Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

Personal portfolio

Каshaev R.S.
Топливные эмульсии являются перспективной альтернативой тяжелым нефтяным остаткам в качестве жидкого органического топлива. Их использование имеет следующие преимущества: быстрое и практически полное сгорание и конверсия углерода, возможность сжигания при малых концентрациях кислорода; низкая температура сжигания и снижение на порядок выбросов в атмосферу полиароматических канцерогенных соединений и на 65-80% выбросов окислов азота NOX; концентрация золы после сжигания эмульсии в 100 меньше, чем от угля, при этом зола может быть использована в качестве руды стратегически важных металлов - V и Ni, концентрация которых составляет соответственно 260 мг и 55 мг на кг золы. Однако, главная трудность при сжигании влажных жидких топлив, является ее неравномерное распределение. Чтобы добиться устойчивой работы топок, необходимо воду, содержащуюся в топливе, снизить до 30% и равномерно распределить по всей массе горючего. При этом при формировании водно-топливной эмульсии требуется: постоянный экспресс-контроль физико-химических свойств и концентрации воды нефтепродукта, на основе которого формируется топливная эмульсия и в готовой топливной эмульсии; дисперсного распределения капель воды.

Из всех известных методов контроля и управления процессом подготовки водно-топливных эмульсий таким условиям удовлетворяет только метод импульсного ядерного магнитного резонанса [1]. Он является экспрессным, неразрушающим, неконтактным, не требующим подготовки пробы и поддающимся автоматизации. Для реализации управляемой от релаксометра ЯМР установки по получения топливных эмульсий и переработки отходов необходимо выполнение вышеупомянутых контрольно-технологических операций. Рассмотрим возможности метода ЯМР при их реализации.

1. В нефтяных образцах в диапазоне вязкостей h = 0.586 - 59.45 спуаз нами установлено, что связь между вязкостью h и скоростью релаксации (Т1А)-1, где Т1А- время спин-решеточной релаксации дисперсионной среды, может быть описана соотношениями:

η = 0.31 (Т1А-1)2.2 (1)

2. Метод ЯМР - единственный метод, не подверженный влиянию инверсии фаз и позволяющий измерять концентрации воды в диапазоне 0-100%. Нами [2] был предложен способ определения концентрации во всем диапазоне.

3. Нами было показано, что дисперсное распределение капель воды в топливной эмульсии и исходного сырья может быть определено методом ЯМР с использованием соотношения:

Dса = 0,1 + 0,54exp(1,92T1A), R2=0,66 (2)

Где Dса - среднеарифметический диаметр капель воды.

Автоматическая блочно-модульная установка на основе метода ядерного магнитного резонанса помимо подготовки эмульсий, может быть использована также для очистки топлива и экспресс-контроля параметров смесей для малотоннажной химии, подготовки к процессу использования в котлах для сжигания угольных водных суспензий.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Кашаев Р.С. Структурно-динамический анализ нефтяных дисперсных систем. Казань. Изд. «Грандан».1999.-151 с.
  2. Кашаев Р.С.,Темников А.Н., Идиятуллин З.Ш. Способ измерения влажности нефти //Бюллетень изобретений России. - 1997. -№28.- С 123.
Работа представлена на IV научную конференциию с международным участием «Современные наукоемкие технологии», 21-28 февраля 2006г. Хургада (Египет). Поступила в редакцию 06.02.2006г.