KALDYRKAEV IGOR ALEKSANDROVICH (RU)
IAKHKIND MIKHAIL ILICH (RU)
KALDYRKAEV IGOR ALEKSANDROVICH (RU)
| WO2018115482A1 | 2018-06-28 |
| RU2394878C1 | 2010-07-20 | |||
| RU2324724C2 | 2008-05-20 | |||
| US20200032128A1 | 2020-01-30 |
| Формула изобретения 1. Биосорбент для очистки нефтепродуктов от частиц размером более 4 мкм, содержащий водную суспензию инактивированных микроорганизмов аскомицетов и/или аскомицетных дрожжей, при этом объемная биомасса используемых микроорганизмов в водной суспензии составляет от 0,05% до 50% об/об. 2. Биосорбент по п. 1, отличающийся тем, что в качестве микроорганизма используется аскомицет Penicillium chrysogenum, продуцент пенициллинов, в виде мицелия, отделяемого после биосинтеза пенициллинов. 3. Биосорбент по п. 1, отличающийся тем, что в качестве микроорганизма используется аскомицет Acremonium chrysogenum, продуцент цефалоспорина С, в виде мицелия, отделяемого после биосинтеза цефалоспорина С. 4. Биосорбент по п. 1, отличающийся тем, что в качестве микроорганизма используются дрожжи пекарские Saccharomyces cerevisiae в виде биомассы. 5. Способ получения биосорбента по любому из пп. 1-4, включающий инактивацию микроорганизмов аскомицетов и/или аскомицетных дрожжей и суспендирование микроорганизмов с получением водной суспензии. 6. Способ получения биосорбента по п.5, где используемые микроорганизмы подвергают инактивации при помощи термической обработки. 7. Способ получения бисорбента по п.5, где используемые микроорганизмы подвергают инактивации при помощи ультразвуковой обработки. 8. Способ получения биосорбента по п.5, где используемые микроорганизмы подвергают инактивации при помощи химической обработки. 9. Способ получения биосорбента по п.8, где в качестве химических реагентов для химической обработки используемых микроорганизмов используются пероксид водорода, формальдегид, неорганические кислоты, неорганические щелочи в виде растворов, а также их приемлемые комбинации. 10. Способ получения биосорбента по п.9, где неорганическая кислота выбрана из серной кислоты, фосфорной кислоты или хлористоводородной кислоты. 11. Способ получения биосорбента по п.9, где неорганическая щелочь выбрана из гидроксида натрия, гидроксида калия или аммиака. 12. Способ получения биосорбента по любому из пп.5-11, где инактивированные микроорганизмы в виде мицелия или биомассы суспендируют в воде с использованием механического или ультразвукового перемешивающего устройства для получения водной суспензии. 13. Способ получения бисорбента по п.5, где исходную водную суспензию разводят водой при перемешивании для достижения нужной объемной биомассы используемых микроорганизмов в водной суспензии от 0,05% до 50% об./об. 14. Применение биосорбента по любому из пп. 1-4 для очистки нефтепродуктов от частиц размером более 4 мкм. 15. Способ очистки нефтепродуктов от частиц размером более 4 мкм, включающий обработку нефтепродуктов биосорбентом по любому из пп.1-4 с последующим отделением водной суспензии, в которую переходят частицы. 16. Способ очистки нефтепродуктов по п. 15, отличающийся тем, что объемное отношение водной суспензии к нефтепродукту составляет от 0,1% до 10% об./об. 17. Способ очистки нефтепродуктов по любому из пп.15-16, где при обработке нефтепродуктов водную суспензию и нефтепродукт перемешивают в емкостном аппарате при помощи механического перемешивающего устройства. 18. Способ очистки нефтепродуктов по любому из пп. 15-16, где при обработке нефтепродуктов водную суспензию и нефтепродукт перемешивают в емкостном аппарате при помощи ультразвукового перемешивающего устройства. 19. Способ очистки нефтепродуктов по любому из пп. 15-16, где при обработке нефтепродуктов водную суспензию и нефтепродукт перемешивают в емкости при помощи системы циркуляции. 20. Способ очистки нефтепродуктов по любому из пп. 15-16, где при обработке нефтепродуктов водную суспензию и нефтепродукт перемешивают в трубопроводе за счет турбулентного движения. 21. Способ очистки нефтепродуктов по пп. 15-16, где при обработке нефтепродуктов водную суспензию и нефтепродукт перемешивают в трубопроводе при помощи инжекционного смесителя. 22. Способ очистки нефтепродуктов по любому из пп. 17-21, что после перемешивания водную суспензию отделяют от нефтепродукта при помощи отстаивания. 23. Способ очистки нефтепродуктов по любому из пп. 17-21, что после перемешивания водную суспензию отделяют от нефтепродукта при помощи жидкостных сепараторов. |
Область техники
Изобретение относится к области очистки нефтепродуктов, особенно дизельного топлива, от частиц (механических загрязнений) размером более 4 мкм.
Уровень техники
В европейских и других странах происходит постепенное ужесточение требований к дизельному топливу и транспортным средствам, использующим это топливо, с целью уменьшения загрязнения окружающей среды вредными веществами, содержащимися в выхлопных газах.
В рамках этой политики последнее обновление стандарта на дизельное топливо, вступившее в силу в Европе в 2020 г. (BS EN 590:2013+А1 :2017, Automotive fuels. Diesel. Requirements and test methods), установило для этого топлива предел не более 10 000 частиц размером более 4 мкм на мл (методика испытаний IP PM FA/20, Determination of the level of dispersed particles in diesel fuel - Generic Automatic Particle Counter Method).
Требования к дизельному топливу, производимому в России (ГОСТ 32511-2013, Топливо дизельное евро. Технические условия), пока не имеют подобного предела. В результате при продаже российского дизельного топлива в Европе нередко выясняется, что оно не соответствует указанному европейскому пределу, и его приходится продавать с заметной скидкой.
Предварительное изучение вопроса загрязнения российского дизельного топлива частицами показало, что в некоторых случаях его загрязнение превышает указанный европейский предел уже на выходе с предприятия-производителя, а в других случаях превышение предела происходит после транспортировки по трубопроводу до экспортного терминала.
Для очистки дизельного топлива и других нефтепродуктов от частиц (механических загрязнений) в патентной литературе предложены различные способы, которые можно разделить на три группы: сепарационные способы [1-7]; фильтрационные способы [8-11]; способы электрооосаждения [12, 13]. Однако сепарационные способы (под действием центробежной силы) не обеспечивают эффективного удаления частиц микронных размеров, поскольку рассчитаны на частицы больших размеров.
Фильтрационные способы могут удалять частицы микронных размеров, но требуют применения фильтров с номинальным размером пор менее 10 мкм, которые очень быстро забиваются и требуют частой замены, это делает фильтрационные способы экономически неэффективными.
Способы электрооосаждения используют предварительные электроды для придания заряда осаждаемым частицам, в результате чего они слипаются друг с другом, укрупняются и далее осаждаются на осадительных электродах. В [12] используется сепарационное отделение укрупненных частиц с последующим электрооосаждением оставшихся частиц. Способы электрооосаждения обеспечивают более эффективное удаление частиц микронных размеров, чем сепарационные способы, однако они более сложны в аппаратурном оформлении и требуют постоянной очистки осадительных электродов, что делает их экономически малоэффективными.
Также в патентной литературе можно выделить ряд микробиологических способов обработки нефти.
Известен способ обработки нефти или другого углеводородного сырья для увеличения содержания светлых и масляных углеводородных фракций, снижения содержания темных фракций, мазута и кокса, и улучшения качества и эксплуатационных характеристик всех фракций, характеризующийся тем, что нефть или углеводородное сырье подвергают воздействию сероокисляющих бактерий рода Thiobacillus при pH 1-9 в присутствии окислителей [14].
Также известен способ обессеривания нефтепродуктов путем их реакции с микроорганизмами, способными разлагать сероорганические соединения, взвешенные в водной системе, такими как штамм Rhodococcus erythropolis КА2-5-1 (FERN Р -16277) при массовом отношении воды к нефти от (3: 1) до (8: 1) [15].
Однако в уровне техники нет сведений раскрывающих использование микроорганизмов для очистки нефтепродуктов от механических частиц.
К наиболее близкому аналогу заявленного изобретения можно отнести способ для очистки жидкого топлива от тяжелых примесей (представляющих собой в основном коллоидные частицы углеводородов С16-С21). В указанном способе в жидкое топливо добавляют воду и полученную смесь обрабатывают в роторно-пульсационном аппарате при циркуляции (с возвратом в мерную емкость для подачи в аппарат), по окончании обработки проводят отстаивание и отделение нижнего водного слоя и среднего слоя, содержащего примеси (параметры операций не указаны) [16]. Используемый способ можно считать экстракционным (условно, т.к. частицы не растворяются в экстрагенте, а переходят в него в дисперсной форме).
К недостаткам данного способа можно выделить следующее:
- способ предназначен для удаления только органических частиц;
- эти частицы переходят не в нижний водный слой, а в средний слой, который, по всей видимости, представляет собой эмульсию топлива и воды, его отделение приводит к потерям топлива;
- использование энергоемкого роторно-пульсационного аппарата и продолжительной (вследствие циркуляции) обработки, что приводит к большим энергетическим затратам.
Таким образом, в уровне техники существует потребность в разработке способа очистки нефтепродуктов, особенно дизельного топлива, от частиц (механических загрязнений) размером более 4 мкм.
Раскрытие сущности изобретения
Технической задачей настоящего изобретения является разработка принципиально нового способа очистки нефтепродуктов от частиц (механических загрязнений) размером более 4 мкм для получения нефтепродуктов, в частности дизельного топлива, отвечающего всем мировым стандартам.
Техническим результатом заявленного изобретения является уменьшение содержания частиц размером более 4 мкм в дизельном топливе и некоторых других нефтепродуктах ниже уровня не более 10 000 частиц размером более 4 мкм на мл.
Указанный технический результат достигается тем, что создан биосорбент содержащий водную суспензию инактивированных микроорганизмов аскомицетов и/или аскомицетных дрожжей, при этом объемная биомасса используемых микроорганизмов в водной суспензии составляет от 0,05% до 50% об/об, который может применяться для очистки нефтепродуктов от частиц размером более 4 мкм.
Также раскрыт способ получения биосорбента, включающий инактивацию микроорганизмов аскомицетов и/или аскомицетных дрожжей и суспендирование микроорганизмов с получением водной суспензии.
Также разработан способ очистки нефтепродуктов от частиц размером более 4 мкм, включающий обработку нефтепродуктов водной суспензией инактивированных микроорганизмов с последующим отделением водной суспензии, в которую переходят частицы.
Предпочтительно нефтепродуктом является дизельное топливо.
Следует отметить, что присутствующие в нефтепродуктах частицы в основном являются неорганическими, поэтому они обладают большим сродством к воде, чем к нефтепродукту, что делает возможным их переход в водный слой.
Хотя формально данный способ выглядит как экстракционный, скорее он является сорбционным, поскольку частицы из нефтепродуктов, по всей видимости, сорбируются на поверхности клеток микроорганизмов, суспендированных в воде. Вероятно, этим объясняется то, что присутствующие в нефтепродуктах органических частицы удаляются из нефтепродуктов вместе с неорганическими.
В качестве микроорганизмов используются аскомицеты (сумчатые грибы) и/или аскомицетные дрожжи как одного вида, так и двух и более видов в смеси. Эти микроорганизмы объединяет то, что в состав их клеточной стенки входят полисахариды: 0- глюканы и хитин или маннан, вероятно, именно эти полисахариды ответственны за сорбцию частиц из нефтепродуктов. Используемые микроорганизмы должны быть инактивированными (нежизнеспособными, мертвыми), поскольку присутствие живых микроорганизмов в нефтепродуктах неприемлемо.
Предпочтительно в качестве микроорганизма используется аскомицет Penicillium chrysogenum, продуцент пенициллинов, в виде мицелия, отделяемого после биосинтеза пенициллинов. Также в качестве микроорганизма используется аскомицет Acremonium chrysogenum, продуцент цефалоспорина С, в виде мицелия, отделяемого после биосинтеза цефалоспорина С. При этом в качестве микроорганизма используются дрожжи пекарские Saccharomyces cerevisiae в виде биомассы.
При этом используемые микроорганизмы подвергают инактивации при помощи термической, ультразвуковой и химической обработки.
В качестве химических реагентов для химической обработки используемых микроорганизмов используются пероксид водорода, формальдегид, неорганические кислоты (серная, фосфорная, хлористоводородная), неорганические щелочи (гидроксид натрия, гидроксид калия, аммиак), обычно в виде растворов, а также их приемлемые комбинации.
Предпочтительно инактивированные микроорганизмы в виде мицелия или биомассы суспендируют в воде с использованием механического или ультразвукового перемешивающего устройства для получения водной суспензии. Для биомассы, которая подвергается термической, ультразвуковой или химической обработке, как указано выше, процесс суспендирования совмещается с процессом обработки.
При этом объемная биомасса используемых микроорганизмов в водной суспензии составляет от 0,05% до 50% об/об.
Для достижения нужной объемной биомассы используемых микроорганизмов в водной суспензии от 0,05% до 50% об/об исходную водную суспензию разводят водой при перемешивании.
При очистке нефтепродуктов полученной водной суспензией микроорганизмов объемное соотношение водная суспензия - нефтепродукт составляет от 0,1% до 10% об/об, предпочтительно от 0,5% до 3% об/об.
Для смешивания водной суспензии и нефтепродукт их перемешивают в емкостном аппарате при помощи механического перемешивающего устройства или в емкостном аппарате при помощи ультразвукового перемешивающего устройства.
Также водную суспензию и нефтепродукт перемешивают в емкости при помощи системы циркуляции или перемешивают в трубопроводе за счет турбулентного движения или в трубопроводе при помощи инжекционного смесителя.
При этом частицы переходят из нефтепродукта в водную суспензию микроорганизмов и, по всей видимости, сорбируются на поверхности клеток микроорганизмов, суспендированных в воде.
Также после перемешивания водную суспензию отделяют от нефтепродукта при помощи отстаивания.
При этом после перемешивания водную суспензию отделяют от нефтепродукта при помощи жидкостных сепараторов.
При этом вместе с водным слоем отделяются клетки микроорганизмов и частицы из нефтепродукта.
Осуществление изобретения
Для лучшего понимания изобретения приводятся конкретные примеры получения водных суспензий микроорганизмов и обработки нефтепродуктов полученной водной суспензией с последующим ее отделением, которыми, однако, формула изобретения не ограничивается .
ПРИМЕР 1. Для получения водной суспензии микроорганизмов используют мицелий Penicillium chrysogenum, отделяемый после биосинтеза пенициллинов. По окончании процесса биосинтеза культуральную жидкость этого микроорганизма обрабатывают концентрированным (-40%) раствором формальдегида (pH около 1,5) с целью инактивации. После этого мицелий отделяют фильтрованием.
Берут около 5 г влажного мицелия и суспендируют в 100 мл воды при интенсивном механическом перемешивании (турбинная мешалка, около 1000 об/мин). Объемная биомасса микроорганизмов в полученной водной суспензии составляет около 5% об/об.
Около 100 мл полученной водной суспензии перемешивают с 2,0 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 55 000 на мл) при интенсивном механическом перемешивании (турбинная мешалка, около 1000 об/мин) до получения однородной эмульсии (объемное соотношение водная суспензия - дизельное топливо составляет 5% об/об).
По окончании перемешивания смесь помещают в делительную воронку и водную суспензию отделяют от дизельного топлива отстаиванием в течение не менее 24 ч. По окончании отстаивания водный слой сливают.
Получают 1,98 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 4500 на мл).
ПРИМЕР 2. Для получения водной суспензии микроорганизмов используют мицелий Acremonium chrysogenum, отделяемый после биосинтеза цефалоспорина С.
Процессы обработки культуральной жидкости, отделения мицелия, получения водной суспензии мицелия, обработки этой суспензией дизельного топлива и отделения водной суспензии от дизельного топлива проводят так же, как в примере 1.
Получают 1,98 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 5500 на мл).
ПРИМЕР 3. Для получения водной суспензии микроорганизмов используют биомассу дрожжей пекарских Saccharomyces cerevisiae (прессованные живые дрожжи).
Берут около 50 г влажной биомассы живых дрожжей и суспендируют в 50 мл воды при интенсивном механическом перемешивании (турбинная мешалка, около 1000 об/мин). Объемная биомасса микроорганизмов в полученной водной суспензии составляет около 50% об/об. При указанном перемешивании полученную суспензию нагревают до температуры 40- 45 °C и выдерживают при этом температуре до полной инактивации дрожжей.
По окончании обработки водную суспензию микроорганизмов при интенсивном механическом перемешивании разбавляют водой до общего объема около 1 л, после чего объемная биомасса микроорганизмов в разбавленной суспензии составляет около 5% об/об. Около 100 мл полученной водной суспензии перемешивают с 2,0 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 55 000 на мл) при интенсивном механическом перемешивании (турбинная мешалка, около 1000 об/мин) до получения однородной эмульсии (объемное соотношение водная суспензия - дизельное топливо составляет 5% об/об).
По окончании перемешивания смесь помещают в делительную воронку и водную суспензию отделяют от дизельного топлива отстаиванием в течение не менее 24 ч. По окончании отстаивания водный слой сливают.
Получают 1,97 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 6300 на мл).
ПРИМЕР 4. Для получения водной суспензии микроорганизмов используют смесь мицелия Penicillium chrysogenum, отделяемого после биосинтеза пенициллинов, и биомассы дрожжей пекарских Saccharomyces cerevisiae (прессованные живые дрожжи)
Мицелий Penicillium chrysogenum обрабатывают, как описано в примере 1, с получением водной суспензии микроорганизмов с объемной биомассой около 5% об/об.
Биомассу дрожжей пекарских Saccharomyces cerevisiae обрабатывают, как описано в примере 3, с получением водной суспензии микроорганизмов с объемной биомассой около 5% об/об.
Смешивают две эти водные суспензии в объемном соотношении около 1 :1.
Берут около 100 мл полученной водной суспензии и далее обработку этой суспензией дизельного топлива и отделение водной суспензии от дизельного топлива проводят так же, как в примере 1.
Получают 1,97 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 5300 на мл).
ПРИМЕР 5. Для получения водной суспензии микроорганизмов используют смесь мицелия Acremonium chrysogenum, отделяемого после биосинтеза пенициллинов, и биомассы дрожжей пекарских Saccharomyces cerevisiae (прессованные живые дрожжи)
Мицелий Acremonium chrysogenum обрабатывают, как описано в примере 1, с получением водной суспензии микроорганизмов с объемной биомассой около 5% об/об.
Биомассу дрожжей пекарских Saccharomyces cerevisiae обрабатывают, как описано в примере 3, с получением водной суспензии микроорганизмов с объемной биомассой около 5% об/об.
Смешивают две эти водные суспензии в объемном соотношении около 1:1. Берут около 100 мл полученной водной суспензии и далее обработку этой суспензией дизельного топлива и отделение водной суспензии от дизельного топлива проводят так же, как в примере 1.
Получают 1,97 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 5900 на мл).
ПРИМЕР 6. Для получения водной суспензии микроорганизмов используют биомассу дрожжей пекарских Saccharomyces cerevisiae (прессованные живые дрожжи).
Берут около 50 г влажной биомассы живых дрожжей и суспендируют в 50 мл воды при помощи ультразвукового перемешивающего устройства (мощность 40 Вт). Объемная биомасса микроорганизмов в полученной водной суспензии составляет около 50% об/об. Обработку ультразвуком продолжают до полной инактивации дрожжей.
По окончании обработки водную суспензию микроорганизмов при перемешивании при помощи ультразвукового перемешивающего устройства разбавляют водой до общего объема около 1 л, после чего объемная биомасса микроорганизмов в разбавленной суспензии составляет около 5% об/об.
Около 100 мл полученной водной суспензии перемешивают с 2,0 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 55 000 на мл) при помощи ультразвукового перемешивающего устройства до получения однородной эмульсии (объемное соотношение водная суспензия - дизельное топливо составляет 5% об/об).
По окончании перемешивания смесь помещают в делительную воронку и водную суспензию отделяют от дизельного топлива отстаиванием в течение не менее 24 ч. По окончании отстаивания водный слой сливают
Получают 1,97 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 5800 на мл).
ПРИМЕР 7. Для получения водной суспензии микроорганизмов используют биомассу дрожжей пекарских Saccharomyces cerevisiae (прессованные живые дрожжи).
Берут около 50 г влажной биомассы живых дрожжей и суспендируют в 50 мл воды при интенсивном механическом перемешивании (турбинная мешалка, около 1000 об/мин). Объемная биомасса микроорганизмов в полученной водной суспензии составляет около 50% об/об. При указанном перемешивании к этой суспензии медленно, порциями по 0, 5-1,0 мл добавляют концентрированный (~30%) раствор пероксида водорода до полной инактивации дрожжей. Далее процессы разбавления водной суспензии микроорганизмов, обработки полученной водной суспензией дизельного топлива и отделения водной суспензии от дизельного топлива проводят так же, как в примере 3.
Получают 1,97 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 4700 на мл).
ПРИМЕР 8. Процесс проводят, как описано в примере 7, но вместо концентрированного (-30%) раствора пероксида водорода используют раствор серной кислоты (-15%).
Получают 1,96 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 6700 на мл).
ПРИМЕР 9. Процесс проводят, как описано в примере 7, но вместо концентрированного (-30%) раствора пероксида водорода используют раствор хлористоводородной кислоты (-15%).
Получают 1,96 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 7300 на мл).
ПРИМЕР 10. Процесс проводят, как описано в примере 7, но вместо концентрированного (-30%) раствора пероксида водорода используют раствор фосфорной кислоты (-15%).
Получают 1,96 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 6900 на мл).
ПРИМЕР 11. Процесс проводят, как описано в примере 7, но вместо концентрированного (-30%) раствора пероксида водорода используют раствор гидроксида натрия (-15%).
Получают 1,95 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 7500 на мл).
ПРИМЕР 12. Процесс проводят, как описано в примере 7, но вместо концентрированного (-30%) раствора пероксида водорода используют раствор гидроксида калия (-15%).
Получают 1,95 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 7300 на мл).
ПРИМЕР 13. Процесс проводят, как описано в примере 7, но вместо концентрированного (-30%) раствора пероксида водорода используют раствор аммиака (-15%). Получают 1,94 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 8200 на мл).
ПРИМЕР 14. Процесс проводят, как описано в примере 3, но исключают стадию разбавления водной суспензии микроорганизмов водой до общего объема около 1 л, т.е. для обработки дизельного топлива используют водную суспензию микроорганизмов с объемной биомассой около 50% об/об.
Получают 1,93 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 8600 на мл).
ПРИМЕР 15. Процесс проводят, как описано в примере 3, но вместо разбавления водной суспензии микроорганизмов водой до общего объема около 1 л проводят ее разбавление водой до общего объема около 500 мл, после чего объемная биомасса микроорганизмов в разбавленной суспензии составляет около 10% об/об, эту суспензию используют для обработки дизельного топлива.
Получают 1,96 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 7500 на мл).
ПРИМЕР 16. Процесс проводят, как описано в примере 3, но вводят следующую дополнительную стадию разбавления водной суспензии микроорганизмов с объемной биомассой около 5% об/об.
Около 10 мл водной суспензии микроорганизмов с объемной биомассой около 5% об/об при интенсивном механическом перемешивании разбавляют водой до общего объема около 1 л, после чего объемная биомасса микроорганизмов в разбавленной суспензии составляет около 0,05% об/об, эту суспензию используют для обработки дизельного топлива.
Получают 1,97 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 8800 на мл).
ПРИМЕР 17. Процесс проводят, как описано в примере 1, но на 2,0 л дизельного топлива берут около 200 мл полученной водной суспензии (объемное соотношение водная суспензия - дизельное топливо составляет 10% об/об).
Получают 1,97 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 4800 на мл).
ПРИМЕР 18. Процесс проводят, как описано в примере 1, но на 2,0 л дизельного топлива берут около 2 мл полученной водной суспензии (объемное соотношение водная суспензия - дизельное топливо составляет 0,1% об/об). Получают 1,98 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 9500 на мл).
ПРИМЕР 19. Процесс проводят, как описано в примере 1, но вместо механического перемешивания водной суспензии и дизельного топлива при помощи турбинной мешалки перемешивание осуществляют при помощи системы циркуляции, для чего жидкость отбирают из емкости снизу при помощи насоса и возвращают в эту емкость сверху.
Получают 1,97 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 8400 на мл).
ПРИМЕР 20. Процесс проводят, как описано в примере 1, но вместо механического перемешивания водной суспензии и дизельного топлива при помощи турбинной мешалки перемешивание осуществляют в трубопроводе за счет турбулентного движения.
Для этого из двух емкостей, одна с дизельным топливом и другая с водной суспензией, разными насосами подают жидкости в начало трубопровода таким образом, чтобы значение критерия Рейнольдса Re для потока дизельного топлива в трубопроводе было выше критического значения для турбулентного движения 2300.
При диаметре трубопровода d = 5 мм (0,005 м) и вязкости дизельного топлива v = 3 сСт (3 10' 6 м 2 /с) линейная скорость потока дизельного топлива о должна быть не менее и = Re v/d = 2300-3 10' 6 /0, 005 = 1,38 м/с, что соответствует объемной подаче не менее Q = п яб 2 /4 = 1 ,38- 0,785 0,005 2 = 2,7 10' 5 м 3 /с, или 0,027 л/с, или 1,62 л/мин.
При этом соотношение объемных подач насоса водной суспензии и насоса дизельного топлива должно составлять 5% об/об.
Получают 1,96 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 8000 на мл).
ПРИМЕР 21. Процесс проводят, как описано в примере 20, но в начало трубопровода вставляют инжектор, при этом дизельное топливо подают насосом как рабочую жидкость через сопло, а водная суспензия всасывается как пассивная жидкость через боковой патрубок.
Получают 1,96 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 8200 на мл).
ПРИМЕР 22. Процесс проводят, как описано в примере 1, но вместо отстаивания в делительной воронке водную суспензию отделяют от дизельного топлива при помощи жидкостного сепаратора ЭСБ02 (производительность 0,833 л/мин, частота вращения барабана 11000 об/мин). Получают 1,92 л дизельного топлива (содержание частиц размером более 4 мкм - 4900 на мл).
Список используемой литературы
1. Патент RU 2014154 С1, опубл. 15.06.1994
2. Патент RU 2159680 С1, опубл. 27.11.2000.
3. Патент RU 2198014 С1, опубл. 10.02.2003.
4. Патент RU 2275229 С2, опубл. 27.04.2006.
5. Патент RU 2338574 С1, опубл. 20.11.2008.
6. Патент RU 2484877 С1, опубл. 20.06.2013.
7. Патент RU 2665522 С2, опубл. 15.08.2018.
8. Патент RU 2148425 С1, опубл. 10.05.2000.
9. Патент RU 2205056 С1, опубл. 27.05.2003.
10. Патент RU 2732273 С1, опубл. 14.09.2020.
11. Патент RU 39502 U1, опубл. 10.08.2004
12. Заявка JPWO 2008032604 А1, опубл. 20.03.2008.
13. Патент RU 2538126, опубл. 10.01.2015.
14. Патент RU 2405825 С1, опубл. 12.12.2010.
15. Заявка JP 2000144149 А, опубл. 26.05.2000.
16. Патент RU 2324724 С2, опубл. 20.05.2008
Next Patent: NANO-MODIFIED CEMENT WITH LOW WATER DEMAND