CN1028536C - 一氧化碳与氢之混合气体燃料制造方法 - Google Patents
一氧化碳与氢之混合气体燃料制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于一个混合气体燃料的制造法，它的特点是利用天然的石灰石与碳酸钙加热至860-1000℃，使其分解生成二氧化碳与氧化钙，然后配以煤炭和水，并使水与氧化钙隔离而置于同一或分别置于另一反应炉中，整个制造过程中一直保持温度在850-1000℃下，使其连续不断地产生含有一氧化碳与氢的混合气体燃料。
这种气体燃料中的一氧化碳与氢的重量比为42∶1，故较一般煤气安全，热值高(＝65.17千卡/摩尔)，此外，在生产过程中对环境无污染。
Description
本发明属于一种用特殊成分的物料生产可燃混合气体的方法。
以往，通常使用的气体燃料有天然瓦斯、电石气、煤气等。天然瓦斯系天然存在于地下之丙烷气，地下埋藏相当丰富，随可谓用之不尽，但其埋藏区域，埋藏深度等在开采上均造成成本的提高。电石气乃为乙炔气，它由碳化钙（CaC2）加水而产生乙炔气（C2H2），但电石之制造设备复杂，成本也不低。煤气是将煤炭加水，在高温下反应而生成，其反应式为：
本发明的目的是提供一种利用丰富存在于地面上之自然资源石灰石为原料，制成工业上使用的混合气体燃料的方法。
本发明包括两种不同的制造方法和工艺过程，生产时，可以根据当地市场对其副产品之需求而选择其中之一种。
第一种方法：是将含有碳酸钙（CaCO3）成分之石灰石置于窑炉中，然后在常压下直接加热至850℃-1000℃使其先分解成二氧化碳与氧化钙，其反应式为：
然后按比例配以煤炭及水，并使水与氧化钙隔离，置于同一窑炉或分别置于另一反应炉中，炉温维持于850℃-1000℃，使其反应产生含有一氧化碳与氢之混合气体及固态氧化钙;
将（1）、（2）（3）反应式合并，其总反应式为：
所获得之一氧化碳与氢即可做为混合气体燃料使用，而获得的固态副产品氧化钙为水泥之主要成分。该反应中反应物分子之比例为1∶2∶1，重量比为100∶24∶18。
第二种方法：其制造过程：
合并（1）、（2）、（3）、（4）其总反应式为：
以上反应中（1）、（2）、（3）均与第一种方法的反应条件相同，只是增加了第（4）式的制造过程，将第一种方法所得的副产品氧化钙再加工成为电石，因此，这两种方法所制得的可燃气体成分和热值都非常相近。
实施例1：将10吨石灰石研膜成粉，置于卧式旋窑中，该窑上部有上层反应器，炉温保持950℃，热解后可得到5.6吨的CaO和CO2，所得的CO2经过上层反应器后和1.8吨水蒸汽混合引入温度为1000℃的净化再生器，与经过加温床预热的2.4吨煤粉反应，就可生产出8.6吨CO和H2的可燃气体。该实施例的生产流程见图1。
实施例2将10吨6-12cm的块状石灰石置于立式窑炉中，炉温保持在950℃，热解后得5.6吨的CaO和4.4吨CO2，所得的CO2也经过上层反应器
后和1.8吨水蒸汽混合后引入温度为1000℃的净化再生器，与经过加温床预热的2.4吨煤粉反应生成CO和H2的可燃气体，所得的CaO经过输送带混合3.6吨颗粒度为5-10cm块状煤炭投入电弧炉中，炉温保持在2600℃以上，经过反应即可得到6.4吨电石（CaC2）和2.8吨一氧化碳。
本方法制造的混合气体燃料，其组成成分随与煤气相同，但其成分比例不同。在煤气中一氧化碳与氢的重量比为14∶1，而本发明的混合气体中一氧化碳与氢的重量比为42∶1，可见，本方法制得的混合气体，在应用与管理上比煤气安全。
按本发明的第一种方法所制得的混合气体其热值为65.17千卡/摩尔或2559.87千卡/立方公尺。
在制造过程中能量的投入与产出方面：以反应物摩尔比为1∶2∶1所制得的混合气体燃料后放出的总能量为303.19千卡，而投入能量为115.09千卡，其放出能量大于投入能量。可见本发明的方法具有极大的效益。
本方法在制造过程中，吸取石灰石所分解的二氧化碳CO2为制造原料，因此不仅在制备过程中没有废气的排放，不产生空气污染，同时，因为利用了含有废气的废气为制造原料，从而也降低了成本。
再者，本方法在制造过程中，反应物置于同一窑炉中，不仅可以充分利用废热，可提高设备效率，使热能损失可减少到最小程度。
表中是本方法制得的混合气体与一般瓦斯、水煤气的性能及制法比较。
水煤气 制混合气 瓦斯
制造方法 生煤于1200℃ 石灰石加 深井
干馏20-24小 水加炭在 开采
时 石灰窑与 天然
净化再生 资源
器中约
850-1000
℃形成
成分 COH2COH2CH4
供给压力Aqmm 50-250 50-250 100-200
实需空气量m3/m35.6-7 5.6-7 11.2-14
发热量Kcal/nm32559.87 2658.93 9000
着火温度℃ 约550 约550 约600
毒性 有毒 有毒 窒息性
爆炸危险性 轻 轻 轻
Claims (3)
1、一种由CO和H2组成的混合气体燃料制造法，本发明的特征在于：采用石灰石(CaCO3)为主要原料，制造时，将CaCO3装于一个炉窑中，该炉窑的上部有一上层反应器，内加入煤炭，以以气态形式通入该上层反应器，与下部的生石灰自然隔开，CaCO3的热分解温度在常压下，以通入的O2多少控制在850-1000℃间，使CaCO3分解；
CO2上升进入上层反应器与煤炭粉反应生成CO；
同时，水蒸汽在上层反应器与C反应产生CO和H2；
这样，在上层反应器的一个出口获得本混合气体燃料。
2、根据权利要求1所述的混合气体燃料制造法，其特征在于所述的热分解温度为950℃。
3、根据权利要求1所述的混合气体燃料制造法，其特征在于从上层反应器产生的CO2气体再进入一个1000℃的净化再生器后再次进入到上层反应炉中与煤粉反应制得CO和H2可燃混合气体。
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| CN 89106115 CN1028536C (zh) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 一氧化碳与氢之混合气体燃料制造方法 |
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