EA007122B1 - Method of fuel production for firing thereof and installation therefor - Google Patents
Method of fuel production for firing thereof and installation therefor Download PDFInfo
- Publication number
- EA007122B1 EA007122B1 EA200500995A EA200500995A EA007122B1 EA 007122 B1 EA007122 B1 EA 007122B1 EA 200500995 A EA200500995 A EA 200500995A EA 200500995 A EA200500995 A EA 200500995A EA 007122 B1 EA007122 B1 EA 007122B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- carbon
- electrode
- fuel
- containing material
- installation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к физико-химическим процессам переработки газообразного углеродсодержащего материала с получением углерода в качестве твердого топлива.The invention relates to physico-chemical processes of processing gaseous carbon-containing material to produce carbon as a solid fuel.
Известно устройство для получения топлива путем электрохимического разложения воды и получения водорода и кислорода с разделенными стенкой по высоте отделениями анода и катода, сообщающимися между собой посредством щели или по меньшей мере одного отверстия в стенке вблизи днища ванны на уровне или под нижними концами анода и/или катода, расположенными в отделениях сверху вниз, трубопроводы для водорода и кислорода со средствами управления, например клапанами, подключенные на выходе к смесителю, а также горелку или камеру сгорания для смеси. Смеситель на выходе подключен к дополнительному устройству, имеющему ряд камер завихрения и столкновения потоков, соединенных между собой узкими каналами, причем форма и размер камер выбраны с обеспечением образования в них молекулярного состава смеси НхОу, где х и/или у отличны от х = 2 и у=1 (патент РФ № 2055267, кл. Е 23С 11/00, 1996).A device is known for producing fuel by electrochemical decomposition of water and producing hydrogen and oxygen with the anode and cathode sections separated by a wall along the height, communicating with each other by means of a slit or at least one hole in the wall near the bottom of the bath at or below the lower ends of the anode and / or the cathode, located in the compartments from top to bottom, piping for hydrogen and oxygen with controls, such as valves, connected at the outlet to the mixer, as well as a burner or a combustion chamber for mesi The output mixer is connected to an additional device having a number of turbulence chambers and collision flows interconnected by narrow channels, and the shape and size of the chambers are selected so that the molecular composition of the mixture H x O y is formed , where x and / or y are different from x = 2 and y = 1 (RF patent №2055267, class E 23C 11/00, 1996).
Данное устройство не позволяет получать топливо из отходящих газов.This device does not allow to obtain fuel from the exhaust gases.
Известен способ получения топлива для сжигания, включающий обработку исходного углеродсодержащего материала с получением твердого топлива с его последующим сжиганием. В качестве исходного материала используют сырой уголь, который подвергают предварительной термообработке с получением кокса.A method of obtaining fuel for combustion, including the processing of the source of carbon-containing material to produce solid fuel with its subsequent combustion. The raw material used is raw coal, which is subjected to preliminary heat treatment to produce coke.
Установка для реализации указанного способа содержит термообрабатывающее устройство в виде предтопки для получения твердого топлива в виде кокса из углеродсодержащего материала и устройство для сжигания кокса (патент РФ № 2052717, кл. Е 23С 11/00, 1996).The installation for implementing this method contains a heat treatment device in the form of a pre-furnace for producing solid fuel in the form of coke from carbon-containing material and a device for burning coke (RF Patent No. 2052717, class E 23C 11/00, 1996).
Указанные способ и установка для его осуществления характеризуются высокими энергозатратами за счет использования традиционного топлива. Необходимость предварительной термообработки сырого угля в предтопке усложняет способ и конструкцию установки, при этом не обеспечивается очистка дымовых газов от вредных примесей и не исключается загрязнение окружающей среды.These method and installation for its implementation are characterized by high energy consumption due to the use of traditional fuels. The need for pre-heat treatment of raw coal in the pre-furnace complicates the method and design of the installation, while the flue gases are not cleaned from harmful impurities and environmental pollution is not excluded.
Задачей изобретения является разработка способа получения топлива для сжигания путем переработки газов, содержащих углерод, а именно дымовых газов котельных установок, ТЭЦ, установок для сжигания мусора, нефтехимических предприятий или газов, полученных при сжигании углеводородов.The objective of the invention is to develop a method for producing fuel for combustion by processing gases containing carbon, namely the flue gases of boiler plants, CHP, waste incineration plants, petrochemical plants or gases produced by burning hydrocarbons.
Технический результат - снижение энергозатрат за счет исключения использования традиционного топлива и применения в качестве исходного материала отходов производства, упрощение способа и конструкции установки, очистка отходящих и дымовых газов от вредных примесей и исключение загрязнения окружающей среды - достигается тем, что в способе получения топлива для сжигания, включающем обработку исходного углеродсодержащего материала с получением твердого топлива, согласно изобретению в качестве углеродсодержащего материала используют углеродсодержащий газ, который пропускают между жидкостным осадительным заземленным электродом, образованным потоком воды, и электродом, состоящим по меньшей мере из одной иглы и подключенным к источнику тока напряжением 10 3000 кВ для создания высокой напряженности электрического поля, униполярной ионизации и генерирования атомарного водорода, которым восстанавливают углерод и собирают его на жидкостном осадительном электроде в виде топлива с последующим его сжиганием.The technical result is to reduce energy consumption by eliminating the use of traditional fuels and using production waste as a source material, simplifying the installation method and design, cleaning waste and flue gases from harmful impurities and eliminating environmental pollution - is achieved by the fact that in the method of producing fuel for combustion comprising treating the starting carbon-containing material to produce a solid fuel, according to the invention, as carbon-containing material is used in hydrogen-containing gas that is passed between a liquid precipitating grounded electrode formed by water flow and an electrode consisting of at least one needle and connected to a current source of 10 3000 kV to create high electric field strength, unipolar ionization and atomic hydrogen generation, which is restored carbon and collect it on the liquid precipitating electrode in the form of fuel, followed by combustion.
В установке получения топлива для сжигания, содержащей устройство для обработки углеродсодержащего материала, согласно изобретению устройство для обработки углеродсодержащего материала содержит электроды, один из которых подключен к высоковольтному источнику тока и состоит по меньшей мере из одной иглы, а другой электрод образован потоком воды, который заземлен и служит жидкостным осадительным электродом для осаждения углерода, получаемого в виде твердого топлива, предназначенного для сжигания.In a combustion plant for combustion, containing a device for treating carbon-containing material, according to the invention, a device for treating carbon-containing material contains electrodes, one of which is connected to a high-voltage current source and consists of at least one needle, and the other electrode is formed by a stream of water that is grounded and serves as a liquid precipitation electrode for the deposition of carbon produced in the form of solid fuels intended for combustion.
Изобретение поясняется чертежом, где представлен продольный разрез установки для получения и сжигания топлива.The invention is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of an installation for receiving and burning fuel.
Установка получения топлива для сжигания содержит устройство для обработки углеродсодержащего материала, включающее емкость 1 с водой и электроды, один из электродов 3 подключен к высоковольтному источнику тока 4 и состоит по меньшей мере из одной иглы 7, а другой электрод образован потоком воды, стекающей по конической стенке корпуса 5, и заземлен, он служит жидкостным осадительным электродом для осаждения углерода, получаемого в виде твердого топлива, предназначенного для сжигания. Углеродсодержащий газ подводится через трубопровод 2 и/или по трубопроводу 11 через кольцевой газоход 10 с помощью газового насоса 12. Установка снабжена фильтром 6 для извлечения из воды осажденного углерода, для перекачивания воды с целью ее повторного использования и циркуляции в замкнутом цикле служит насос 9. Отвод переработанного газа осуществляется через кольцевой канал 8. Устройство для сжигания полученного твердого топлива, которым является чистый углерод, содержит горелку 13, в которую подают кислород или кислородно-воздушную смесь и теплообменник 14.Installation for receiving fuel for combustion contains a device for processing carbon-containing material, including water tank 1 and electrodes, one of electrodes 3 is connected to high-voltage current source 4 and consists of at least one needle 7, and the other electrode is formed by a stream of water flowing along a conical the wall of the housing 5, and grounded, it serves as a liquid precipitation electrode for the deposition of carbon obtained in the form of solid fuel intended for combustion. Carbon-containing gas is supplied through pipeline 2 and / or pipeline 11 through the annular gas duct 10 using a gas pump 12. The unit is equipped with a filter 6 to extract precipitated carbon from water, to pump water for reuse and circulation in a closed loop serves pump 9. The exhaust gas is discharged through an annular channel 8. A device for burning the resulting solid fuel, which is pure carbon, contains a burner 13, which is supplied with oxygen or an oxygen-air mixture and a heat exchanger 14.
Получение топлива осуществляют следующим образом.Getting fuel is as follows.
Пример 1. Углеродсодержащий газ подают по трубопроводу 11 через кольцевой газоход 10 и пропускают его между электродом 3, подключенным к отрицательному полюсу источника тока 4, и жидкостным осадительным электродом, который образован потоком воды, стекающей по конической поверхExample 1. Carbon-containing gas is fed through the pipeline 11 through the annular gas duct 10 and pass it between the electrode 3 connected to the negative pole of the current source 4 and the liquid precipitation electrode formed by a stream of water flowing over the conical top.
- 1 007122 ности стенки 5. На электрод 3 подают напряжение 3000 кВ, емкость 1 с водой заземляют. Вода, образующая жидкостной осадительный электрод, служит акцептором извлекаемого из газа углерода. При подаче напряжения на электрод 3 частицы углерода заряжаются от электрода 3 и оседают на поверхности воды, стекающей по конической стенке корпуса 5. Воду с осажденным в ней углеродом собирают в нижней части корпуса и подают в фильтр 6, где извлекают углерод в виде порошка, а очищенные газы отводят через кольцевой канал 8, образованный конической поверхностью корпуса 5 и электродом 3.- 1 007122 of wall 5. The electrode 3 is supplied with a voltage of 3000 kV, the capacitance 1 with water is grounded. The water forming the liquid precipitation electrode serves as an acceptor for the carbon extracted from the gas. When voltage is applied to the electrode 3, carbon particles are charged from the electrode 3 and deposited on the surface of the water flowing along the conical wall of the housing 5. Water with carbon deposited in it is collected in the lower part of the housing and fed to filter 6, where carbon in powder form is removed, and the purified gases are removed through the annular channel 8 formed by the conical surface of the housing 5 and the electrode 3.
Воду из фильтра 6 повторно используют для образования жидкостного осадительного электрода, перекачивая ее насосом 9 в емкость 1.The water from the filter 6 is reused to form a liquid precipitation electrode, pumping it by pump 9 into the container 1.
Восстановление углерода производится атомарным водородом, выделяющимся в специфических условиях, создаваемых в установке - в области высокой напряженности электрического поля и высокой униполярной ионизации при пропускании газов в смеси с воздухом между электродом 3 с иглами 7 и жидкостным электродом.Carbon is reduced by atomic hydrogen evolved under specific conditions created in the installation — in the region of high electric field strength and high unipolar ionization by passing gases mixed with air between electrode 3 with needles 7 and the liquid electrode.
Пример 2. Для восстановления углерода из дымового газа его пропускают между электродом 3, состоящим по меньшей мере из одной иглы и подключенным к отрицательному полюсу источника тока, и электродом, который образован потоком воды. На электрод 3 подают напряжение 10 кВ, емкость с водой заземляют. При подаче напряжения на электрод 3 происходит выделение атомарного водорода, который восстанавливает углерод из его оксида. Вода, образующая жидкостной осадительный электрод, служит акцептором восстанавливаемого углерода, который служит топливом.Example 2. To restore carbon from the flue gas, it is passed between the electrode 3, consisting of at least one needle and connected to the negative pole of the current source, and the electrode, which is formed by water flow. A voltage of 10 kV is applied to the electrode 3, the water tank is grounded. When voltage is applied to electrode 3, atomic hydrogen is released, which reduces carbon from its oxide. The water forming the liquid precipitation electrode serves as an acceptor of the carbon to be reduced, which serves as fuel.
Процесс восстановления углерода может происходить по следующим схемам:The process of carbon recovery can occur according to the following schemes:
1. 4Н + СО2 = С} + 2Н2О.1. 4Н + СО2 = С} + 2Н2О.
2. СО2 + 8Н =СН4 + 2Н2О2. CO 2 + 8H = CH 4 + 2H 2 O
СН4 + СО2 = 2С} + 2Н2ОCH4 + CO2 = 2C} + 2H2O
В качестве подвергаемого переработке газа для получения углерода могут применяться продукты сгорания углеводородов, продукты сжигания мусора, дымовые газы ТЭЦ и котельных установок.As the gas to be processed for carbon production, products of hydrocarbon combustion, waste products, combustion gases of thermal power plants and boiler plants can be used.
Выход топливного углерода может достигать 100% по отношению к углероду, содержащемуся в исходном газе.The yield of fuel carbon can be up to 100% with respect to the carbon contained in the source gas.
При диаметре кромки перелива емкости 1, равном 2000 мм, производительность установки составляет 1 м3 /с газа.When the diameter of the overflow edge of the tank 1, equal to 2000 mm, the plant capacity is 1 m 3 / s gas.
Полученный углерод сжигают. Для этого его подают в горелку 13, куда дополнительно поступает воздух или кислородно-воздушная смесь. Тепловая энергия, которая выделяется при сгорании углерода, утилизируется с помощью теплообменника 14.The resulting carbon is burned. To do this, it is fed to the burner 13, which additionally receives air or oxygen-air mixture. Heat energy that is released during the combustion of carbon is utilized with the help of a heat exchanger 14.
Установка может применяться в качестве высокоэффективного средства для извлечения из газов пылевидных или аэрозольных частиц.The installation can be used as a highly efficient means for extracting dust or aerosol particles from gases.
Установка может применяться для проведения широкого спектра химических реакций в зависимости от характера исходного газа, добавляемого в трубопровод 2, и состава газовой среды, с которой контактирует кольцевой канал 8.The installation can be used to conduct a wide range of chemical reactions depending on the nature of the source gas added to the pipeline 2, and the composition of the gaseous medium with which the annular channel 8 contacts.
Установка может быть использована для очистки технологических газов перед сбросом их в атмосферу.The installation can be used to clean process gases before discharging them into the atmosphere.
При этом улучшается экология и снижаются энергозатраты, так как топливо производится не из дорогостоящего сырья, а из отходов производства.At the same time, the ecology is improved and energy consumption is reduced, since the fuel is not produced from expensive raw materials, but from production waste.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KZ20040911 | 2004-06-28 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200500995A2 EA200500995A2 (en) | 2005-12-29 |
| EA200500995A3 EA200500995A3 (en) | 2006-02-24 |
| EA007122B1 true EA007122B1 (en) | 2006-06-30 |
Family
ID=35185494
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200500995A EA007122B1 (en) | 2004-06-28 | 2004-11-30 | Method of fuel production for firing thereof and installation therefor |
| EA200500059A EA200500059A1 (en) | 2004-06-28 | 2004-11-30 | METHOD OF OBTAINING FULLERENES AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION, METHOD OF OBTAINING FUEL FOR BURNING AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200500059A EA200500059A1 (en) | 2004-06-28 | 2004-11-30 | METHOD OF OBTAINING FULLERENES AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION, METHOD OF OBTAINING FUEL FOR BURNING AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (2) | EA007122B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2659248C2 (en) * | 2013-09-03 | 2018-06-29 | Улла Скётт Юуль-Хансен | Method and device to increase the hydrocarbon fuel gas component |
| WO2023214289A1 (en) * | 2022-05-02 | 2023-11-09 | Rain Cage Carbon, Inc. | Removal of airborne oxides and conversion of compounds in gases into elemental substances |
-
2004
- 2004-11-30 EA EA200500995A patent/EA007122B1/en not_active IP Right Cessation
- 2004-11-30 EA EA200500059A patent/EA200500059A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2659248C2 (en) * | 2013-09-03 | 2018-06-29 | Улла Скётт Юуль-Хансен | Method and device to increase the hydrocarbon fuel gas component |
| WO2023214289A1 (en) * | 2022-05-02 | 2023-11-09 | Rain Cage Carbon, Inc. | Removal of airborne oxides and conversion of compounds in gases into elemental substances |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA200500995A2 (en) | 2005-12-29 |
| EA006194B1 (en) | 2005-10-27 |
| EA200500059A1 (en) | 2005-10-27 |
| EA200500995A3 (en) | 2006-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4995812B2 (en) | Integrated process for waste treatment by pyrolysis and related plants | |
| US9410095B2 (en) | Method of gasification of biomass using gasification island | |
| KR101553587B1 (en) | Apparatus and method for cleaning air | |
| CN109161402B (en) | Plasma gasification treatment device and method for solid waste | |
| CN111068917B (en) | Dry-type medium-high temperature grading electro-filtration dust removal method and device for flue gas of carbothermic reduction furnace | |
| CN102791381A (en) | Device and method for purifying air from non-desired components and for eliminating such components | |
| CN104984626A (en) | Wood charcoal kiln smoke gas treatment system | |
| Rutberg et al. | Plasmochemical technologies for processing of hydrocarbonic raw material with syngas production | |
| CN115468168A (en) | Tar separation and removal device and method | |
| KR101154603B1 (en) | Apparatus and method for reducing and removing airborne oxidized particulates | |
| KR100853693B1 (en) | Mixing fuel manufacture method and the device that use excrementitious matter and food wastewater | |
| JP5167702B2 (en) | Gasification gas cleaning method and apparatus | |
| US9090840B2 (en) | Hydrogen sulfide and carbonyl sulfide removal apparatus using microwave plasma, and method thereof | |
| CN212204555U (en) | Novel deal with system of burning of high salt waste water | |
| EA007122B1 (en) | Method of fuel production for firing thereof and installation therefor | |
| CN108913223A (en) | The device and method of tar purifying in a kind of thick combustion gas of gasification of biomass | |
| CN211726167U (en) | Coal tar hydrogenation tar sediment cooling VOCs gas cleaning device | |
| CN204768126U (en) | Charcoal kiln flue gas treatment system | |
| CN105505478A (en) | Device and method for purifying crude fuel gas through electrical cyclone streamer corona biomass gasification | |
| CN210186679U (en) | Dangerous waste disposal system adopting plasma gasification and melting | |
| RU2218378C1 (en) | Method of utilizing oil slimes and plasma-catalytic reactor for implementation of the method | |
| CN202845418U (en) | Low-temperature plasma purifier of domestic garbage pyrolysis smoke | |
| CN111649331A (en) | High-efficient rubbish pyrolytic processing system | |
| RU2813099C1 (en) | Flue gas purification plant | |
| EA005264B1 (en) | Device for gas purification |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |