EA007122B1 - Способ получения топлива для сжигания и установка для его осуществления - Google Patents
Способ получения топлива для сжигания и установка для его осуществления 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
Изобретение относится к физико-химическим процессам переработки газообразного углеродсодержащего материала с получением углерода в качестве твердого топлива. 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. 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.
Description
Изобретение относится к физико-химическим процессам переработки газообразного углеродсодержащего материала с получением углерода в качестве твердого топлива.
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).
Данное устройство не позволяет получать топливо из отходящих газов.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
Изобретение поясняется чертежом, где представлен продольный разрез установки для получения и сжигания топлива.
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.
Получение топлива осуществляют следующим образом.
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 поверх
- 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.
Воду из фильтра 6 повторно используют для образования жидкостного осадительного электрода, перекачивая ее насосом 9 в емкость 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.
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.
Процесс восстановления углерода может происходить по следующим схемам:
1. 4Н + СО2 = С} + 2Н2О.
2. СО2 + 8Н =СН4 + 2Н2О
СН4 + СО2 = 2С} + 2Н2О
В качестве подвергаемого переработке газа для получения углерода могут применяться продукты сгорания углеводородов, продукты сжигания мусора, дымовые газы ТЭЦ и котельных установок.
Выход топливного углерода может достигать 100% по отношению к углероду, содержащемуся в исходном газе.
При диаметре кромки перелива емкости 1, равном 2000 мм, производительность установки составляет 1 м3 /с газа.
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.
Установка может применяться в качестве высокоэффективного средства для извлечения из газов пылевидных или аэрозольных частиц.
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.
Установка может быть использована для очистки технологических газов перед сбросом их в атмосферу.
При этом улучшается экология и снижаются энергозатраты, так как топливо производится не из дорогостоящего сырья, а из отходов производства.
Claims (2)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ получения топлива для сжигания, включающий обработку исходного углеродсодержащего материала с получением твердого топлива, отличающийся тем, что 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.
- 2. Установка получения топлива для сжигания, содержащая устройство для обработки углеродсодержащего материала, отличающаяся тем, что 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.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KZ20040911 | 2004-06-28 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200500995A2 EA200500995A2 (ru) | 2005-12-29 |
| EA200500995A3 EA200500995A3 (ru) | 2006-02-24 |
| EA007122B1 true EA007122B1 (ru) | 2006-06-30 |
Family
ID=35185494
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200500995A EA007122B1 (ru) | 2004-06-28 | 2004-11-30 | Способ получения топлива для сжигания и установка для его осуществления |
| EA200500059A EA006194B1 (ru) | 2004-06-28 | 2004-11-30 | Способ получения фуллеренов и установка для его осуществления |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200500059A EA006194B1 (ru) | 2004-06-28 | 2004-11-30 | Способ получения фуллеренов и установка для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (2) | EA007122B1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2659248C2 (ru) * | 2013-09-03 | 2018-06-29 | Улла Скётт Юуль-Хансен | Способ и устройство для увеличения газовой составляющей углеводородного топлива |
| 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/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-11-30 EA EA200500059A patent/EA006194B1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2659248C2 (ru) * | 2013-09-03 | 2018-06-29 | Улла Скётт Юуль-Хансен | Способ и устройство для увеличения газовой составляющей углеводородного топлива |
| 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 |
|---|---|
| EA200500995A3 (ru) | 2006-02-24 |
| EA200500059A1 (ru) | 2005-10-27 |
| EA006194B1 (ru) | 2005-10-27 |
| EA200500995A2 (ru) | 2005-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4995812B2 (ja) | 熱分解及び関連プラントによる廃棄物処理のための統合プロセス | |
| US9410095B2 (en) | Method of gasification of biomass using gasification island | |
| KR101553587B1 (ko) | 공기 정화 장치 및 방법 | |
| CN102791381B (zh) | 用于从空气去除非预期成分及排除该成分的装置和方法 | |
| CN109161402B (zh) | 固体废物等离子体气化处理装置与方法 | |
| CN111068917B (zh) | 针对碳热还原炉烟气干式中高温分级电滤除尘的方法与装置 | |
| CN104984626A (zh) | 一种木炭窑烟气治理系统 | |
| Rutberg et al. | Plasmochemical technologies for processing of hydrocarbonic raw material with syngas production | |
| CN115468168A (zh) | 一种焦油分离脱除装置及方法 | |
| KR101154603B1 (ko) | 공기중 산화 미립자 감소 및 제거장치 및 방법 | |
| KR100853693B1 (ko) | 분뇨 및 음식물 폐수를 이용한 혼합연료 제조방법과 그장치 | |
| JP5167702B2 (ja) | ガス化ガスの清浄化方法及び装置 | |
| US9090840B2 (en) | Hydrogen sulfide and carbonyl sulfide removal apparatus using microwave plasma, and method thereof | |
| EA007122B1 (ru) | Способ получения топлива для сжигания и установка для его осуществления | |
| CN108913223A (zh) | 一种生物质气化粗燃气中焦油净化的装置和方法 | |
| CN204768126U (zh) | 一种木炭窑烟气治理系统 | |
| CN105505478A (zh) | 一种电旋风流光电晕生物质气化粗燃气净化装置与方法 | |
| CN211726167U (zh) | 一种煤焦油加氢焦油渣冷却VOCs烟气净化装置 | |
| CN210186679U (zh) | 等离子体气化熔融危险废弃物处置系统 | |
| RU2218378C1 (ru) | Способ утилизации нефтяных шламов и плазмокаталитический реактор для его осуществления | |
| CN111649331A (zh) | 高效垃圾热解处理系统 | |
| RU2813099C1 (ru) | Установка для очистки дымовых газов | |
| EA005264B1 (ru) | Устройство для очистки газов | |
| EA010475B1 (ru) | Способ очистки газов и установка для его осуществления | |
| CN102861758A (zh) | 生活垃圾热解烟气低温等离子体净化设备及方法 |
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 |