ВИСОКОЧАСТОТНІ ГІДРОДИНАМІЧНІ КАВІТАТОРИ

Завдання, які вирішуються за допомогою даних апаратів:

• передкрекінгова обробка нафти;
• отримання гомогенізованого палива;
• приготування водо-мазутних емульсій;
• приготування та стерилізація СОЖ.

Передкрекінгова обробка нафти

Нафта – високомолекулярна, гетерогенна рідина, молекули якої при атмосферному тиску та нормальній температурі складно орієнтовані. Таким чином, досягається енергетично вигідна рівновага міжмолекулярних та зовнішніх сил. При додатку до нафти зовнішнього тиску кілька сотень атмосфер молекули поляризуються, протидіючи зовнішнім силам, зберігаючи рівновагу системи. Якщо зовнішній тиск різко зняти, то внутрішні сили почнуть розривати макромолекули більш дрібні складові, у своїй щільність зменшується.

Цей принцип покладено основою передкрекінгової обробки нафти і нафтопродуктів у високочастотному гідродинамічному кавітаторі “PULSOIL-СT”.

Потік нафтопродуктів, проходячи через “PULSOIL-СТ”, потрапляє у зону “зривної” кавітації. Частота проходження імпульсів обумовлюється геометричними параметрами “PULSOIL-СТ” і перебуває в інтервалі від 500 до 25 000 Гц. Весь потік нафти проходить через зону високоефективної кавітації. При схлопуванні кавітаційних бульбашок за дуже короткий час (менше 1 мкс) температура сягає кілька тисяч градусів Цельсія та розвивається тиск понад 1000 атм. Таким чином, безпосередньо в потоці створюються умови для обробки нафти, зазначені вище. Внаслідок великої стабільності робочих частот досягається висока однорідність готового продукту та підвищується вихід світлих нафтопродуктів до 3-5%.

Слід зазначити, що дана технологія дозволяє не зневоднювати сиру нафту, яка містить до 20% води, а, піддаючи її впливу ультразвукової кавітації, залучати до ряду хімічних реакцій, що призводять до утворення спиртів, простих і складних ефірів, при цьому підвищуються теплотворні властивості палива при зниженні його собівартості.

Отримання гомогенізованого палива

Звичайне паливо, крім вуглецю, містить також молекули води, парфіни, молекули сірки та механічні домішки. Більшість молекул палива перебуває у полімеризованому (пов’язаному) стані. При підпалюванні такої суміші процес горіння почнеться на активній стороні кожної великої, “зліплої” полімерної ланки. При цьому процес горіння гальмуватиметься при зіткненні з водяними полімерними молекулами, а згоряння парафінів або сірки буде неповним, що призводить до уповільнення горіння, токсичних відходів та неповного згоряння паливної суміші в цілому.

Кавітаційна обробка палива в “PULSOIL-СТ” призводить до цілого ряду позитивних змін, що впливають на його калорійність і якість згоряння. Молекулярні полімерні ланцюжки органічного палива рвуться, при цьому утворюється велика кількість активних сторін молекул, які вступають у процес окислення одночасно значно швидше. При дробленні молекул за допомогою кавітації відбувається розрив зв’язків самих молекул з утворенням вільних радикалів, які мають набагато більшу здатність до спалаху, ніж замкнуті молекули. Полімерні ланцюжки молекул води руйнуються, вода переходить у дрібнодисперсний стан з утворенням вільних радикалів H і OH, які беруть участь у процесі горіння значно активніше і утворюють нестабільні сполуки, що легко окислюються, з вільними радикалами органічного палива. Сірка та парафін у процесі кавітаційного дроблення утворюють поверхнево-активні речовини (ПАР), які як контейнер оточують мікрочастинки емульсії та перешкоджають їх подальшому злипанню.

Результат дії пристрою:

• зниження витрати палива до 20%;
• збільшення потужності двигуна до 5Лс;
• зниження викиду CO та CH на 40%-50%.

Приготування водо-мазутних емульсій

Завдяки кавітаційному впливу мазут перетворюється на гомогенну суспензію, в якій повністю перемішані легкі і важкі (бітумні) фракції, що знаходилися в ньому, а також вода і тверді частинки. Це покращує роботу форсунок пальника: насадки менше закоксовуються, факел стає однорідним і не пульсує, зменшується кількість сажі. Форсунки стабільно функціонують при зниженні навантаження. Зводиться до мінімуму негативний вплив води, що є у мазуті. Якщо при спалюванні замінити мазут на водо-мазутну емульсію з вмістом води до 10%, то вдається заощадити близько 5% мазуту без погіршення технологічних характеристик котлів. Є можливість заміни дорогих сортів мазуту на низькосортні; при їх використанні у складі водо-мазутних емульсій зберігаються всі основні фізико-механічні властивості палива (теплота згоряння, в’язкість та ін.).

Заміна мазуту на якісну водо-мазутну емульсію (ВМЕ) при спалюванні в котлах малої потужності (до 1,5 м3/год) дозволяє:

• підвищити ККД теплового казана на 3-5%;
• знизити викид забруднюючих речовин в атмосферу (CO та сажі в 2 рази; NOx на 25-50%; SO2 на 30-70%);
• у 1,5-2 рази зменшити сажоутворення на поверхнях теплообмінника у котлі;
• знизити високотемпературний підігрів палива перед спалюванням;
• зменшити питому витрату палива щонайменше ніж 3-6%;
• усунути скидання підтоварних вод за рахунок введення їх у ВМЕ.

“PULSOIL-СТ” монтується безпосередньо в лінію подачі мазуту до форсунок, але може застосовуватися і при заповненні ємностей для довгострокового зберігання. Структура суспензії зберігається понад півроку і дозволяє запобігти розшаруванню в ємностях, значно зменшити кількість осаду, а вода, що міститься в мазуті, рівномірно розподіляється по всьому об’єму. Такий мазут менш в’язкий, що значно полегшує його транспортування трубопроводами.

Приготування та стерилізація СОЖ

Найбільш ефективною є обробка СОЖ з використанням методу ультразвукового диспергування та стерилізації. Для реалізації цього методу найбільше доцільно застосовувати “PULSOIL-СТ”. Внаслідок акустичних звукових та ультразвукових коливань, ефекту кавітації забезпечується знезараження та підвищується технологічна ефективність СОЖ та їх стійкість до розшарування.

“BLAZAR-CT” – кавітаційний реактор нового покоління

“BLAZAR-CT” – кавітаційний реактор нового покоління – передова технологія у проведенні звукохімічних реакцій. Завдяки новітній технології спрямованої кавітації та застосування ефекту впливу магнітного поля на кавітаційну хмару. Найвища надійність, сучасний дизайн, стабільність результатів, мінімальні витрати електроенергії.