问题并减少排放物的矿物添加剂掺合组合物和燃烧器的运行方法 | |
| Matúš et al. | The effect of papermaking sludge as an additive to biomass pellets on the final quality of the fuel | |
| CN103194294B (zh) | 锅炉燃煤助燃脱硫剂组合物及其制备方法 | |
| US20060218853A1 (en) | Composition for preventing scaling, excluding of soot, clinker and sludge, and controlling flame in combustion apparatus | |
| Gollmer et al. | Additives as a fuel-oriented measure to mitigate inorganic particulate matter (PM) emissions during small-scale combustion of solid biofuels | |
| CN101230302B (zh) | 电厂锅炉用节煤脱硫添加剂 | |
| Zhang et al. | Effect of organic calcium compounds on combustion characteristics of rice husk, sewage sludge, and bituminous coal: thermogravimetric investigation | |
| Lebendig et al. | Effect of pre-treatment of herbaceous feedstocks on behavior of inorganic constituents under chemical looping gasification (CLG) conditions | |
| CN100420733C (zh) | 一种燃烧催化剂 | |
| Nyashina et al. | Emissions from the combustion of high-potential slurry fuels | |
| PL232620B1 (pl) | Dodatek uszlachetniający do paliw stałych biogennych poprawiający jego właściwości eksploatacyjne | |
| WO2023177311A1 (en) | A method of combusting coal solid fuels, an additive to coal solid fuels and a method of manufacturing an additive to coal solid fuels | |
| PL245959B1 (pl) | Aglomerat mieszaniny trocin z drewna drzew iglastych oraz słomy pszenżyta uszlachetniony kompozycją dodatków | |
| PL229292B1 (pl) | Paliwo stałe biogenne uszlachetnione dodatkami poprawiającymi jego właściwości eksploatacyjne | |
| CN101215491B (zh) | 一种节能环保的煤炭燃烧催化剂 | |
| CN116904243A (zh) | 固体燃料的助燃剂及其制备方法和用途 | |
| PL245962B1 (pl) | Aglomerat mieszaniny trocin z drewna drzew iglastych oraz łuski słonecznika uszlachetniony kompozycją dodatków | |
| Poskrobko et al. | A primary method for reducing nitrogen oxides in coal combustion through addition of Bio-CONOx | |
| PL246909B1 (pl) | Granulat mieszaniny trocin z drewna drzew iglastych oraz miskanta uszlachetniony kompozycją dodatków | |
| CN119425810B (zh) | 一种燃煤用的催化剂及其制备工艺 | |
| PL229044B1 (pl) | Wielofunkcyjny pakiet dodatków do paliw stałych zawierających komponenty biogenne | |
| Ningsih et al. | Emission and heavy metal content characteristic of densified refused derived fuels of oil sludge and biomass combination as an alternative fuel for cement plant | |
| CN108913274A (zh) | 一种含铁基化合物的燃煤催化剂及其应用 | |
| TWI704233B (zh) | 助燃劑的製備方法及其系統 | |
| Magida et al. | Coal-Scenedesmus Microalgae Co-Firing in a Fixed Bed Combustion Reactor: A Study on CO2, SO2 and NOx Emissions and Ash, Processes 2022, 10, 2183 |