[发明专利]混合燃料及其生产方法以及能使用该混合燃料的发动机

说明书

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，M.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US7261063(B1)2007-08-28HOLLAND 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匀和输送。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 W(WO 2008098040(A1)，US2008184709(A1))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/CN2009/074673)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。