混合燃料及其生产方法以及能使用该混合燃料的发动机的制作方法

文档序号:5106228阅读:164来源:国知局
专利名称:混合燃料及其生产方法以及能使用该混合燃料的发动机的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的含有来自制浆废水或废液中的有机物的混合燃料及其生产方法;本发明还涉及一种能够使用上述混合燃料的发动机以及能够用于该发动机系统的油箱、喷油器。
背景技术
世界经历了数次石油危机,可替代石油燃料的替代燃料无疑一直是全世界各国能源化工行业内的热门课题,由于其涉及政治、经济的双重重要性,可以认为,所有显而易见能够使替代燃料(包括木质素燃料)成为可实际利用的石油替代燃料的技术方案或技术突破或技术效果均已经被提出来了,没有提出的则基本上属于非显而易见的技术。木质素作为制浆废液排放的主要成分,被提出作为石油替代能源的历史是1980 年美国Alabama大学的Djordjevic,Μ. S.和Douglas,G. W.提出了木质素粉末作为替代燃料需要解决的问题是木质素与柴油混合物的稳定化,而US7^1063 (Bi) 2007-08-28H0LLAND JOHN J则提出了对上述问题的解决方案,即通过机械搅拌方式保持燃料的混合均勻和输送。然而,在先技术只是提出了干的木质素颗粒可以添加入液体燃料中而没有涉及或没有注意到未经特别处理的木质素颗粒容易吸收空气中的或含在燃油中的微量水分并互相粘连粘接长大,短时间内即可造成发动机油路的堵塞并迫使发动机运行不稳以至停机的问题,长时间则有可能发生混合燃料中的木质素颗粒之间的板结问题。在先专利申请文献中提出了限制碳水化合物重量含量小于4%的建议,以克服碳水化合物颗粒的聚集或板结对发动机油路的影响,可见为了增加石油燃料的替代量和解决发动机管路内燃料可靠稳定输送问题,颗粒燃料的进一步物化处理是一个需要和有待解决的问题。2007年2月7日ROWELL DEAN ff(W0 2008098040 (Al), US2008184709 (Al))提供了利用糖化发酵生物质原料所产生的木质素剩余物颗粒与空气和天然气或乙醇、丙烷或液化天然气混合后应用于燃气轮机的技术,由于不同条件下得到的木质素具有不同的特性或性质,该专利文献并没有表明涵盖其它各种条件下得到的木质素颗粒。木质素作为一个有重要吸引力的石油替代燃料,传统的方法和已经开展的大量的工作主要集中在如何将其加水与燃料油乳化或液化后作为液体燃料来使用,包括通过化学反应使其转化为燃料或者将其溶于水再与燃料油乳化混合后来使用,而将木质素以颗粒的方式作为石油燃料的替代燃料,从理论研究、实验室研究到实际工业领域的使用都还是一个新的领域,需要大量的开创性的工作,比如改变传统的液化的思路,对木质素的物理化学性质进行改性就是一个新的领域,本发明的方法是在这一新领域的进一步的改进工作,是对在先专利申请(申请号PCT/CN2009/07467;3)的继续改进, 是将制浆造纸领域(尤其是烧碱法制浆和溶剂法纸浆领域)的废液排放治理与内燃机替代能源方案的有效结合,是最简单和经济的解决纸浆废液污染问题的技术方案。

发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种解决制浆废水废液中有机污染物处理方法,使纸浆废水、废液经过低成本的处理即可实现资源化的利用。本发明的目的还在于由缩合稳定的制浆废液中的可燃有机物,尤其是中性木质素或酸性木质素微细颗粒,或及部分无机物、少量酸(以下统称“缩合稳定的固体颗粒”燃料) 与液体燃料混合而成的用于内燃机(包括以燃料油为燃料的燃气轮机)的混合燃料,该混合燃料能够替代现有的液体燃料,具有节能环保,解决纸浆厂废液排放污染等特点。本发明的目的还在于提供上述混合燃料的生产方法。本发明的目的还在于提供一种能够使用混合燃料的发动机系统的油箱、喷油器。为达到上述目的,本发明首先提供了一种用于内燃机的混合燃料,该混合燃料是含有由缩合稳定的制浆废液中的有机物,尤其是中性木质素(主要来自于溶剂法制浆废液中)或酸性木质素微细颗粒,或及部分无机物、少量酸的悬浊液,所述液体燃料包括汽油、 煤油、柴油、可用于内燃机的重油、乳化重油和无水乙醇等中的一种或两种以上的混合物。在本发明所提供的混合燃料中,以混合燃料的总量计,优选地,固体颗粒的体积含量为0. l-90v%,余量为液体燃料。为了更好地适应在现有发动机中使用,优选地,缩合稳定的固体颗粒的体积含量范围为1^%至2(^(%,更优选为至10v%;当采用本发明提供的经过改进的发动机时,缩合稳定的固体颗粒或任何可燃固体粉末的体积含量范围为至 90v %,优选为20v %至90v %,更优选为20v %至50v % ;上述上限的确定是为了保证混合燃料在内燃机油路中保持有一定的可输送性和流动性,以及另外使混合燃料中的固体部分被充分浸润而不形成粉尘可以方便地包装运输以及可以方便地与天然气、空气混合,作为准气态的混合燃料用于燃气轮机,上述下限的确定是为了保证添加足够的可燃固体粉末以发挥含氧燃料所具有的助燃和降低排放污染的作用。在本发明所提供的混合燃料中,所采用的缩合稳定的固体颗粒粒径一般小于150 微米,优选小于50微米,更优选小于20微米,更优选小于5微米,最优选的小于1微米。所述酸性木质素是利用无机酸对各种方法制得的木质素进行酸化处理后得到的木质素(其特点是在燃料油中维持酸性状态),在本发明中称为酸性木质素,对酸性木质素进行高温加热缩合稳定处理,尤其是混合在液体燃料中在搅拌或研磨状态下的加热处理, 得到的经过缩合稳定处理的木质素,在本发明中称为缩合稳定的酸性木质素。所述缩合稳定的固体颗粒还包括高温处理或及酸化处理制浆废液中的其它各种有机物成分,如木质素碳水化合物的复合体、果胶、淀粉、生物碱、半纤维素、纤维素、糖类、有机物的盐(主要为钠盐)、有机酸、树脂等。由于混合燃料中的各种组分的比重不同,容易在油箱中发生分层现象,为了解决此一问题,本发明还提供了一种使用上述混合燃料的发动机,以达到使混合燃料中各种组分能够被均勻地输送入发动机气缸内雾化燃烧的目的,该发动机包括一个体积随油量消耗而自动减小的油箱,或包括一个设有均勻输出混合燃料的出油装置,该装置为多个分布在油箱不同高度的输油系统进油口,且每一个进油口配设有一个输油泵抽吸装置,以便使混合燃料中因比重不同而分层的含有不同含量固体粉末的部分均能被输送入发动机的输油泵或喷油泵,或者该发动机进一步配设有一个盛装有纯的柴油或汽油的油箱,如常规的油箱有一个进油口和一个出油口,发动机运行过程中,混合燃料和纯液体燃料通过一个三通电磁阀的控制定时交替向发动机的输油泵或喷油泵提供燃料。该发动机不仅适用于本发明提供的混合燃料,而且也适用于现有的各种液体燃料,例如汽油、柴油、乙醇等。
为减少传统的喷油器针阀容易受到固体颗粒的阻塞或固体颗粒受热后,尤其在靠近气缸一侧的针阀表面受热后固体颗粒的沉积而造成针阀运动不畅或密封不严使燃料雾化不良的问题,本发明还提供了一种用于上述发动机喷油器的多孔或单孔开式喷油器 (嘴)结构。本发明还提供了一种含有来自制浆废液中的缩合稳定的固体颗粒和液体燃料的混合燃料的生产方法,该方法包括以下步骤步骤A、将制浆废液或酸水解或酶解生物质排放的含碱性或酸性或中性木质素的黑液或混合物中加入硫酸或盐酸或硝酸或碳酸(即二氧化碳气)或磷酸至PH值小于6,得到混合物。步骤B、在步骤A之后,或同时加入液体燃料,进行充分搅拌乳化混合,得到混合物;步骤C、在搅拌、剪切乳化或研磨的同时,对步骤B或步骤K得到的混合物进行蒸馏脱水和/或溶剂,得到脱水及溶剂后的含有缩合稳定的固体颗粒,尤其是缩合稳定的酸性木质素粉木、少量酸及相应盐分和液体燃料的混合燃料。优选地,蒸馏脱水、溶剂的温度为 110-200°C,更优选为 120-160°C。根据需要,可以通过减少或增加步骤C中液体燃料含量的方式调节固体燃料的实际使用所需的含量以及易于搅拌、剪切乳化或研磨操作。在本发明提供的上述混合燃料生产方法中,优选地,该方法可以包括以下步骤步骤D、对步骤A或步骤I得到的混合物进行过滤部分脱水和/或溶剂,得到含水和/或溶剂及少量酸及相应酸的盐的酸性木质素、废液中的其它有机物和无机物的混合物;步骤E、对步骤D得到的酸性木质素、废液中的其它有机物和无机物的混合物进行烘干脱水(例如高温烘干脱水;优选地,烘干脱水的温度在110-200°C之间,更优选在 130-200°C之间,或者,在热空气或热的惰性气体中喷雾脱水和/或脱溶剂,热空气或热的惰性气体温度最好在200-400°C之间),脱水及溶剂后与液体燃料混合,得到混合物;步骤F、对步骤E得到的混合物进行粗磨和细磨,得到含有缩合稳定的固体颗粒, 尤其是缩合稳定的酸性木质素粉末及少量酸和盐与液体燃料的混合燃料。在本发明提供的上述混合燃料生产方法中,更优选地,该方法在步骤A和步骤B之间增加以下步骤步骤G、在步骤A的混合物中滴加氢氧化钙溶液以沉淀硫酸根、碳酸根或磷酸根或硅酸根离子,或用离子膜法或电渗析的方法脱除硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐、盐酸盐、磷酸盐或硅酸盐,得到混合物;步骤H、在步骤G的混合物中通入二氧化碳气体或滴入碳酸水,沉淀多余的钙离子,脱除沉淀物,得到混合物;步骤I、在步骤G或步骤H的混合物中滴加硝酸溶液使混合物恢复为酸性状态;最好PH值小于4。在本发明提供的上述混合燃料生产方法中,优选地,步骤J取代步骤G和步骤H 步骤J、在步骤A的混合物中滴加硝酸钙或硝酸钡溶液以沉淀硫酸根、碳酸根或磷酸根离子,得到含硝酸盐的酸性状态的混合物。
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在本发明提供的上述混合燃料生产方法中,更优选地,该方法在步骤B和步骤C之间增加以下步骤步骤K、静置步骤B得到的混合物,抽取悬浮于溶液上部的含酸性木质素、制浆废液中的其它有机物、燃料油及由酸性木质素和/或由燃料油携带的其它有机物、酸、盐等物质,得到混合物。在本发明提供的上述混合燃料生产方法中,更优选地,直接将步骤A、步骤B、步骤 D、步骤H、步骤I、步骤J或步骤K得到的混合物用喷头喷雾方式喷向热的燃料油表面或喷入其内部,通过水分或溶剂法制浆中的溶剂在油中的爆裂沸腾作用,木质素颗粒得到充分细化,最终得到含酸及相应盐和缩合稳定的固体颗粒,尤其是缩合稳定的酸性木质素的混合燃料。在本发明提供的上述混合燃料生产方法中,更优选地,为了保证中性木质素或酸性木质素的完全缩合稳定,将步骤A、步骤B、步骤D、步骤H、步骤I、步骤J或步骤K得到的混合物用喷头喷雾方式喷向热的燃料油(或其它耐热有机溶剂,如高温融化的石蜡)表面或喷入其内部,或者将该混合物直接与加热容器内的燃料油混合,在从上向下往燃料油喷雾的同时,将沉向容器底部的酸性木质素混合物连同部分燃料油从容器的底部或下部,用耐热油泵抽出后再向燃料油表面或内部进行循环高压喷雾雾化操作,直至燃料油内没有水汽逸出为止。将上述混合物通过高压喷雾装置喷雾入高温燃料油中(如柴油、重油或石蜡或耐热的高温导热油中),燃料油温度在110-200°C之间,为了减少能耗和减少利用附加值高的高温热源,燃料油温最好在110-150°C之间,但为了加快酸化后的木质素的脱水和缩合稳定的速度以增加单位时间内的产量,高温燃料的温度可以选择在150-160°C之间或更高的温度,但须小于木质素的碳化分解温度)。在本发明提供的上述混合燃料生产方法中,更优选地,上述加热脱水处理的容器内壁采用聚四氟乙烯层涂覆,以避免酸性木质素在缩合稳定之前与普通材料(如玻璃或金属材料)的器壁粘接。在上述混合燃料生产方法中,当所述木质素为经过缩合稳定处理的酸性木质素时,烘干脱水或蒸馏脱水的温度一般要高于105°C,喷雾干燥的温度一般要不低于200°C ;优选地,烘干温度为110-250°C,蒸馏温度为110-200°C,喷雾干燥的温度为200-400°C ;更优选地,烘干温度为130-200°C,蒸馏温度为120-160°C,喷雾干燥的温度为250_350°C。在本发明提供的上述混合燃料生产方法中,更优选地,为了充分脱除混合燃料中的硫酸、盐酸、磷酸或微量的水分,增加以下步骤步骤L、在上述步骤中得到的混合燃料中加入块状的氧化钙,静置或搅拌使混合燃料中的酸和水分被氧化钙充分吸收,过滤后得到混合燃料;可选地增加步骤M、加入少量浓硝酸( 60%重量),使混合燃料呈微酸性状态。在本发明所提供的混合燃料生产方法中,优选地,制浆排放的废液中的有机物是经过酸化处理以及缩合稳定处理得到的固体颗粒,其中,缩合稳定处理是对酸化处理之后的有机物,尤其是木质素进行温度在100°c以上的蒸馏等脱水处理,并且保持所述的固体颗粒在燃料油中的酸性状态,经过上述处理之后得到的缩合稳定的固体颗粒在燃料油中能够很好地分散并具有良好的流动性,也表现出很强的疏水性,难以再吸收或吸附水分,不会或短时间内不会再明显地相互结合长大。在本发明所提供的混合燃料生产方法中,优选地,考虑到混合燃料不仅要求有良好的流动性,还要求在发动机高温的喷油嘴处(如柴油机或燃气轮机或直喷的汽油机)不会由于高温而发生二次缩合长大,以免影响喷油嘴对混合燃料的雾化性能,同时考虑到制浆废水里还含有少量半纤维素(其开始分解温度 200度),及少量纤维素(其开始分解温度260度),而木质素在295度才开始分解,为了避免由于半纤维素和纤维素的热分解导致碳化颗粒的产生,上述缩合稳定的酸性木质素颗粒最好增加一个短时间的(如5秒钟内,长于混合燃料在喷油嘴处停留的时间即可)油浴老化的步骤,油浴温度最好为180-250°C (隔绝空气的情况下),使酸性木质素等有机物充分缩合稳定和老化,使其在喷油嘴处不会发生因为高温而粘结。在本发明提供的混合燃料生产方法中,优选地,该生产方法还包括在步骤A中含木质素的废水中添加蒽醌、2-萘酚、萘、甲基蒽醌、对苯二酚、苯醌、菲醌、萘醌、蒽酮、醌二酚、萘二酚、对菲二酚,它们的烷基、烷氧基、羟基、氨基和羧基衍生物,它们的先体和互变异构体,以及它们的盐等中的一种或多种的混合的步骤。木质素破碎后的小颗粒易于发生再缩合缩聚反应使木质素难以被最终研磨粉碎至细小颗粒,本发明中发现,高温热处理木质素或在木质素与燃料油的混合物中添加微量蒽醌等有助于防止木质素细小颗粒间或固体颗粒间的相互缩合的发生。通过采用本发明的技术方案能够解决以下几个主要问题第1、提供了一种具有良好稳定性和流动性的含缩合稳定的酸性木质素、以及制浆废液中的其它有机物、酸及盐分的混合燃料替代石化燃料用于驱动内燃机等以提供动力。第2、解决酸性木质素颗粒及所述固体颗粒生产过程中需要使用较低经济成本的硫酸、盐酸或磷酸但这些酸或酸根不利于混合燃料在发动机气缸内燃烧做功的问题。第3、解决燃烧尾气脱氮氧化物的问题。第4、解决酸性木质素及所述的固体颗粒容易在高温的喷油嘴处粘结问题。第5、以经济可靠的方法实现混合燃料的生产,尤其是同时解决混合燃料生产过程中(如酸洗后直接与燃料油混合)所引进的水分的脱除问题和解决固体颗粒细化以及缩合稳定化问题,以及解决通过利用油脂包裹缩合稳定的固体颗粒方便运输的问题。第6、利用合适的油箱结构以简洁的方法使非均质混合燃料中比重不同的各组分或分层的各组分能够均勻地从油箱中输送入输油管路内,以及发动机输油方法和多孔或单孔开式喷油嘴喷射方法,避免发动机传统的喷油嘴针阀结构容易受到颗粒燃料或杂质的影响问题,尤其能使该混合燃料能够被方便可靠地输送入内燃机气缸内喷射燃烧,同时提供更好的油嘴喷雾效果。第7、解决含水分的酸性木质素粘黏器壁的问题。


图1为实施例2提供的循环喷雾脱水装置示意图;图2为实施例5提供的喷油器针阀结构示意图;图3为实施例8油箱均勻输出混合燃料的出油装置的结构示意8
图4为实施例9提供的喷油器的结构示意图;图5为实施例9提供的喷油器的另一结构示意图;图6为实施例9提供的喷油器的另一结构示意图;图7为实施例9提供的喷油器的另一结构示意图;图8为实施例10提供的喷油器的结构示意图;图9为实施10提供的喷油器的另一结构示意图;图10为实施例10提供的喷油器的另一结构示意图;图11为实施例10提供的喷油器的另一结构示意图;图12为实施例11提供的喷油器的结构示意图;图13为实施例11提供的喷油器的另一结构示意图;图14为实施例11提供的喷油器的另一结构示意图;图15为实施例12提供的喷油器与汽缸的安装示意图;图16为实施例12提供的喷油器与汽缸的另一安装示意图。
具体实施例方式实施例1 在常温常压下,以碱性木质素为例,将100毫升木质素溶于500毫升水中,得到木质素水溶液(或者直接取自烧碱法纸浆厂溶解有木质素的纸浆废水溶液,最好先浓缩至固形物含量至10-30% ),用浓度为IOwt %的无机酸(如盐酸、硫酸、磷酸或硝酸,或通入二氧化碳得到的碳酸)水溶液中和木质素水溶液至PH值小于4,最好小于3,得到水分、酸性木质素、其它废水中所含的有机物、相应的盐和剩余酸的混合物,当木质素以及部分有机物以云雾胶状沉淀完全沉淀后,将容器内混合溶液取出,此时最底层少量的渣滓被除去,再用 400目尼龙布筛粗过滤掉部分水分、部分酸和部分盐分,将得到的含水量大约为60-90%的含水状态的酸性木质素及其它有机物、无机物的浆状混合物,进行喷雾干燥(干燥所用的热风温度200-400°C,最好在250-350°C之间)得到主要含缩合稳定的微小木质素(酸性木质素)及其它有机物的颗粒,再进行计量并与燃油混合得到混合燃料;或者进一步地利用震动球磨机进行研磨至颗粒尺寸小于10微米,得到含有酸、盐、酸性木质素等缩合稳定的固体颗粒与燃料油混合的燃料。或者,将上述含水状态的混合物放入电热烘箱,在110-250°C之间,最好在 130-200°C之间,鼓风干燥5小时后,得到块状混合物,将50克该块状混合物放入500克柴油内,先用胶体磨磨10分钟至粒径约50微米大小,再用高频振动研磨机进行研磨,得到缩合稳定的固体微小颗粒的酸性木质素、酸和盐等与柴油的混合物(利用湿润的PH试纸测试酸性木质素颗粒或混合物的固体颗粒的PH值显示在5-6之间),过滤提取酸性木质素颗粒尺寸约小于10微米部分(经由1000目滤布常压下过滤),再进行计量并与柴油混合得到混合燃料。为了减少水分并获得缩合稳定的细小的固体颗粒,尤其是缩合稳定的酸性木质素颗粒,也可以将100克上述含水状态的酸性木质素浆状混合物直接放入500克柴油内,在蒸馏温度为110-200°C之间,最好在蒸馏温度为120-160°C之间加热1小时进行蒸馏脱水,在蒸馏脱水的同时利用高速乳化剪切机或搅拌棒进行搅拌剪切,最后得到不含水分的微细酸性木质素、废水中的其它有机物颗粒及少量酸、盐分与柴油相混合的混合燃料(利用湿润的PH试纸测试酸性木质素颗粒或混合物的固体颗粒的PH值显示在5-6之间),过滤提取缩合稳定的固体颗粒尺寸约小于10微米部分(经由1000目滤布常压下过滤),再计量与柴油混合供发动机使用。随水分蒸馏出来的柴油中的低沸点组分经冷凝与水分离后回流入混合燃料中,或者在脱水过程中即循环地从热油容器的底部引出热油与木质素颗粒的混合物。另外,添加蒽醌或蒽醌类物质(最好在木质素溶于水时加入或加入到造纸废液中,蒽醌的熔点较高为286°C,2-萘酚熔点也较高为123-1M°C,可以在研磨过程中分散在溶液中;低溶点的如萘熔点80. 3°C,1-萘酚熔点96°C可以在蒸馏脱水的热溶液中通过搅拌剪切而分散在混合物中),可以制造出在油中如同云雾状的、微细的酸性木质素颗粒,只要轻轻摇动混合燃料,木质素即可迅速在液体中均勻分布和流动,这也更加便于含木质素的混合燃料的实际使用;所得到的木质素颗粒大小平均值可以小于1微米,最大颗粒8微米, 而纯粹的机械研磨很难达到平均粒度5微米以下的尺度,且颗粒大小分布也较宽,最大的颗粒可达19微米。具体操作方式为,先在木质素的水溶液中分别添加约占木质素重量的 0.001-0. 07%的蒽醌、2-萘酚或萘等化学物质(由于有些蒽醌类化学物质难溶于水,最优的方案是先将蒽醌类化学物质在水中或油中进行研磨粉碎溶解后应用),将此含蒽醌等蒽醌类化学物质的燃料油定量后倒入木质素的水溶液里充分搅拌,再进行木质素的酸化或酸洗处理。蒽醌类化学物质可以是甲基蒽醌、对苯二酚、苯醌、菲醌、萘醌、蒽酮、醌二酚、萘二酚、对菲二酚,或者上述物质的烷基、烷氧基、羟基、氨基或羧基衍生物,或者它们的盐、它们的先体或互变异构体等,均与蒽醌或2-萘酚或萘一样具有影响木质素缩合的作用,因此, 可以作为后者的替代品。实施例2本实施例提供了混合燃料的一种生产方法,将实施例1中的浆状混合物或将该浆状混合物与柴油(约为酸性木质素含量的ι-ιο% )混合后得到的混合物用喷头喷雾方式喷向热的燃料油表面或喷入其内部,进行动态的蒸馏脱水,所用燃料油为柴油,并恒温在 110-200°C之间,但为了加快酸化后的木质素及其它有机物的脱水和缩合稳定的速度以增加单位时间内的产量,高温燃料的温度可以选择在150-160°C之间或更高的温度,但须小于木质素的碳化分解温度095°C),在盛放燃料油的油箱中配置搅拌浆或剪切乳化机构(例如高速乳化剪切机),燃料油的体积为5升或10升。含少量水分的酸性木质素、其它有机物、酸、盐分和/或油的混合物喷雾入热的燃料油中,喷雾头在热油上方进行喷雾或侵入热油液面下进行喷雾,每个单位时间内只需脱除少量的水分。将所得混合物过滤或沉淀分离掉部分燃料油,即可获得不同缩合稳定的固体颗粒含量的混合燃料(利用湿润的PH试纸测试缩合稳定的酸性木质素颗粒或所述的缩合稳定的固体颗粒的PH值显示在5-6之间)。在上述混合燃料生产方法中,更优选地,为了保证酸性木质素及其它有机物的完全缩合稳定,将前述混合物用喷头喷雾方式喷向热的燃料油(或其它耐热有机溶剂,如高温融化的石蜡)表面或喷入其内部,或者将该混合物直接与加热容器内的燃料油混合,在从上向下往燃料油喷雾的同时,将沉向容器底部的酸性木质素等的混合物连同部分燃料油从容器的底部或下部,用耐热油泵抽出后再向燃料油表面或内部进行循环高压喷雾雾化操作,直至燃料油内没有水汽逸出为止,使酸性木质素及其它有机物充分缩合稳定。实际运行时,如图1所示,受加热保温的容器101的上下部分可以有一定的温差,保持混合燃料中的
10水分在容器的上部沸腾蒸发,而下部起到保温的作用。图中,102为耐热高压泵输送沉底的酸性木质素混合物与燃料油混合的混合物从上部循环地喷雾入热油中,103为输送和雾化含酸性木质素等物质的高压泵,104为混合物的进口,105为水蒸气夹带油气的出口,106为热油面位置。为了减少从喷雾头107或108喷雾形成的酸性木质素颗粒等在完全缩合稳定之前互相粘接的机会,加热容器101的高度越高越好,使酸性木质素颗粒及其它固体颗粒在沉底的路径上有足够的时间进行缩合稳定反应。加热容器内的燃料油最好保持持续的搅动,以使刚喷入的混合物成型为固体颗粒但未完全缩合稳定前难以相互接触黏黏长大。上述生产方法中将含水、少量酸和盐状态的酸性木质素等的浆状混合物与燃料油混合后蒸馏脱水或喷雾入燃料油中蒸馏脱水的优点是比其它生产方法生产流程短,可利用在酸的水溶液中易于生成微细酸性木质素颗粒的特点,使细小的酸性木质素颗粒及其它固体颗粒从水相“平移”到液体燃料中,避免了酸性木质素或其它有机物先固化成固体再破碎成小颗粒的工艺过程,既节约了生产成本,也避免了木质素等有机物在直接干燥后,由于电荷及机械的作用,使本来微细的固体颗粒变成了几十、几百微米的大颗粒,也可以避免干燥的细小固体颗粒由于高的比表面积在加入燃料油之前再次吸附空气中的水分,因此“平移” 法易于得到混合于液体燃料中的细小颗粒的缩合稳定的酸性木质素。与球磨或胶体磨破碎干燥的木质素或经缩合稳定后的酸性木质素或包括其它有机物的混合物相比,可能是由于机械力的作用的缘故,所得固体颗粒致密容易结成大块而发生挂壁现象,因此,固体颗粒容易以较快的速度发生沉淀而影响混合燃料在燃油系统中的输送,而通过喷雾进入高温热油中以剧烈爆炸方式缩合稳定所得到的木质素颗粒及其它固体颗粒应该是不规则和疏松的状态,或许其颗粒边缘具有鞭毛,树枝状毛细结构,起到了在燃料油中互相支撑的效果,使固体颗粒形成不易沉淀、云雾状流动性良好的三维网架结构,在轻微扰动状态即能均勻地漂浮混合在液体燃料之中,因此,具有更好的输送流动性的优点。在向高温热油中大量喷雾木质素溶液或木质素与油及水形成的胶体或各种混合物的胶体时,由于缩合脱水反应尚未完全,部分形成的木质素颗粒或其它有机物颗粒具有很强的反应活性和粘接性而导致木质素、有机物与玻璃器皿或金属反应容器器壁粘黏,因此,反应容器内壁最好涂以聚四氟乙烯形成不沾层(小量试验用不沾电饭锅代替反应容器)O实施例3 或者,在制浆废液与酸溶液混合之前或之后或混合的同时加入燃料油(占木质素重量的ι-ιο% ),并进行充分的机械搅拌,静置后得到上浮于溶液上部的酸化木质素、其它有机物、酸、盐分与油和水分形成的胶体,取出或通过过滤方式获得该酸化或酸性的混合物胶体;再利用实施例1和2提供的方法生产出混合燃料。实施例4 从经济成本考虑,用硫酸酸化稳定的酸性木质素及其它有机物的混合燃料是最有经济竞争力的,但实验发现,含有硫酸或硫酸钠的混合燃料使柴油发动机运行时发生断续或持续的敲缸现象,因此,需要将其脱除。在实施例1中利用硫酸酸化时获得的含有酸性木质素、其它有机物、硫酸、硫酸钠的混合物或者进一步混合油燃料油柴油的混合物中加入氢氧化钙水溶液,使硫酸及部分硫酸钠生成硫酸钙沉淀H2S04+Ca (OH) 2== CaS04 I +2H20Na2S04+Ca (OH) 2== CaS04 J, +2Na0H上述混合物中多余的氢氧化钙通过通入二氧化碳气体或滴入碳酸水后形成碳酸钙沉淀而除去。另外在过滤掉沉淀物的混合物中加入少量比较昂贵的硝酸以保持其酸化特性。或等效地加入硝酸钙H2S04+Ca (N03) 2== CaS04 I +2HN03Na2S04+Ca (N03) 2== CaS04 I +2NaN03另外在过滤掉沉淀物的混合物中还可再加入硝酸以保持或增加其酸化特性。或用离子膜法除去硫酸根离子后加入少量少量比较昂贵的硝酸维持酸性木质素的酸化环境或特性。上述化学反应后所得到的混合燃料中含有的盐分硝酸钠是强氧化剂,因此,它的存在对于发动机汽缸内的混合燃料的燃烧是有利的,但是,其燃烧产物中会有对气缸壁有腐蚀性的氧化钠或氢氧化钠产物,以及产生对环境有污染的氮氧化物(实验测得各种工况下型号S195的柴油机,使用含10% ν/ν缩合稳定的木质素与柴油的混合燃料的氮氧化物的排放含量是使用纯柴油时的一倍,平均分别为30ppm和69ppm)。因此,对汽缸材质有更高的要求,需要其耐碱,如采用含镍合金或气缸套表面渗镍处理,也需要对氮氧化物的排放采取措施。而用盐酸酸化稳定的木质素与柴油的混合燃料,在经过发动机高温燃烧条件下, 容易产生有毒的含氯有机化合物,因此,氯离子需要除去,如通过与硝酸银反应生成氯化银沉淀;或者用离子膜法去除氯离子。上述方案中通过加入氢氧化钙,同时可以实现硅酸、碳酸根、磷酸根的脱除H2Si03+Ca(0H)2 == CaSi03 I +2H20实施例5 在用含10% ν/ν缩合稳定的酸性木质素及其它有机物的固体颗粒作为R175 (A)和 R180柴油机的燃料时,空载状态下一般运行10小时后即发现有敲缸现象的发生。如图2所示,其原因是由于喷油嘴套内的针阀201的落座202处(成直角的角落里)形成了酸性木质素或及所述固体颗粒结块或部分碳化层,从而使落座密封不严,导致喷油器嘴滴漏燃料而造成发动机敲缸(注针阀沿轴向移动时决定了是否发生喷油动作,针阀落座于喷油器套的内壁上时起到密封隔离喷油器的内腔与发动机气缸的作用)。因此,混合燃料不仅要求有良好的流动性,还要求在高温的喷油嘴处不会由于高温而发生颗粒燃料的二次缩合长大,影响混合燃料的雾化。考虑到制浆废液中一般含有少量的半纤维素(其分解开始温度为200°C,或少量的纤维素(其分解开始温度260°C ),木质素的开始热分解温度290°C,为了避免碳化颗粒的产生影响混合燃料的使用,将含酸性木质素、有机物、少量酸和盐分的混合燃料在200°C的温度下,隔绝空气,在搅拌的同时老化加热5秒-30分钟。为了充分脱除混合燃料中的酸、水分,在前述的混合燃料中,加入块状氧化钙,静置或搅拌使混合燃料中的酸和水分被氧化钙充分吸收,过滤后得到混合燃料;同时,可以再加入少量浓硝酸( 60%重量),使混合燃料呈微酸性状态(湿润PH试纸检测值在5-6之间)。另外,将成直角的针阀101落座202处改为倾斜角将有利于燃料喷出喷油嘴的同时对针阀的清洗作用。实施例6 将前述实施例1-5中的纸浆废水以溶剂法制浆中的废液替代(但酸化步骤可以采用也可以省略),即将抽提纸浆原料后得到的抽提液(含有有机溶剂、水、木质素等有机物或及作为催化剂的酸、碱物质)作为混合燃料生产的原料,得到混合燃料,但需在生产流程中,增加溶剂回收的步骤。溶剂法制浆可利用的有机溶剂有如醇类、有机酸类、酚类、酯类、 醚类等。传统的将木质素及其它有机物与废液或抽提液中的溶剂分离的方法是用水溶出有机溶剂使主要是木质素的物质析出抽提液,但所得到的木质素及有机物具有粘黏性,不适合作为需要在油路中能够保持尺寸稳定和能够被稳定输送的混合燃料的一部分,因此,需要对其进行改性处理,尤其是酸化缩合稳定的处理。在上述将纸浆废水或废液转化为燃料的一部分的方法中,尤其是将溶剂法得到的抽提液直接喷到热油中的方法具有最简洁的工艺流程和经济竞争力。随水分蒸馏挥发的溶剂通过冷凝回收后循环回制浆流程,或废水或废液中的半纤维素、戊糖在高温处理过程中转化生成的醋酸、糠醛等在经过挥发冷凝提取回收后作为产品的一部分;而且,残留在热油中的有机溶剂以及生成的糠醛等液体有机成分还可以作为混合燃料的一部分而无需增加分离成本。以乙醇法抽提为例,所得的抽提液 (含有乙醇、水及溶于其中的有机物、无机物)直接喷到热油的表面,热油的温度最好在乙醇的热分解温度以下,110°c以上。此时,水分和乙醇爆裂且成为蒸汽而与混合其中的固形物挥发相分离,固形物作为细小的颗粒而进入热油中并发生进一步的脱水、缩合稳定形成混合燃料或混合燃料的固体颗粒原料。实施例7:考虑到前述的缩合稳定的酸性木质素的运输和使用的方便,所生产的产品最好尽可能多的过滤掉与之混合的燃料油,所得的半流体/半固体产品便于包装运输,如利用塑料袋包装运输到加油站,在加油站现场为车辆配制所要求含量的混合燃料。因为即使经缩合稳定的酸性木质素在长时间的运输或使用过程中暴露在有湿度的空气中时,也容易吸附一些水分而影响混合燃料的质量(如流动性等)。为了进一步增加缩合稳定的酸性木质素的疏水性,将前述缩合稳定的酸性木质素微细颗粒与液态的油脂或加热融化的动物油脂 (为0. 5-3%重量的木质素)充分搅拌混合,冷却后变成为疏水且更易于搬运和包装的半固体。在放入柴油中配制混合燃料时,油脂溶于柴油(或汽油中),使木质素颗粒恢复到自由流动的状态。为了防止油脂的变质腐败,可以在油脂和木质素的混合物中加入亚硝酸钠进行防腐处理。实验对比发现,未经油脂处理过的缩合稳定的酸性木质素粉末放入水中,一天后即发现有明显的溶胀现象,而经过油脂(最好是猪油)处理的该木质素样品在水中仍然呈疏水状态。实施例8:由于重力影响,互不相溶的不同比重的组分在油箱内不同位置可有不同浓度。为使输送入输油管内的油中所含的组分尽可能的均勻一致,可以通过多个分布在不同液面高度的进油口进油的方式(即采用均勻输出混合燃料的出油装置)来实现混合燃料的均勻输出,使比重不同的各组分或分层的各组分均勻进入输油管路,且可以实现比机械搅拌更稳定可靠的均勻输送。图3所示的是一种均勻输出混合燃料的出油装置的结构示意图,在设有油箱进油口 310的油箱301的一侧的不同高度设有多个输油系统进油口,该均勻输出混合燃料的出油装置设有4个输油系统进油口 303、304、305、306,分别通过输油管道与输油泵302连接,输油泵302作为配设的抽吸装置抽吸燃料沿箭头方向输送给喷油泵(喷油泵本身的抽吸作用也可以替代输油泵302起到抽吸的作用,此种情况下可以不设置输油泵 302,图中未示);并且输油管道上,还可以设有抽吸泵307,抽吸泵307内设有传感器308, 当燃料液面的高度降低到使进油口 303、304、305或306暴露在空气中时,即补充输入混合燃料保持油箱中的液面高度,或者使相应的抽吸泵307关闭,以避免空气被抽送入油路中; 或者,油箱301的容积可以随所盛装的燃料量而收缩和扩张,使油箱内的液面高度不变或变化较小。实施例9:为了减少或避免木质素等固体颗粒燃料或燃料内的杂质在发动机喷油器系统内 (包括直喷点火式汽油发动机、燃气轮机),尤其是对针阀运动的影响以及对针阀与针阀套偶合面落座处之间密封性的影响,本技术方案采用多孔或单孔带针阀结构的开式喷油嘴结构,使针阀的运动方向与喷油方向不在同一个方向上,针阀与针阀套之间的密封依靠开孔之间的错位,无论是否处在喷油状态,针阀整体始终与针阀套保持偶合紧密接触状态,避免了现有技术中针阀为了喷油须要与针阀偶合件分离和再落座的问题,也就避免了落座处的颗粒燃料的沉结问题和密封不易的问题,进一步地,还可以避免针阀与针阀套之间容易被固体颗粒堵塞的问题。图4为本实施例提供的喷油器结构示意图(紧冒结构未示出,下同)。 401为针阀套(用于安装的附件未示出,外部形状可以根据发动机气缸的尺寸、形状要求来适配),408为针阀体,在弹簧407的作用下针阀408右移减小储油容积室405的容积,当喷油泵或输油泵经进油孔402(该进油孔也可以配设在针阀套401的右端部,图略)进入容积室405时,燃料经开口 406进入油腔409,同时容积室内压力升高,推动针阀体左移,当与油腔409相通的出油孔404与针阀套401上开设的喷油孔403开始重叠时,燃料开始雾化喷入发动机气缸内或内燃机的燃烧室(未图示)内,如图5所示。当容积室405内压力下降, 弹簧407再次推动针阀体408右移开始下一循环。图中,410为回油口,411为可选配的通过高压泵注入纯燃料油的进油口,以便维持针阀体408与偶合的针阀套401内壁的润滑和清洁。油腔409内蓄存一定量的燃料,起到缓冲容积室405内压的作用。考虑到固体颗粒燃料在针阀体408移动时最好不要被挤入针阀体408与针阀套 401的偶合面之间,针阀体408的端部做成凹陷的犁形601,如图6所示,或其它形状的头部结构。,喷油孔403的形状可以做成喇叭形602,或单孔或多孔的圆柱形,即单个出油孔404 对应一个喷油孔403,但该喷油孔403含有一个以上的小喷油孔;或者,单个喷油孔对应多个喷油孔,随着针阀体408的移动,出油孔404对多个喷油孔403的扫描过程,即发生预喷射、主喷射、后喷射;或者,多个出油孔一一对应多个喷油孔,且分别在同一时刻实现开或闭的动作(除了要求发生预喷射或后喷射的情况,或者要求一个循环多次喷射的顺序多点燃油喷射的情况),后一方案可在更大的空间范围内调节喷雾的空间分布。每个出油孔可以单独配置一个油腔409,或者共享一个油腔409,喷油孔分布在圆柱形针阀体的圆柱面上或在采用方形针阀体时的底平面上,图7所示为针阀体408上开设有7个出油孔404的三视简图以及针阀套401上对应的8个喷油孔403的位置示意图,虚线为出油孔404所经过的路径(其中中间的出油孔4041经喷油孔4031提供预喷射后再经喷油孔4032提供主喷射), 回程时再经喷油孔4031提供后喷射。另外,每个喷油孔的喷射油束方向,可以倾斜交叉,使喷雾出来的燃料互相碰撞进一步地扰动气缸内的气流。因为多个出油孔404可以布局分布在互相较远的距离,因此,每对出油孔/喷油孔即相当于一个泵喷嘴,便于燃料形成最佳雾化的空间分布状态,可以起到或代替需要超高的燃油喷射压力才能达到的大范围内均勻雾化效果,即多点喷雾优化燃料的空间分布将有利于燃料和空气的充分混合,促进燃料的充分燃烧,减低废气中污染物的排放,同时燃料喷射量可以容易地得到增加,因此,有利于大功率发动机的配套。具体喷油器各组件结构的尺寸大小,各孔的形状大小,可以依据现有技术的模拟技术和实际测试调整改进技术进行喷雾效果的最优化设计。出油孔404与喷油孔403交错时的重叠过程决定喷油量随时间的变化情况,如控制燃料的喷射方式和过程使之最符合内燃机内燃烧过程中不同时段燃料量的需求,也可以实现小量预喷射后的主喷射动作,如喷油孔403做成长条形或椭圆形,或者喷油孔403含有两个通道,第一个通道是一小流量通道,出油孔404先与该小通道接通喷出少量预喷射燃料,接着随针阀体408的左移关闭该小通道再与主通道连通供油进行主喷射, 回程时完成后喷射(图略)。再则,还可以将喷油孔403做成厚大的带有内腔的形状作为汽缸的预燃室或涡流室。由于喷油器紧挨着燃烧室,因此,对喷油器的冷却要求较高,这是其要考虑解决的问题。实施例10 图8所示是对图4所示的喷油器结构的进一步改进,该新结构相当于一个泵喷嘴。 燃料经喷油泵或低压输油泵加压后从进油孔402再经单向阀801进入容积室405,当与发动机转动机构联动的凸轮802推动针阀体408右移压缩弹簧407至使出油孔404与喷油孔 403重叠时,燃料开始雾化喷入内燃机燃烧室。由于不是通过油管提供高压燃料,喷油嘴的喷射压力可以大幅度的提高。为了控制喷油量提供油门控制,除了可以通过配设的喷油泵或输油泵改变供油量外,还可以通过左右移动与针阀体408偶合接触的油量控制套803,改变与油腔409连通的泄油孔804的泄油时刻以改变喷入内燃机燃烧室终止时刻,达到改变实际供油量的目的;或者通过改变泄油孔804进入油量控制套803内的时刻,即改变开始压油的时刻来控制实际供油量的大小(图示省略)。或者前述两个控油方式的油量控制套同时采用,并通过自动参数测量反馈控制,实现供油“提前角,,或压油提前角及泄油时刻的双重控制。通过泄油孔804泄出的燃油进入储槽705再循环进入油箱,该泄出的燃油可以起到冷却喷油器的目的。图9所示为凸轮左移时,在弹簧407的作用下,喷油结束,且使喷油孔403封闭的情况。本技术方案中,优点之一是,出油孔404和喷油孔403的重叠时间过程,即喷油孔 403的开闭的喷油规律(喷油时刻及喷油量)与燃油喷射状态无关,只与发动机转速及凸轮802的凸轮曲线形状相关,也就是燃料的供给时间和量完全不受喷雾状态的影响,因此, 有利于通过凸轮的凸轮曲线设计出最佳的燃烧要求匹配的供油过程。通过改变凸轮802的横截面的形状即可实现供油量在压油段、卸压段和过渡段的调节,实现快速度的开闭供油或停止供油。如一种方案为,在喷射量完成前就开始使针阀体408左移开始回复,且可以使回复的速度远大于针阀体408右移压油喷雾的速度,从而在两孔404和403仍然有相叠部分时,允许仍然保持有较高压力的燃料继续喷射,从而避免回复过程中,由于燃油压力的降低,造成气缸内的气体进入喷油器腔内。或者,通过喷油泵(图未示)维持容积室405内的一定压力,避免燃烧室内的气体回返进入喷油孔403内。该方案的另外一个优点是,当两孔404和403交叠开始喷雾时,随着喷雾的进行, 容积室405也随之减少,从而能够使容积室405及油腔409内的油压缓慢降低,维持平稳的喷油嘴喷雾压力。图10所示是对图8结构的进一步改进,将弹簧407取消,以避免在针阀体408运动不畅时弹簧407不能推动针阀体408左移,代之以与主凸轮802偶合运动的从动凸轮1001 推动针阀体408的向左移行。图11所示是对图10结构的进一步改进,通过转动油量控制套803实现供油量的控制,此时,油量控制套803上开有螺旋开口 1101,转动803至不同位置,将使泄油孔804在不同的时刻开始泄油减压。实施例11:图12所示为对图11结构进一步改进的喷油器结构。将原出油孔404改为出油环槽带1201,通过一个或数个出油小孔1202与油腔409连通。本技术方案的优点是出油环槽带1201内的储油量使容积室405内压力减小的幅度降低,喷雾压力更加稳定。另外,可以加设驱动装置(未图示),使针阀体408保持缓慢勻速转动状态,进一步地降低针阀体408 被颗粒燃料堵塞的问题。图13所示为对图12结构的改进,将凸轮结构取消,代之以电磁伸缩或压电装置 1301,通过喷油泵(未图示)向容积室405内提供或维持燃料的高压,图13中电磁伸缩装置 1301伸张驱动针阀体408右移,一方面使燃油压力继续升高,另一方面使出油环槽带1201 与喷油孔403连通实现燃料的喷射动作(结合图7所示的多孔结构,可以通过控制电磁阀伸缩量的变化实现一次循环中喷射次数多少的控制)。图14为电磁伸缩装置1301在收缩状态,针阀体408被来自喷油泵的高压燃油推向左侧,使喷油孔403被封闭而停止向燃烧室内供油。实施例12 上述各方案可以进行各种组合使用,以达到实际使用时的最佳效果。与现有技术相比,由于针阀408受力方向的改变,增加了对缸盖的切应力作用,为了减轻对缸盖的切应力,图15和图16给出了两种将喷油器1501与汽缸1502安装的方案,其中箭头方向为汽缸内活塞的运动方向,1503为受力支撑的底座,1601为侧向支撑的加固物。以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制,任何所属技术领域中具有通常知识者,若在不脱离本发明所提技术特征的范围内,利用本发明所揭示技术内容所做出局部更动或修饰的等效实施例,并且未脱离本发明的技术特征内容, 均仍属于本发明技术特征的范围内。
1权利要求
1.一种混合燃料,含有缩合稳定处理的制浆废水或废液中的有机物或少量无机物的固体颗粒,余量为燃料油。
2.一种用于权利要求1所述的混合燃料的发动机,其中,该发动机具有一个均勻输出混合燃料的出油装置,包括多个分布在油箱不同高度带有抽吸泵的输油系统进油口或者邮箱的容积可以随着燃油的减少而减小。
3.一种用于权利要求1所述的混合燃料的发动机的喷油器,其中,该喷油器的针阀往复运动方向与燃料的喷雾方向不在同一个方向上,且喷雾动作的发生由针阀上的开孔与针阀套上的开孔是否重叠来控制。
4.如权利要求7所述的喷油器,其中,所述针阀套上开有出油孔,该出油孔作为内燃机燃烧室的预燃室或涡流室。
5.如权利要求7所述的喷油器,其中,所述针阀套偶合有油量控制套,其在针阀体上的左右移动或转动控制供油量的开始和/或停止的时刻。
6.如权利要求7所述的喷油器,其中,所述针阀体上开有出油环带槽。
7.一种含有来自制浆废水或废液中的缩合稳定的固体颗粒或缩合稳定的酸性木质素的混合燃料的生产方法,其包括以下步骤步骤A、将制浆废液或酸水解或酶解生物质排放的含碱性或酸性或中性木质素的黑液或混合物中加入硫酸或盐酸或硝酸或碳酸(即二氧化碳气)或磷酸至PH值小于6,得到混合物。步骤B、在步骤A之后,或同时加入液体燃料,进行充分搅拌乳化混合,得到混合物;步骤C、在搅拌、剪切乳化或研磨的同时,对步骤B或步骤K得到的混合物进行蒸馏脱水和/或溶剂,得到脱水及溶剂后的含有缩合稳定的固体颗粒,尤其是缩合稳定的酸性木质素粉末、少量酸及相应盐分和液体燃料的混合燃料。优选地,蒸馏脱水、溶剂的温度为 110-200°C,更优选为 120-160°C。其中步骤A对溶剂法制浆废液的处理是一可以任意选择的步骤。
8.一种含有来自制浆废水或废液中的缩合稳定的固体颗粒或缩合稳定的酸性木质素的混合燃料的生产方法,其包括以下步骤步骤D、对步骤A或步骤I得到的混合物进行过滤部分脱水和/或溶剂,得到含水和/ 或溶剂及少量酸及相应酸的盐的酸性木质素、废液中的其它有机物和无机物的混合物;步骤E、对步骤D得到的酸性木质素、废液中的其它有机物和无机物的混合物进行烘干脱水(例如高温烘干脱水;优选地,烘干脱水的温度在110-200°C之间,更优选在130-200°C 之间,或者,在热空气或热的惰性气体中喷雾脱水和/或脱溶剂,热空气或热的惰性气体温度最好在200-400°C之间),脱水及溶剂后与液体燃料混合,得到混合物;步骤F、对步骤E得到的混合物进行粗磨和细磨,得到含有缩合稳定的固体颗粒,尤其是缩合稳定的酸性木质素粉末及少量酸和盐与液体燃料的混合燃料。
9.一种含有来自制浆废水或废液中的缩合稳定的固体颗粒或缩合稳定的酸性木质素的混合燃料的生产方法,其中,该生产方法在步骤A和步骤B之间增加以下步骤步骤G、在步骤A的混合物中滴加氢氧化钙溶液以沉淀硫酸根、碳酸根或磷酸根或硅酸根离子,或用离子膜法或电渗析的方法脱除硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐、盐酸盐、磷酸盐或硅酸盐,得到混合物;步骤H、在步骤G的混合物中通入二氧化碳气体或滴入碳酸水,沉淀多余的钙离子,脱除沉淀物,得到混合物;步骤I、在步骤G或步骤H的混合物中滴加硝酸溶液使混合物恢复为酸性状态 ’最好PH 值小于4。
10. 一种含有来自制浆废水或废液中的缩合稳定的固体颗粒或缩合稳定的酸性木质素的混合燃料的生产方法,其中,将步骤A、步骤B、步骤D或步骤H得到的混合物用喷头喷雾方式喷向热的燃料油表面或喷入其内部,或者将该混合物直接与加热容器内的燃料油混合,在从上向下往燃料油喷雾的同时,将沉向容器底部的酸性木质素混合物连同部分燃料油从容器的底部或下部,用耐热油泵抽出后再向燃料油表面或内部进行循环高压喷雾雾化操作。
全文摘要
本发明涉及一种含有来自制浆废水或废液中的有机物,尤其是缩合稳定的酸性木质素的混合燃料,以及该混合燃料的生产方法,能够以简单方式解决制浆生产过程中产生的有机物污染问题,使纸浆废水、废液经过低成本的处理即可实现资源化的利用,达到利用可再生的生物质资源替代石化燃料用于驱动内燃机的目的;本发明还涉及一种能使用该混合燃料的能较均匀地输送混合燃料的发动机油箱和喷雾方向与针阀运动方向不在同一方向的喷油器。
文档编号C10L1/12GK102234550SQ20101017088
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者秦才东 申请人:秦才东
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