Задачи, решаемые с помощью данных аппаратов:
- предкрекинговая обработка нефти
- получение гомогенизированного топлива
- приготовление водо-мазутных эмульсий
- приготовление и стерилизация СОЖ
Предкрекинговая обработка нефти
Нефть – высокомолекулярная, гетерогенная жидкость, молекулы которой при атмосферном давлении и нормальной температуре сложно ориентированы. Таким образом, достигается энергетически выгодное равновесие межмолекулярных и внешних сил. При приложении к нефти внешнего давления в несколько сот атмосфер молекулы поляризуются, противодействуя внешним силам, сохраняя равновесие системы. Если внешнее давление резко снять, то внутренние силы начнут разрывать макромолекулы на более мелкие составляющие, при этом плотность уменьшается.
Этот принцип положен в основу предкрекинговой обработки нефти и нефтепродуктов в высокочастотном гидродинамическом кавитаторе PULSOIL-СT.
Поток нефтепродуктов, проходя через PULSOIL-СT, попадает в зону “срывной” кавитации. Частота следования импульсов обуславливается геометрическими параметрами PULSOIL-СT и находится в интервале от 500 до 25 000 Гц. Весь поток нефти проходит через зону высокоэффективной кавитации. При схлопывании кавитационных пузырьков за очень короткое время (менее 1 мкс) температура достигает несколько тысяч градусов Цельсия и развивается давление более 1000 атм. Таким образом, непосредственно в потоке создаются условия для обработки нефти, указанные выше. Вследствие большой стабильности рабочих частот достигается высокая однородность готового продукта и повышается выход светлых нефтепродуктов до 3-5%.
Следует отметить, что данная технология позволяет не обезвоживать сырую нефть, которая содержит до 20% воды, а, подвергая её воздействию ультразвуковой кавитации, вовлекать в ряд химических реакций, приводящих к образованию спиртов, простых и сложных эфиров, при этом повышаются теплотворные свойства топлива при снижении его себестоимости.
Получение гомогенизированного топлива
Обычное топливо, помимо углеродов, содержит также молекулы воды, парфины, молекулы серы и механические примеси. Большая часть молекул топлива находится в полимеризованном (связанном) состоянии. При поджигании такой смеси процесс горения начнется на активной стороне каждого большого, «слипшегося» полимерного звена. При этом процесс горения будет тормозиться при столкновении с водяными полимерными молекулами, а сгорание парафинов или серы будет неполным, что приводит к замедлению горения, токсичным отходам и неполному сгоранию топливной смеси в целом.
Кавитационная обработка топлива в PULSOIL-СT приводит к целому ряду положительных изменений, влияющих на его калорийность и качество сгорания. Молекулярные полимерные цепочки органического топлива рвутся, при этом образуется большое количество активных сторон молекул, которые вступают в процесс окисления одновременно и значительно быстрее. При дроблении молекул с помощью кавитации происходит разрыв связей самих молекул с образованием свободных радикалов, которые имеют гораздо большую способность к возгоранию, чем замкнутые молекулы. Полимерные цепочки молекул воды разрушаются, вода переходит в мелкодисперсное состояние с образованием свободных радикалов H и OH, которые участвуют в процессе горения значительно активнее и образуют нестабильные, легко окисляемые соединения со свободными радикалами органического топлива. Сера и парафин в процессе кавитационного дробления образуют поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые как контейнер окружают микрочастицы эмульсии и препятствуют их дальнейшему слипанию.
Результат действия устройства:
- снижение расхода топлива до 20%
- увеличение мощности двигателя до 5Лс
- снижение выброса CO и CH на 40%-50%
Приготовление водо-мазутных эмульсий
Благодаря кавитационному воздействию мазут превращается в гомогенную суспензию, в которой полностью перемешаны находившиеся в нем легкие и тяжелые (битумные) фракции, а также вода и твердые частицы. Это улучшает работу горелочных форсунок: насадки меньше закоксовываются, факел становится однородным и не пульсирует, уменьшается количество сажи. Форсунки стабильно функционируют при снижении нагрузки. Сводится к минимуму негативное влияние воды, присутствующей в мазуте. Если при сжигании заменить мазут на водо-мазутную эмульсию с содержанием воды до 10%, то удается сэкономить около 5% мазута без каких-либо ухудшений технологических характеристик котлов. Имеется возможность замены дорогостоящих сортов мазута на низкосортные; при их использовании в составе водо-мазутных эмульсий сохраняются все основные физико-механические свойства топлива (теплота сгорания, вязкость и др).
Замена мазута на качественную водо-мазутную эмульсию (ВМЭ) при сжигании в котлах малой мощности (до 1,5 м3/час) позволяет:
- повысить КПД теплового котла на 3-5%;
- снизить выброс загрязняющих веществ в атмосферу (CO и сажи в 2 раза; NOx на 25-50%; SO2 на 30-70%);
- в 1,5-2 раза уменьшить сажеобразование на поверхностях теплообменника в котле;
- снизить высокотемпературный подогрев топлива перед сжиганием;
- уменьшить удельный расход топлива не менее чем на 3-6%;
- устранить сброс подтоварных вод за счет введения их в ВМЭ.
PULSOIL-СT монтируется непосредственно в линию подачи мазута к форсункам, но может применяться и при заполнении емкостей для долгосрочного хранения. Структура суспензии сохраняется свыше полугода и позволяет предотвратить слоение в емкостях, значительно уменьшить количество осадков, а вода, содержащаяся в мазуте, равномерно распределяется по всему объему. Такой мазут менее вязок, что значительно облегчает его транспортировку по трубопроводам.
Приготовление и стерилизация СОЖ
Наиболее эффективной является обработка СОЖ с использованием метода ультразвукового диспергирования и стерилизации. Для реализации этого метода наиболее целесообразно применять PULSOIL-СT. Вследствие акустических звуковых и ультразвуковых колебаний, эффекта кавитации обеспечивается обеззараживание и повышается технологическая эффективность СОЖ и их стойкость к расслоению
“BLAZAR-CT” – кавитационный реактор
нового поколения
“BLAZAR-CT” – кавитационный реактор нового поколения – передовая технология в проведении звуко химических реакций. Благодаря новейшей технологии направленной кавитации и применению эффекта воздействия магнитного поля на кавитационное облако. Высочайшая надежность, современный дизайн, стабильность результатов , минимальные затраты электроэнергии.