CN1241618A

CN1241618A - 混合气体燃料的制造方法

Info

Publication number: CN1241618A
Application number: CN 99111066
Authority: CN
Inventors: 卢伟干
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2000-01-19
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: CN1082084C

Abstract

一种混合气体燃料的制造方法,将工业烟道废气经除尘、脱硫等净化处理,再于600—1000℃的反应炉内与煤灰和水蒸汽进行化学反应,生成一氧化碳和氢气的混合气体燃料。不但消除工业烟道废气对环境的污染,而且提供了廉价的混合气体燃料能源。

Description

混合气体燃料的制造方法

本发明涉及气体燃料技术领域，特指一种混合气体燃料的制造方法。

目前常用的气体燃料大体分成三类：

第一类是天然气，也称瓦斯气，由于其埋藏于地下，使用受埋藏地区和埋藏深线的限制。

第二类是电石气，也称乙炔气，是由碳化钙加水反应生成，其碳化钙(也称电石)的制造必须耗费较多的电能，生产成本较高，常用于焊割金属等使用。

第三类是煤气，是通过煤碳在高温时加水制成，由于要耗用大量的煤碳能源，成本较高。

本发明的目的在于提供一种混合气体燃料的制造方法，利用工业烟道废气为原料，配合煤碳加水在反应炉内及600-1000℃的高温下反应，生成含一氧化碳和氢气的混合气体燃料，达到利用工业烟道废气减少环境污染和获得廉价混合气体燃料的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种混合气体燃料的制造方法，其特征在于：该制造方法依次包括如下步骤：

(一)工业烟道废气的引入和净化处理：

用管道将含有大量二氧化碳气体的工业烟道废气引入，经静电除尘器除尘，再经脱硫吸收器脱除含硫物质，将经上述净化处理后的主要成份为二氧化碳的气体压送入储槽A备用；

(二)反应炉内还原反应：

通过与反应炉相连的燃烧机对反应炉加热，同时将煤碳从反应炉的顶部加入，当反应炉内的温度达到600-1000℃时，从反应炉的底部导入储槽A内的二氧化碳气体，同时喷入由蒸气锅炉供应的水蒸汽，在常压及高温下反应炉内的二氧化碳、煤碳及水进行化学反应，生成一氧化碳和氢气混合气体，化学反应方程式为：

在反应炉的底部装设振动机，除去反应炉内产生的炉灰；

(三)净化处理上述的混合气体：

将反应炉生成的混合气体从反应炉的顶部导出，因其中含有大量的水蒸气和燃烧分解物，必须经过如下的净化处理，包括经洗涤净化器除去燃烧分解物，再经旋风分离机分离除油水杂质，再经冷却器和浮升桶除去水蒸气凝结成的水份，制成主要为一氧化碳和氢气的可燃性混合气体；

(四)压缩储存：

将步骤(三)净化处理后的可燃性混合气体经压缩机压缩冷却后送入储槽内储存，制成本发明的混合气体燃料。

该步骤(二)加入的二氧化碳与煤碳和水蒸汽的重量比为44∶24∶18；该工业烟道废气包括火力发电厂或石化工业排放的烟道废气。

本发明的主要优点是：

1、本发明是利用火力发电厂或石化工业排放的烟道废气为原料，制造含一氧化碳和氢气的混合气体燃料，不但消除工业烟道废气对环境的污染，而且提供了廉价的混合气体燃料能源。

2、本发明的方法用煤碳作还原剂，把二氧化碳废气还原成可燃性的一氧化碳，提供了污染较小的气体燃料，提高了使用方便性。

下面结合较佳实施例和附图进一步说明。

图1为本发明的制造工艺流程示意图。

参阅图1，本发明的制造工艺流程依次包括如下步骤：

(一)工业烟道废气的引入和净化处理：

用管道将含有大量二氧化碳气体的工业烟道废气引入，经静电除尘器1除尘，再经脱硫吸收器2脱除含硫物质，将经上述净化处理后的主要成份为二氧化碳的气体压送入储槽A备用。

(二)反应炉内还原反应：

通过与反应炉4相连的燃烧机3对反应炉4加热，同时将煤碳从反应炉4的顶部加入，当反应炉4内的温度达到600-1000℃时，从反应炉4的底部导入储槽A内的二氧化碳气体，同时喷入由蒸气锅炉6供应的水蒸汽，在常压及高温下反应炉4内的二氧化碳、煤碳及水进行化学反应，生成一氧化碳和氢气混合气体，化学反应方程式为：

在反应炉4的底部装设振动机5，除去反应炉4内产生的炉灰；

(三)净化处理上述的混合气体：

将反应炉4生成的混合气体从反应炉4的顶部导出，因其中含有大量的水蒸气和燃烧分解物，必须经过如下的净化处理，包括经洗涤净化器7除去燃烧分解物，再经旋风分离机8分离除油水杂质，再经冷却器9和浮升桶10除去水蒸气凝结成的水份，制成主要为一氧化碳和氢气的可燃性混合气体；

(四)压缩储存：

将步骤(三)净化处理后的可燃性混合气体经压缩机11压缩冷却后送入储槽12内储存，制成本发明的混合气体燃料。

本发明的制造方法，为常压高温反应，容易控制，特别是利用工业烟道废气中的二氧化碳为原料，将其变废为宝，这是本发明首创的高新技术。本发明的技术方案不但可以消除工业烟道废气对环境的污染，又能大量节约能源，并取得十分显著的经济效益。

下面以从燃油锅炉烟道废气取得含二氧化碳3kg/分钟为例，进行经济效益分析。

反应方程式为：

反应克分子比为：44克∶ 18克∶ 24克 84克∶ 2克

各成份热容为： -94.05 -57.8 0 3(-26.42) 0

1、计算投入原料量及产量：

按上述二氧化碳3kg/分钟，则每天用二氧化碳4400kg，与其搭配的原料为水蒸汽1800kg，煤碳2400kg；制得混合气体燃料8600kg。

2、计算投入反应热ΔH：

反应热ΔH＝3(-26.42)-(-94.05-57.8)＝72.59千卡/克分子CO₂，

则还原4400kgCO₂所需的反应热为：

ΔH＝72.59/44×4400×10³＝7259000千卡。

3、计算耗用燃料的体积与产生混合气体的体积：

经测试本发明的可燃气体的热量值为2658千卡/m³，故还原4400kgCO₂耗用燃料体积为7259000/2658＝2731m³/日，

由于1克分子的CO₂产生4克分子的混合气体，且在标准情况下1克分子气体的体积为22.4升，故4400kg(为10⁵克分子)的CO²产生的混合气体的体积为10⁵×22.4×10^-3＝8960m³/日，

扣除耗用燃料后净得混合气体的体积为8960m³-2731m³＝6229m³/日。

4、成本计算：

(1)煤碳按单价3元/kg计算，煤碳总价为3×2400＝7200元/日，

(2)燃料用自产可燃气体2731m³/日；

(3)加工成本：

电力：1440元/日(按每天720千瓦，每千瓦2元计算)；

人力：4360元/日(按销售收入的17.5％计算)；

以上总计生产成本为：7200+1440+4360＝13000m³/日；另加耗用自产燃气2731m³。

5、盈利计算：

混合气体按单价4元/m³计算，销售收入为：4×6229＝24916元/日，

扣除成本后纯收入为：24916-13000＝11916元/日，

盈利百分比为：11916/13000＝90％。

6、热量计算：

A、投入热量计算：

如上述2所述的反应热ΔH为72.59千卡/克分子CO₂。

B、放出热量计算；

①3克分子一氧化碳的放热量计算；

反应方程式为：

各成份和热含量ΔHf 3(-26.42) O 3(-94.05)

因此3克分子一氧化碳的放热量为生成物的热含量减去反应物的热含量为：3(-94.05)-3(-26.42)＝-202.89(千卡)

②1克分子氢气的放热量计算：

反应方程式为：

各成份的热含量ΔHf 0 0 -57.80

因此1克分子氢气的放热量为生成物的热含量减去反应物的热含量，为：-57.80-o＝-57.80

总放出热量为：-202.89+(-57.80)＝-260.69(千卡)

综上计算投入热量为+72.59(千卡)，放出热量为-260.69(千卡)，放出热量大于投入热量-188.10(千卡)，说明本发明的方法从热量计算符合经济原则。

7、燃烧热计算：

从上述6计算得知燃烧本发明生成的4克分子的混合气体放出热量共计为-260.69千卡，平均每克分子的燃烧热为：-260.69÷4＝-65.17(千卡/克分子)，同样方法计算常用水煤气的燃烧热为62.77千卡/克分子，显然本发明的方法制造的混合气体燃料的燃烧热比常用水煤气的燃烧热略高为65.17-62.77＝2.4千卡/克分子。

Claims

1、一种混合气体燃料的制造方法，其特征在于：该制造方法依次包括如下步骤：

(一)工业烟道废气的引入和净化处理：

(二)反应炉内还原反应：

在反应炉的底部装设振动机，除去反应炉内产生的炉灰；

(三)净化处理上述的混合气体：

(四)压缩储存：

2、如权利要求1所述的混合气体燃料的制造方法，其特征在于：该步骤(二)加入的二氧化碳与煤碳和水蒸汽的重量比为44∶24∶18。

3、如权利要求1所述的混合气体燃料的制造方法，其特征在于：该工业烟道废气包括火力发电厂或石化工业排放的烟道废气。