RU2674011C1 - Модификатор горения топлива - Google Patents
Модификатор горения топлива Download PDFInfo
- Publication number
- RU2674011C1 RU2674011C1 RU2018104730A RU2018104730A RU2674011C1 RU 2674011 C1 RU2674011 C1 RU 2674011C1 RU 2018104730 A RU2018104730 A RU 2018104730A RU 2018104730 A RU2018104730 A RU 2018104730A RU 2674011 C1 RU2674011 C1 RU 2674011C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manganese
- dicyclopentadienyltricarbonyl
- combustion
- modifier
- fuel
- Prior art date
Links
- 239000003607 modifier Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 54
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 54
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 42
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Natural products CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 13
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 6
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 5
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- GHKFGRVGAQYZNT-UHFFFAOYSA-N 1,2-dibutoxybenzene Chemical compound CCCCOC1=CC=CC=C1OCCCC GHKFGRVGAQYZNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 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 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DFJQEGUNXWZVAH-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)titanium Chemical compound [Si]=[Ti]=[Si] DFJQEGUNXWZVAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- OJSIAYFWYKWVKK-UHFFFAOYSA-N copper chromium(3+) Chemical compound [Cr+3].[Cu+2] OJSIAYFWYKWVKK-UHFFFAOYSA-N 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
- 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 description 1
- SINKOGOPEQSHQD-UHFFFAOYSA-N cyclopentadienide Chemical class C=1C=C[CH-]C=1 SINKOGOPEQSHQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000058 cyclopentadienyl group Chemical group C1(=CC=CC1)* 0.000 description 1
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002816 fuel additive Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- HEPLMSKRHVKCAQ-UHFFFAOYSA-N lead nickel Chemical compound [Ni].[Pb] HEPLMSKRHVKCAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910021352 titanium disilicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical group 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
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
- C10L1/00—Liquid carbonaceous 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
- 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)
-
- 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
-
- 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
- C10L5/00—Solid fuels
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Изобретение раскрывает модификатор горения твердого, жидкого или газообразного топлива, который содержит катализатор горения и органический растворитель, при этом в качестве катализатора горения используется дициклопентадиенилтрикарбонил марганца, а в качестве органического растворителя - метилбензол при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Технический результат заключается в повышении температуры горения твердого, жидкого или газообразного топлива при уменьшении количества токсичных веществ в отходящих газах процесса горения топлива. 14 пр., 2 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к области каталитической химии, а именно к модификаторам горения топлива разного агрегатного состояния (твердого, жидкого или газообразного), различного состава и происхождения, в частности, угля, природного газа, древесины, дизельного топлива, мазута, растительных и органических отходов разного состава и происхождения.
Модификатор предназначен для интенсификации процесса горения топлива в открытых и закрытых камерах и котлах энергетических установок.
Из уровня техники известны различные катализаторы и модификаторы, предназначенные для интенсификации процесса сжигания топлива.
Например, из заявки RU 2008139658 известно использование активированной добавки, состоящей из углеродного фуллероидного нанокластера, для сжигания пылеугольной смеси.
Из патента Швейцарии CH 599464 известно применение ферроцена в качестве катализатора процессов горения для добавления в топливо, применяемое в двигателях, например, в автомобильных двигателях.
Из патента RU 2299232 известно использование присадок к топливу в виде натуральных и синтетических органических веществ, в частности, производных фуллеренов, для оптимизации горения жидких углеводородных топлив, предназначенных для использования в двигателях внутреннего сгорания (карбюраторных, дизельных, роторно-поршневых и т.п.). При этом горение жидких углеводородных топлив ведут путем добавления чистого углерода в концентрации 0,01-0,10 масс.% в растворе органических растворителей. Раствор чистого углерода дополнительно смешивают с форсирующей добавкой в объемном соотношении 1:1, добавляют в эту смесь ингибитор окисления алюминиевых сплавов в количестве 0,007-0,008 масс. %.
Недостатком известных решений является ограниченность области применения указанного состава только в двигателях внутреннего сгорания, хотя и разного типа.
Из патента RU 2384553 известен модификатор горения для баллиститных твердых ракетных топлив (БТРТ), состоящий из свинцово-медного (ФМС) или свинцово-никелевого (ФНС) комплекса фталевой кислоты, технического углерода, 1,2-дибутоксибензола, хром(III)-медь(II) окиси, или двуокиси титана, или дисилицида титана, или карбоната кальция в сочетании с полезным соотношением компонентов БТРТ.
Недостатком данного решения является то, что в состав катализатора горения включены соединения свинца (1,5-4,0 масс.%), что может вносить вклад в загрязнение атмосферы свинцом, относящимся к 1 классу опасности.
Из патента RU 2292383 известен металлосодержащий катализатор горения, включающий трикарбонильные соединения марганца.
Однако данный катализатор направлен на снижение оксидов азота в отходящих газах горения угля (только) в печи коммунального энергоснабжения и не обеспечивает повышение температуры процесса горения топлива.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является модификатор горения твердого, жидкого и газообразного топлива по патенту RU 2515988, включающий катализатор горения и органический растворитель. Модификатор предназначен для сжигания древесины, природного газа, угля, мазута и других углеводородов, в энергетических котлах, в закрытых или открытых камерах. Данный 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, R3, R4 являются одинаковыми или различными и представляют собой С1-С6 алкильные группы, и от 5 до 15 масс.% моноацетилферроцена.
Недостатком данного решения является многокомпонентность состава модификатора, включающего органические и неорганические компоненты, и необходимость подбирать концентрации компонентов в зависимости от используемого топлива, что может нарушить стабильность процесса горения топлива разного агрегатного состояния. Кроме того, известный модификатор не обеспечивает достижения высоких температур горения топлива.
Технической проблемой настоящего изобретения является разработка эффективного модификатора горения топлива разного агрегатного состояния (твердого, жидкого или газообразного), различного состава и происхождения (в частности, угля, природного газа, древесины, дизельного топлива, мазута, растительных и органических отходов), обеспечивающего высокотемпературное сжигание топлива и детоксикацию отходящих газов
Технический результат заключается в повышении температуры горения твердого, жидкого или газообразного топлива при уменьшении количества токсичных веществ в отходящих газах процесса горения топлива.
Предлагаемый модификатор позволяет увеличить полноту выгорания твердого топлива, приводит к уменьшению механического недожога и снижает необходимость использования подсветки, а также снижает содержание токсичных оксидов азота и углерода в отходящих газах до уровня предельно-допустимых концентраций (обеспечивает экологическую чистоту процесса горения органических и неорганических веществ).
Технический результат достигается тем, что модификатор горения твердого, жидкого или газообразного топлива, включающий катализатор горения и органический растворитель, согласно предлагаемому решению, в качестве катализатора горения содержит дициклопентадиенилтрикарбонил марганца, а в качестве органического растворителя – метилбензол, при следующем соотношении компонентов, масс.%:
| дициклопентадиенилтрикарбонил марганца | 5-20 |
| органический растворитель | 80-95. |
Дициклопентадиенилтрикарбонил марганца представляет собой "сэндвич" с атомом переходного металла, расположенным между двумя циклопентадиенильными кольцами, который в условиях горения топлива разлагается в присутствии кислорода воздуха с образованием оксида марганца.
Дициклопентадиенилтрикарбонил марганца может быть получен в соответствии со способом по патенту US №2818417 или по Авторскому свидетельству № 647303, основанному на взаимодействии соединений двухвалентного марганца с солями циклопентадиенила: калия, натрия, лития и алюминия (или с бромистым циклопентадиенилмагнием, или циклопентадиенильными соединениями других элементов) и окисью углерода. Наиболее часто используют циклопентадиениды щелочных металлов (натрия, калия, лития), в случае которых достигаются лучшие выходы.
Способ получения модификатора заключается в растворении дициклопентадиенилтрикарбонила марганца в количестве 5-20 % масс. в метилбензоле, взятом в количестве 80-95 % масс.
Для подтверждения достижения технического результата были приготовлены модификаторы с различным содержанием входящих в них компонентов.
Пример 1. Дициклопентадиенилтрикарбонила марганца взято 4,0 г., метилбензола – 96,0 г. Готовый модификатор содержит, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонила марганца – 4,0; метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца – 96,0.
Пример 2. Дициклопентадиенилтрикарбонила марганца взято 4,5 г., метилбензола – 95,5 г. Готовый модификатор содержит, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонила марганца – 4,5; метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца – 95,5.
Пример 3. Дициклопентадиенилтрикарбонила марганца взято 5,0 г., метилбензола – 95,0 г. Готовый модификатор содержит, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонила марганца – 5,0; метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца – 95,0.
Пример 4. Дициклопентадиенилтрикарбонила марганца взято 6,0 г., метилбензола – 94,0 г. Готовый модификатор содержит, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонила марганца – 6,0; метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца – 94,0.
Пример 5. Дициклопентадиенилтрикарбонила марганца взято 7,0 г., метилбензола – 93,0 г. Готовый модификатор содержит, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонила марганца – 7,0; метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца – 93,0.
Пример 6. Дициклопентадиенилтрикарбонила марганца взято 10,0 г., метилбензола – 90,0 г. Готовый модификатор содержит, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонила марганца – 10,0; метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца – 90,0.
Пример 7. Дициклопентадиенилтрикарбонила марганца взято 12,0 г., метилбензола – 88,0 г. Готовый модификатор содержит, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонила марганца – 12,0; метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца – 88,0.
Пример 8. Дициклопентадиенилтрикарбонила марганца взято 15,0 г., метилбензола – 85,0 г. Готовый модификатор содержит, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонила марганца – 15,0; метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца – 85,0.
Пример 9. Дициклопентадиенилтрикарбонила марганца взято 18,0 г., метилбензола – 82,0 г. Готовый модификатор содержит, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонила марганца – 18,0; метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца – 82,0.
Пример 10. Дициклопентадиенилтрикарбонила марганца взято 19,0 г., метилбензола – 81,0 г. Готовый модификатор содержит, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонила марганца – 19,0; метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца – 81,0.
Пример 11. Дициклопентадиенилтрикарбонила марганца взято 20,0 г., метилбензола – 80,0 г. Готовый модификатор содержит, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонила марганца – 20,0; метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца – 80,0.
Пример 12. Дициклопентадиенилтрикарбонила марганца взято 20,5 г., метилбензола – 79,5,0 г. Готовый модификатор содержит, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонила марганца – 20,5; метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца – 79,5.
Пример 13. Дициклопентадиенилтрикарбонила марганца взято 21,0 г., метилбензола – 79,0 г. Готовый модификатор содержит, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонила марганца – 21,0; метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца – 79,0.
Пример 14. Дициклопентадиенилтрикарбонила марганца взято 22,0 г., метилбензола – 78,0 г. Готовый модификатор содержит, масс.%: дициклопентадиенилтрикарбонила марганца – 22,0; метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца – 78,0.
Предлагаемый модификатор может быть использован для модифицирования процесса горения топлива разного агрегатного состояния, различного состава и происхождения, в частности, угля, природного газа, растительных отходов и древесины, дизельного топлива, мазута и органических отходов.
Было исследовано влияние полученных в примерах 1-14 составов модификаторов на температуру в зоне горения угля, результаты исследований приведены в таблице 1.
Промышленные испытания проводились в процессе сжигания пылевидного угля марки АШ в промышленном котлоагрегате ТПП-210. При этом модификатор горения топлива разбавляли водой в соотношении 4,0 – 50,0 мл модификатора на 1000 мл воды. Полученную композицию равномерно распыляли в камеру сгорания топлива через систему аэрации совместно с воздухом в количестве 70-100 мл на 1000 кг твердого, жидкого или 1000 м3 газообразного топлива.
Температуру продуктов горения определяли термопарой, а состав отходящего газа - газоанализатором АГМ-510М.
Наилучшего результата удалось достигнуть при содержании 5-20 масс. % дициклопентадиенилтрикарбонил марганца в органическом растворителе за счет увеличения глубины использования энергетического потенциала топлива путем каталитического превращения промежуточных компонентов генераторного газа (СО, СхНу, NOх).
Таблица 1. Влияние состава модификатора на температуру в зоне горения угля
| № примера |
Содержание дициклопентадиенил- трикарбонила марганца, масс. % |
Содержание метилбензола масс. % |
Температура в зоне горения угля, °С |
| 1 | 4,0 | 96,0 | 1500 |
| 2 | 4,5 | 95,5 | 1500 |
| 3 | 5,0 | 95,0 | 1620 |
| 4 | 6,0 | 94,0 | 1650 |
| 5 | 7,0 | 93,0 | 1640 |
| 6 | 10,0 | 90,0 | 1670 |
| 7 | 12,0 | 88,0 | 1650 |
| 8 | 15,0 | 85,0 | 1670 |
| 9 | 18,0 | 82,0 | 1650 |
| 10 | 19,0 | 81,0 | 1650 |
| 11 | 20,0 | 80,0 | 1630 |
| 12 | 20,5 | 79,5 | 1450 |
| 13 | 21,0 | 89,5 | 1440 |
| 14 | 22,0 | 88,0 | 1400 |
Таким образом, с использованием предлагаемого модификатора удалось повысить температуру в зоне горения угля до 1670 °С, снизив, при этом, выброс токсичных веществ ниже уровня предельно-допустимых значений (см. таблицу 2). На Фиг. представлена закономерность влияния содержания дициклопентадиенилтрикарбонила марганца в составе модификатора на увеличение температуры сжигания угля.
Таблица 2. Состав отходящих газов при горении топлив с модификатором, масс. %
| Вид топлива |
Состав отходящих газов |
||||
| NOX, мг/м3 | CH4, мг/м3 | CO, мг/м3 | CO2, % об. |
O2, % об. |
|
| Уголь | 87 | 52 | 17 | 7,4 | 12,2 |
| Природный газ |
54 | 24 | 29 | 8,8 | 11,7 |
| Мазут | 60 | 68 | 76 | 19,0 | 9,8 |
Таким образом, предлагаемый катализатор обеспечивает высокую теплоотдачу топлива, сокращает в 2 раза количество подсветки (природного газа) и одновременно позволяет осуществить эффективную очистку дымовых газов от оксидов азота и углерода (II).
Claims (2)
1. Модификатор горения твердого, жидкого или газообразного топлива, включающий катализатор горения и органический растворитель, отличающийся тем, что в качестве катализатора горения содержит дициклопентадиенилтрикарбонил марганца, а в качестве органического растворителя – метилбензол при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018104730A RU2674011C1 (ru) | 2018-02-07 | 2018-02-07 | Модификатор горения топлива |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018104730A RU2674011C1 (ru) | 2018-02-07 | 2018-02-07 | Модификатор горения топлива |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2674011C1 true RU2674011C1 (ru) | 2018-12-04 |
Family
ID=64603747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018104730A RU2674011C1 (ru) | 2018-02-07 | 2018-02-07 | Модификатор горения топлива |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2674011C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2749373C1 (ru) * | 2020-11-27 | 2021-06-09 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Модификатор горения твердого топлива |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4139349A (en) * | 1977-09-21 | 1979-02-13 | E. I. Du Pont De Nemours & Co. | Fuel compositions containing synergistic mixtures of iron and manganese antiknock compounds |
| RU2009175C1 (ru) * | 1992-09-18 | 1994-03-15 | Акционерное общество "Сигма-Гикон" | Антидымная присадка |
| RU2117691C1 (ru) * | 1997-09-18 | 1998-08-20 | Виталий Григорьевич Сыркин | Многофункциональная добавка к жидким топливам |
| CN101787310A (zh) * | 2010-03-18 | 2010-07-28 | 刘超 | 车用无铅汽油的生产方法 |
| RU2515988C2 (ru) * | 2009-03-07 | 2014-05-20 | ДАГАС Сп.з.о.о. | Модификатор горения твердого, жидкого и газообразного топлива |
-
2018
- 2018-02-07 RU RU2018104730A patent/RU2674011C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4139349A (en) * | 1977-09-21 | 1979-02-13 | E. I. Du Pont De Nemours & Co. | Fuel compositions containing synergistic mixtures of iron and manganese antiknock compounds |
| RU2009175C1 (ru) * | 1992-09-18 | 1994-03-15 | Акционерное общество "Сигма-Гикон" | Антидымная присадка |
| RU2117691C1 (ru) * | 1997-09-18 | 1998-08-20 | Виталий Григорьевич Сыркин | Многофункциональная добавка к жидким топливам |
| RU2515988C2 (ru) * | 2009-03-07 | 2014-05-20 | ДАГАС Сп.з.о.о. | Модификатор горения твердого, жидкого и газообразного топлива |
| CN101787310A (zh) * | 2010-03-18 | 2010-07-28 | 刘超 | 车用无铅汽油的生产方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2749373C1 (ru) * | 2020-11-27 | 2021-06-09 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Модификатор горения твердого топлива |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104028306B (zh) | 一种煤炭燃烧复合催化剂 | |
| CN101265429B (zh) | 燃煤节能添加剂 | |
| CN102341486A (zh) | 固体、液体和气体燃料的燃烧改性剂 | |
| JP2511089B2 (ja) | 炭化水素化合物を含んだ燃焼のプロセスにおける改良された燃焼を提供するための方法 | |
| RU2674011C1 (ru) | Модификатор горения топлива | |
| AU2007285609B2 (en) | Coal with improved combustion properties | |
| RU2268915C1 (ru) | СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО СНИЖЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА NOx, CO И УГЛЕРОДА В ЗОЛЕ И ПРИСАДКА К УГЛЮ | |
| CN111171890A (zh) | 一种节能煤炭助燃剂 | |
| KR20180136414A (ko) | 내연기관용 연소촉매제 | |
| US6986327B2 (en) | Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on liquid petroleum fuels | |
| RU2705209C1 (ru) | Модификатор горения топлива | |
| RU2773078C2 (ru) | Модификатор твёрдых топлив и способ его применения | |
| RU2787879C1 (ru) | Модификатор горения угля | |
| RU2791105C1 (ru) | Модификатор горения угля | |
| KR102188541B1 (ko) | 친환경 가연성 물질 연소력 향상제 | |
| Kuz’mina et al. | High-efficient solid-fuel combustion catalysts | |
| JP2526068B2 (ja) | 液体燃料添加剤 | |
| CN1124333C (zh) | 高效节能速燃蜂窝煤 | |
| Vershinina et al. | Characteristics of ignition and combustion of fuel blends based on coal slime | |
| RU2254359C1 (ru) | Состав металлотермического топлива | |
| KR100449168B1 (ko) | 다목적 연료첨가제 | |
| Alsayed | Oxygen enriched combustion of high emission fuels | |
| CN117801853A (zh) | 一种氢基复合水燃料配方及制备方法 | |
| Kadota et al. | 03/00771 lncorooratina detailed reaction mechanisms into simulations of coal-nitkgen conversion in pf flames | |
| SU69301A1 (ru) | Способ повышени качества топливной мелочи, пыли и отходов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200208 |