EA027456B1 - Process for obtaining thermal energy by the combustion of hydrogen in admixture with carbon oxides, nitrogen oxides and/or sulphur oxides and installation for the application of the process - Google Patents

Process for obtaining thermal energy by the combustion of hydrogen in admixture with carbon oxides, nitrogen oxides and/or sulphur oxides and installation for the application of the process Download PDF

Info

Publication number
EA027456B1
EA027456B1 EA201490863A EA201490863A EA027456B1 EA 027456 B1 EA027456 B1 EA 027456B1 EA 201490863 A EA201490863 A EA 201490863A EA 201490863 A EA201490863 A EA 201490863A EA 027456 B1 EA027456 B1 EA 027456B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
oxides
hydrogen
chamber
carbon
magnesium
Prior art date
Application number
EA201490863A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201490863A1 (en
Inventor
Константин Ройбу
Николае-Раду Олару
Думитру-Иоан Ханчу
Виктор Драшовеан
Стан Попа
Флориан Чиороиану
Кодру-Константин Негритеску
Марин Раду
Original Assignee
Чентрул Де Черчетаре Пентру Материале Макромолекуларе Ши Мембране С.А. (Скммм)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Чентрул Де Черчетаре Пентру Материале Макромолекуларе Ши Мембране С.А. (Скммм) filed Critical Чентрул Де Черчетаре Пентру Материале Макромолекуларе Ши Мембране С.А. (Скммм)
Publication of EA201490863A1 publication Critical patent/EA201490863A1/en
Publication of EA027456B1 publication Critical patent/EA027456B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/023Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
    • F02M21/0236Multi-way valves; Multiple valves forming a multi-way valve system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/44Multiple-valve gear or arrangements, not provided for in preceding subgroups, e.g. with lift and different valves
    • F01L1/443Multiple-valve gear or arrangements, not provided for in preceding subgroups, e.g. with lift and different valves comprising a lift valve and at least one rotary valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/08Valves guides; Sealing of valve stem, e.g. sealing by lubricant
    • F01L3/085Valve cages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L5/00Slide valve-gear or valve-arrangements
    • F01L5/14Slide valve-gear or valve-arrangements characterised by the provision of valves with reciprocating and other movements
    • F01L5/18Slide valve-gear or valve-arrangements characterised by the provision of valves with reciprocating and other movements with reciprocatory valve and other slide valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F01L7/021Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves with one rotary valve
    • F01L7/024Cylindrical valves comprising radial inlet and axial outlet or axial inlet and radial outlet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C13/00Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
    • F23C13/08Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material characterised by the catalytic material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C99/00Subject-matter not provided for in other groups of this subclass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/99008Unmixed combustion, i.e. without direct mixing of oxygen gas and fuel, but using the oxygen from a metal oxide, e.g. FeO
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/9901Combustion process using hydrogen, hydrogen peroxide water or brown gas as fuel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)

Abstract

The invention relates to a process and an installation for obtaining thermal energy by the combustion of hydrogen in admixture with carbon oxides, nitrogen oxides and/or sulphur oxides in the presence of a magnesium catalyst which is a mixture of magnesium chips and powder. The process for obtaining the thermal energy according to the invention consists of a first stage wherein the combustion of hydrogen in admixture with carbon oxides, nitrogen oxides and/or sulphur oxides in the presence of the magnesium catalyst is performed in an enclosure with orifices for discharging the gases and the carbon and/or sulphur atoms, with the formation of MgO and water and a second stage wherein magnesium is regenerated in the same enclosure by introducing extra hydrogen. The installation for the application of the process comprises a housing (1) made of stainless steel whereupon a cover (3) is secured, said cover (3) being connected to a conduit for supplying hydrogen (2), said housing (1) comprising a chamber for the uniform distribution of hydrogen (M1), a chamber for the uniform distribution of the mixture comprising carbon oxides, nitrogen oxides and/or sulphur oxides (M2), a chamber (M3) for the homogenization of hydrogen in admixture with carbon oxides, nitrogen oxides and/or sulphur oxides, a catalyst chamber (14) wherein a magnesium catalyst is placed as a mixture of chips and powder, copper or stainless steel pipes (7), (8), which ensure the transport and uniform distribution of hydrogen and a gaseous mixture of carbon oxides, nitrogen oxides and/or sulphur oxides, respectively, a deflector (16) for the homogenization of the gaseous mixture, and at the outer side of the housing there are provided a conduit for the completion of the catalyst (17), a conduit for supplying hydrogen (2), a conduit for supplying the gaseous mixture comprising carbon oxides, nitrogen oxides and/or sulphur oxides (4), and a conduit for discharging carbon and/or sulphur (10).

Description

Предметом изобретения является способ получения тепловой энергии при сжигании водорода с добавлением оксидов углерода, оксидов азота и/или оксидов серы в присутствии магниевого катализатора и соответствующая установка для осуществления предлагаемого способа.The subject of the invention is a method for generating thermal energy by burning hydrogen with the addition of carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides in the presence of a magnesium catalyst and a corresponding apparatus for implementing the proposed method.

Способ получения тепловой энергии при сжигании водорода с добавлением оксидов углерода, оксидов азота и/или оксидов серы в присутствии магниевого катализатора основывается на реакции между водородом и кислородом с образованием воды и спонтанном высвобождении атома углерода, азота и/или серы, причем получаемая таким способом тепловая энергия хорошо контролируется в простой, надежной, эффективной и высоко безопасной установке, которая может внести значительный вклад в уменьшение выбросов из атмосферы или другой газовой смеси, например углекислого газа, которого в избытке в природе, угарного газа, оксида азота и/или оксидов серы, особенно сернистого газа, из промышленных газовых смесей. Заявленный способ имеет как бытовые, так и промышленные применения. Углекислый газ может быть использован в процессе горения непосредственно или в смеси с другими веществами, например, кислород, азот, оксиды азота, угарный газ, оксиды серы, что дает возможность восстановить оксиды углерода, азота и/или серы до углерода, азота и/или серы.The method of producing thermal energy by burning hydrogen with the addition of carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides in the presence of a magnesium catalyst is based on the reaction between hydrogen and oxygen to produce water and spontaneous release of a carbon, nitrogen and / or sulfur atom, and thermal energy is well controlled in a simple, reliable, efficient and highly safe installation that can make a significant contribution to reducing emissions from the atmosphere or other gas mixture, for example carbon dioxide, which is abundant in nature, carbon monoxide, nitric oxide and / or sulfur oxides, especially sulfur dioxide, from industrial gas mixtures. The claimed method has both domestic and industrial applications. Carbon dioxide can be used in the combustion process directly or in a mixture with other substances, for example, oxygen, nitrogen, nitrogen oxides, carbon monoxide, sulfur oxides, which makes it possible to restore carbon oxides, nitrogen and / or sulfur to carbon, nitrogen and / or sulfur.

Всемирное потепление, вызванное повышением концентраций газов с парниковым эффектом в атмосфере, представляет собой серьезную проблему, связанную с качеством воздуха. Углекислый газ является наиболее распространенным газом с парниковым эффектом, высвобождаемым при сжигании горючих полезных ископаемых, используемых для отопления, выработки электричества и для транспорта, и как следствие является основной причиной климатических изменений. Для уменьшения выброса углекислого газа принимаются меры, такие как снижение потребляемой энергии, увеличение энергетической эффективности или использование альтернативных возобновляемых источников энергии. Основной альтернативой использованию горючих полезных ископаемых для получения энергии является водородная энергетика. Будучи изначально используемым в химической, электронной и космической промышленности более чем три десятилетия, водород также привлек внимание органов власти, исследовательских организаций, а также и деловых кругов, в качестве чистого топлива для нужд транспорта или в качестве источника электрической энергии. Проводились многочисленные мультидисциплинарные исследования, разрабатывались эффективные технологии производства, выделения, очищения, хранения, транспортировки и использования водорода в безопасных условиях.Global warming, caused by increased concentrations of greenhouse gases in the atmosphere, is a serious problem with air quality. Carbon dioxide is the most common greenhouse gas released from the burning of fossil fuels used for heating, electricity and transportation, and as a result is the main cause of climate change. Measures are being taken to reduce carbon dioxide emissions, such as reducing energy consumption, increasing energy efficiency, or using alternative renewable energy sources. The main alternative to the use of combustible minerals for energy is hydrogen energy. Having been originally used in the chemical, electronic and space industries for more than three decades, hydrogen has also attracted the attention of authorities, research organizations, as well as the business community, as clean fuel for transport or as a source of electrical energy. Numerous multidisciplinary studies have been carried out, effective technologies have been developed for the production, extraction, purification, storage, transportation and use of hydrogen in safe conditions.

Водород является самым экологически чистым топливом (при сжигании воды образуется только вода) и в то же время наиболее эффективным носителем энергии, имеющим энергетическую емкость на единицу массы в 2.1 раза большую, чем у природных газов. Водород также является наиболее универсальным возобновляемым источником энергии, используемым повсеместно в мире, независимо от традиционных источников энергии, как топливо для двигателей всех типов транспортных средств, так и для тепловых установок, которые имеют широкий спектр применения (жилые дома, здания, населенные пункты), а также и для питания топливных ячеек, которые производят электрическую энергию без загрязнений, имеющим множество применений, включая электронику, телекоммуникации и информационные технологии.Hydrogen is the most environmentally friendly fuel (only water is formed when water is burned) and at the same time the most efficient energy carrier, having an energy capacity per unit mass 2.1 times greater than that of natural gases. Hydrogen is also the most universal renewable energy source used everywhere in the world, regardless of traditional sources of energy, both fuel for engines of all types of vehicles and for heating plants that have a wide range of applications (residential buildings, buildings, settlements), as well as for powering fuel cells that produce electrical energy without pollution, which has many uses, including electronics, telecommunications and information technology.

Для использования водорода в качестве топлива следует решить важную проблему топки. Интенсивность горения чистого водорода находится в пределах 265-325 см/с и является очень большой по сравнению с интенсивностью горения метана, которая составляет 37-45 см/с. По этой причине при нормальных условиях водород не может поддерживать пламя. Следовательно, необходимо снизить интенсивность горения водорода, тем самым и снизив опасность взрыва.To use hydrogen as fuel, an important firebox problem should be solved. The combustion rate of pure hydrogen is in the range of 265-325 cm / s and is very large compared to the combustion rate of methane, which is 37-45 cm / s. For this reason, under normal conditions, hydrogen cannot sustain the flame. Therefore, it is necessary to reduce the intensity of hydrogen combustion, thereby reducing the risk of explosion.

Температура пламени и скорость распространения фронта горения зависят от состава сжигаемой смеси, причем этот состав может определять увеличение размера пламени и уменьшение его скорости распространения. В зависимости от конкретных требований, предъявляемых определенным способом использования состав сжигаемой смеси следует оптимизировать очень осторожно. При сжигании водорода, как правило, приходится чаще проводить техническое обслуживание горелок, поскольку быстрое сгорание часто делает возможным контакт пламени с компонентами горелки, что приводит к их быстрому разрушению.The flame temperature and the propagation velocity of the combustion front depend on the composition of the mixture being burned, and this composition can determine an increase in the size of the flame and a decrease in its propagation velocity. Depending on the specific requirements of a particular method of use, the composition of the mixture burned should be optimized very carefully. When burning hydrogen, as a rule, it is necessary to carry out maintenance of the burners more often, since fast combustion often makes it possible for the flame to contact the components of the burner, which leads to their rapid destruction.

На глобальном уровне, были задуманы и реализованы решения, касающиеся адаптации электростанций, работающих на ископаемом топливе, на использование водорода. Начиная с 1993 в рамках демонстрационного проекта, выполнявшегося в Германии компанией 8\УВ. было протестирована работа некоторых бойлеров с теплоемкостью 20 кВт, использующих горелки, которые были адаптированы для сжигания водорода, природного газа или некоторых смесей этих газов (1и1егиайоиа1 1оигиа1 οί Нубгодеп Епегду, νοί. 19, по. 10, 1994). В Японии были разработаны новые циклы Рэнкина для электростанций, использующих водород в качестве топлива (1п1егпаОопа1 1оита1 оГ Епегду, νο1. 1, по. 1, радек 29-46, 2004).At the global level, solutions have been conceived and implemented regarding the adaptation of fossil fuel power plants to the use of hydrogen. Since 1993, as part of a demonstration project carried out in Germany by 8 \ HC. The operation of some boilers with a heat capacity of 20 kW using burners that were adapted to burn hydrogen, natural gas, or some mixtures of these gases was tested (1i1egiayioia1 1oigia1 οί Nubgodep Epegdu, νοί. 19, p. 10, 1994). In Japan, new Rankin cycles were developed for power plants that use hydrogen as fuel (1n1egpaOop1 1oita1 oG Epegdu, νο1. 1, p. 1, Radek 29-46, 2004).

Неадекватно разработанные водородные горелки вибрируют и создают шум. Более важно, что в подобных плохо разработанных горелках пламя может быть очень нестабильным и выйти из горелки. Некоторые производители горелок ограничивают концентрацию водорода до 90-95%, заполняя остальной объем метаном. Всемирно признанные выдающиеся результаты были получены американской компанией Соеп из Калифорнии. Как сообщалось, были разработаны и начались эксплуатироваться некоторые бойлеры в пределах 250,000 фунтов в час (113.5 т/ч), использующие 95% водорода с горелками Соеп.Inadequately designed hydrogen burners vibrate and create noise. More importantly, in such poorly designed burners, the flame can be very unstable and exit the burner. Some burner manufacturers limit their hydrogen concentration to 90-95%, filling the rest with methane. The globally recognized outstanding results were obtained by the American company Soep from California. It was reported that some boilers were developed and started to be operated at around 250,000 pounds per hour (113.5 t / h) using 95% hydrogen with Soep burners.

- 1 027456- 1 027456

Более того, эта компания может производить горелки, сжигающие 100% водорода, в паровых котлах РеШесН или ВаЬсоск&^йсох.Moreover, this company can produce burners that burn 100% hydrogen in steam boilers of ResHesN or BaSosk & ssokh.

Тайваньская компания Эе Ри ТесЬпо1оду в настоящее время производит водородно-кислородные горелки с максимальной теплоемкостью 250000 ккал/ч, предназначенные для бойлеров, печей для термообработки и других применений(\у\у\у.йГЬ.сот.1\у).The Taiwanese company Ee Ri Teploduodu currently produces hydrogen-oxygen burners with a maximum heat capacity of 250,000 kcal / h, designed for boilers, heat treatment furnaces and other applications (\ y \ y \ y.y.y.y.ot.1 \ y).

Для того чтобы безопасно сжигать водород, важно уменьшить скорость сгорания на уровне инжекторов водорода, так что традиционных устройств контроля давления и скорости потока становится недостаточно. Американская компания С-В ЫАТСОМ разработала (для химической фабрики Θ1ίη СЫот СНеписаЕ) горелку с многочисленными областями впрыска водорода (компания обладала избытком водорода при давлении 0.48 бар), которые закрываются и открываются, тем самым обеспечивая давление в оптимальных пределах (предназначенную для акватубулярных бойлеров с емкостью 34 т/ч и работающих при давлении порядка 10 бар). Система из 6 подобных зон обеспечивает степень настройки 20:1. Разработанная система контроля обеспечивает безопасное и эффективное функционирование в пяти режимах сжигания: только природный газ, только мазут, только водород, водород с природным газом и водород с мазутом. Для уменьшения образования оксидов азота в установке предотвращают непосредственный контакт топлива с воздухом посредством впрыска пара на внешнюю границу водородных инжекторов. Также, для того, чтобы избежать образование оксидов азота, рабочая температура должна поддерживаться ниже 650°С. На упомянутой химической фабрике для завершении проекта установки двух паровых котлов, использующих избыточный водород при необходимости (наличие водорода как избыточного продукта не постоянно), природный газ или мазут, необходимо 14 месяцев. Выгоды, растущие год от года благодаря росту цен на топливо, оцениваются в 2.5 миллионов долларов ежегодно.In order to safely burn hydrogen, it is important to reduce the rate of combustion at the level of hydrogen injectors, so that traditional pressure and flow rate control devices become insufficient. The American company С-В НАТСОМ has developed (for the chemical plant Θ1ίη СЫот СНеписаЕ) a burner with numerous areas of hydrogen injection (the company had an excess of hydrogen at a pressure of 0.48 bar), which closed and opened, thereby providing pressure in the optimal range (intended for aquubular boilers with capacity of 34 t / h and operating at a pressure of the order of 10 bar). A system of 6 such zones provides a degree of customization of 20: 1. The developed control system ensures safe and efficient operation in five combustion modes: only natural gas, only fuel oil, only hydrogen, hydrogen with natural gas and hydrogen with fuel oil. To reduce the formation of nitrogen oxides in the installation, direct contact of the fuel with air is prevented by steam injection at the outer boundary of the hydrogen injectors. Also, in order to avoid the formation of nitrogen oxides, the operating temperature must be kept below 650 ° C. In the aforementioned chemical factory, to complete the project of installing two steam boilers using excess hydrogen if necessary (the presence of hydrogen as an excess product is not constant), natural gas or fuel oil, it takes 14 months. The benefits growing year by year due to rising fuel prices are estimated at $ 2.5 million annually.

В августе 2008 подобная система использования избыточного водорода в качестве топлива для паровых котлов была введена в эксплуатацию фабрикой Кипсотп (на северо-западе Англии) компании 1ΝΕΘ8 СНЬОК, мирового литера в производстве хлорсодержащих соединений (1Шр://\у\у\у.с11ет1са1ргосе5.5И18.сот/агПс1е5/2010/132 Ыт1).In August 2008, a similar system for using excess hydrogen as fuel for steam boilers was put into operation by the Kipsotp factory (in the north-west of England) of the company 1-8 SNCOK, the world literature in the production of chlorine-containing compounds (1Bp: // \ y \ u \ u.s.11et1sa1grose5 .5I18.sot / agPc1e5 / 2010/132 bt1).

Заявка на патент РСТ \УО 2009/068424 А1 (заявитель А1в1от ТесЬпо1оду Ь1й, Швейцария), которая является улучшенным вариантом заявке на патент РСТ \УО 2006/058843 А1, раскрывает переходный секторальный сдвоенный восходящий поток с вихрегенератором и сектором смешивания, сдвоенный восходящий поток с переходным сектором и сдвоенный нисходящий поток с камерой сгорания.PCT Patent Application UO 2009/068424 A1 (Applicant A1b1ot Tesboduodu L1y, Switzerland), which is an improved version of PCT Patent Application UO 2006/058843 A1, discloses a sectoral dual transient upward flow with a vortex generator and mixing sector, dual upward flow with transition sector and dual downward flow with a combustion chamber.

В заявке на патент РСТ \УО 2007/021053 А1 (заявитель Эаит Епетду Со. Ый из Южной Кореи) представлена горелка для газообразного водорода и система поставки тепла, которая использует эту горелку. Водород генерируется непосредственно в электролитической ячейке путем электролиза водного раствора и фильтруется перед использованием. Также в заявке представлена возможность временного хранения полученного электролизом водорода в металлическом сплаве, с целью дальнейшего использования в горелке. Также обеспечивается эффективное поглощение высвобожденной тепловой энергии, что предупреждает перегрев сопла подачи водорода. В соответствии с данным изобретением горелка может быть использована в бытовых устройствах приготовления пищи.PCT Patent Application UO 2007/021053 A1 (Applicant Eait Epetdu Co. from South Korea) presents a hydrogen gas burner and a heat supply system that uses this burner. Hydrogen is generated directly in the electrolytic cell by electrolysis of an aqueous solution and filtered before use. The application also presents the possibility of temporary storage of hydrogen obtained by electrolysis in a metal alloy, with a view to further use in the burner. It also provides effective absorption of the released thermal energy, which prevents overheating of the hydrogen supply nozzle. In accordance with this invention, the burner can be used in household cooking devices.

В заявке на патент РСТ \УО 2006/136316 А1 (заявитель О1асот1ш З.р.А, Италия) представлена каталитическая водородная горелка, работающая в надежных условиях при низкой температуре (около 300°С) без пламени. Первый катализатор для первичного окисления водорода в воздушном потоке при температуре окружающей среды дополняется другим катализатором, находящимся в нисходящем потоке в камере сгорания для дальнейшей поддержки окисления. Для предотвращения засорения пор катализатора используемый воздух очищается и нагнетается компрессором. Горелка служит источником тепла для систем поддержки температуры и/или нагрева воды в жилых домах.PCT patent application UO 2006/136316 A1 (applicant O1asot1sh Z.R.A, Italy) presents a catalytic hydrogen burner operating under reliable conditions at a low temperature (about 300 ° C) without flame. The first catalyst for the primary oxidation of hydrogen in the air stream at ambient temperature is supplemented by another catalyst in a downward flow in the combustion chamber to further support oxidation. To prevent clogging of the pores of the catalyst, the air used is cleaned and pumped by the compressor. The burner serves as a heat source for temperature and / or water heating systems in residential buildings.

В заявке на патент РСТ \УО 2006/058843 А1 (заявитель АЕЮт ТесЬпо1оду Ь1й, Швейцария) представлен способ и устройство сжигания газообразного топлива содержащего водород или состоящего из водорода. Горелка обладает вихрегенератором, причем газообразное топливо вводится в продольном направлении и/или коаксиально, а необходимый для горения поток воздуха вводится тангенциально и является вращающимся.PCT Patent Application UO 2006/058843 A1 (Applicant AEyut Teplodu L1y, Switzerland) presents a method and apparatus for burning gaseous fuels containing hydrogen or consisting of hydrogen. The burner has a vortex generator, and gaseous fuel is introduced in the longitudinal direction and / or coaxially, and the air flow necessary for combustion is introduced tangentially and is rotating.

В заявке на патент РСТ \УО 2007/024301 А1 (заявитель О1асот1ш З.р.А, Италия) водород смешивается в воздухом и сжигается в камере сгорания на катализаторе (например палладий, платина) при низких температурах (200-450°С) без пламени.In the PCT patent application UO 2007/024301 A1 (applicant O1asot1sh Z.R.A, Italy), hydrogen is mixed in air and burned in a combustion chamber on a catalyst (e.g. palladium, platinum) at low temperatures (200-450 ° C) without flame.

Водород подается при малом давлении, предпочтительно 20 мбар. Вокруг камеры сгорания расположены теплообменники, пересекаемые трубками с отводимыми газами, теплота, высвобождаемая при горении, забирается системой водного охлаждения. Нагретая вода может храниться в резервуаре и использоваться по необходимости. Водород может быть получен непосредственно на месте путем электролиза, или может быть взят из цилиндров, где он хранится, после понижения давления. Запатентованной горелкой можно оснастить систему теплообеспечения зданий. Если горячая вода не требуется, водород может накапливаться и храниться в водородистых соединениях металлов.Hydrogen is supplied at low pressure, preferably 20 mbar. Around the combustion chamber are heat exchangers intersected by pipes with exhaust gases, the heat released during combustion is taken away by the water cooling system. Heated water can be stored in the tank and used as needed. Hydrogen can be obtained directly on site by electrolysis, or it can be taken from the cylinders where it is stored after pressure has been reduced. A patented burner can be used to equip a building's heating system. If hot water is not required, hydrogen can accumulate and be stored in hydrogen compounds of metals.

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Способ, заявленный в настоящем изобретении, это способ получения тепловой энергии при сжигании водорода с добавлением оксидов углерода, оксидов азота и/или оксидов серы в присутствии магние- 2 027456 вого катализатора, который является комбинацией магниевых пластинок и порошка, который устраняет недостатки, описанный выше.The method of the present invention is a method of generating thermal energy by burning hydrogen with the addition of carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides in the presence of a magnesium catalyst, which is a combination of magnesium wafers and a powder, which eliminates the disadvantages described above .

Предметом изобретения является способ получения тепловой энергии при сжигании водорода с добавлением оксидов углерода, оксидов азота и/или оксидов серы, причем на первой стадии сжигание водорода происходит в присутствии магниевого катализатора, состоящего из комбинации магниевых тонких пластинок и порошка, в камере с отверстиями для выпуска газов и атомов углерода и/или атомов серы, если оксиды серы присутствуют в смеси, с образованием МдО и воды, и на второй стадии, магний восстанавливается в той же камере путем ввода дополнительного водорода. На этих двух стадиях протекают следующие реакции:The subject of the invention is a method for producing thermal energy by burning hydrogen with the addition of carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides, the hydrogen being burned in the first stage in the presence of a magnesium catalyst, consisting of a combination of magnesium thin plates and powder, in a chamber with exhaust openings gases and carbon atoms and / or sulfur atoms, if sulfur oxides are present in the mixture, with the formation of MDO and water, and in the second stage, magnesium is reduced in the same chamber by introducing additional portly. The following reactions proceed at these two stages:

Н2 + СОХ + Μβ —> ΜβΟ + С + Н2О + ζ), и/или Н2 + ΝχΟγ + Μβ—> ΜβΟ + N2 + Η2Ο + Ρ, и/или Η2 + δθχ + Μβ —> ΜβΟ + δ + Η2Ο + Ρ, на первой стадии, и ΜβΟ + Н2 —> Μβ + Η2Ο + О, на второй стадии.Н 2 + СО Х + Μβ -> ΜβΟ + С + Н2О + ζ), and / or Н2 + ΝχΟ γ + Μβ—> ΜβΟ + N2 + Η2Ο + Ρ, and / or Η 2 + δθ χ + Μβ -> ΜβΟ + δ + Η 2 Ο + Ρ, in the first stage, and ΜβΟ + H2 -> Μβ + Η2Ο + О, in the second stage.

СОХ может быть угарным газом или углекислым газом, или их смесью, ΝΧΟΥ может быть любым оксидом азота, например, окисью азота, двуокисью азота, закисью азота, азотистым ангидридом, четырехокисью азота и т.д., или любой их смесью. 5ОХ может быть любым оксидом серы, например сернистым газом или серным газом, особенно сернистым газом, который присутствует в выбросах тепловых электростанций на ископаемом топливе.CO X may be carbon monoxide or carbon dioxide, or a mixture thereof, Ν Χ Ο Υ may be any nitric oxide, for example, nitric oxide, nitrogen dioxide, nitrous oxide, nitrous anhydride, nitrogen tetroxide, etc., or any mixture thereof . 5O X may be any sulfur oxide, for example sulfur dioxide or sulfur gas, especially sulfur dioxide, which is present in emissions from thermal fossil fuel power plants.

В соответствии с реализацией изобретение относится к способам получения тепловой энергии при сжигании водорода в смеси с углекислым газом, причем на первой стадии сжигание водорода происходит в присутствии магниевого катализатора, состоящего из комбинации магниевых тонких пластинок и порошка, в камере с отверстиями для выпуска газов и атомов углерода и/или атомов серы, если оксиды серы присутствуют в смеси, с образованием МдО и воды, и на второй стадии, магний восстанавливается в той же камере путем ввода дополнительного водорода. На этих двух стадиях протекают следующие реакции:In accordance with an embodiment, the invention relates to methods for generating thermal energy by burning hydrogen in a mixture with carbon dioxide, the hydrogen being burned in the first stage in the presence of a magnesium catalyst, consisting of a combination of magnesium thin plates and powder, in a chamber with openings for the release of gases and atoms carbon and / or sulfur atoms, if sulfur oxides are present in the mixture, with the formation of MgO and water, and in the second stage, magnesium is reduced in the same chamber by introducing additional hydrogen. The following reactions proceed at these two stages:

Н2 + СО2 + Мд МдО + С + Н2О + ОH 2 + CO 2 + Md MdO + C + H 2 O + O

МдО + н2 —> м§ + н2о + о и в соответствии с общим балансом реакции катализатор (Мд)MdO + n 2 -> Mg + n 2 o + o and in accordance with the overall balance of the reaction, the catalyst (Md)

причем цикл замкнутый.and the cycle is closed.

При реакции смеси оксидов углерода, оксидов азота и/или оксидов серы с водородом оксиды углерода, азота и/или серы восстанавливаются, поэтому способ данного изобретения позволяет значительно снизить загрязнение воздуха путем устранения упомянутых оксидов. Оксиды углерода, азота и/или серы обычно присутствуют в газообразных выбросах тепловых электростанций на ископаемом топливе.In the reaction of a mixture of carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides with hydrogen, carbon oxides, nitrogen and / or sulfur oxides are reduced, therefore, the method of the present invention can significantly reduce air pollution by eliminating said oxides. Carbon, nitrogen, and / or sulfur oxides are typically present in gaseous emissions from fossil-fired thermal power plants.

Установка для сжигания водорода в смеси с оксидами углерода, оксидами азота и/или оксидами серы в соответствии с настоящим изобретением устраняет недостатки технических представленных ранее решений, так как установка состоит из корпуса из нержавеющей стали (1), например, труба из нержавеющей стали, причем имеется оболочка (3), соединенная с трубопроводом (2), поставляющим водород, внутри корпуса находятся следующие элементы:Installation for burning hydrogen in a mixture with carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides in accordance with the present invention eliminates the disadvantages of the technical solutions presented earlier, since the installation consists of a stainless steel body (1), for example, a stainless steel pipe, and there is a shell (3) connected to the pipeline (2) supplying hydrogen, the following elements are inside the case:

камера для равномерного распределения водорода (М1), располагающаяся между оболочной (3) и оболочкой (5), находящаяся внутри корпуса (1), обе оболочки сделаны из нержавеющей стали;a chamber for uniform distribution of hydrogen (M1), located between the shell (3) and the shell (5), located inside the housing (1), both shells are made of stainless steel;

камера для равномерного распределения газовой смеси, содержащей оксиды углерода, оксиды азота и/или оксиды серы (М2), располагающаяся между оболочкой (5) и оболочкой (6), находящаяся внутри корпуса (1) и изготовленная из нержавеющей стали;a chamber for uniform distribution of the gas mixture containing carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides (M2), located between the shell (5) and the shell (6) located inside the housing (1) and made of stainless steel;

камера для гомогенизации водорода в смеси с оксидами углерода, оксидами азота и/или оксидами серы (М3), сформированная между оболочкой (9), сделанная из нержавеющей стали и контактная камера (14), указанная камера для гомогенизации водорода в смеси с оксидами углерода, оксидами азота и/или оксидами серы (М3) содержит кварцевый песок или шестиугольный кварцевые кристаллы, далее называемые в данном описании кварцевым слоем (18);a chamber for hydrogen homogenization in a mixture with carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides (M3) formed between the shell (9) made of stainless steel and a contact chamber (14), said chamber for hydrogen homogenization in a mixture with carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides (M3) contains silica sand or hexagonal silica crystals, hereinafter referred to as silica layer (18);

контактная камера (14), содержащая магниевый катализатор (13), представляющий собой смесь магниевых тонких пластин и порошка, причем магниевой порошок упорядочен в направлении внутренней стороны корпуса, а магниевые пластины установлены на внешней стороне вокруг магниевого порошка, это специальное расположение позволяет уменьшить скорость потока водорода и поддержание магниевого порошка в контактной камере (14) трубы (7), (8), изготовленные из меди или нержавеющей стали, предназначенные для транспорта и равномерного распространения водорода - трубы (7), и соответственно для транспорта и равномерного распространения газовой смеси, содержащей оксиды углерода, оксиды азота и/или оксиды серы - трубы (8), на поверхность кварцевого слоя (18) и катализатора (13);a contact chamber (14) containing magnesium catalyst (13), which is a mixture of magnesium thin plates and powder, with magnesium powder arranged in the direction of the inner side of the housing, and magnesium plates mounted on the outside around the magnesium powder, this special arrangement allows to reduce the flow rate hydrogen and maintaining magnesium powder in the contact chamber (14) of the pipe (7), (8) made of copper or stainless steel, designed for transport and uniform distribution of hydrogen - a pipe (7), and respectively for transport and uniform propagation of the gas mixture containing carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides - the tube (8) on the surface of the quartz layer (18) and the catalyst (13);

- 3 027456 отражатель (16), обеспечивающий закручивание потока водорода в смеси с оксидами углерода, оксидами азота и/или оксидами серы. Отражатель может быть изготовлен из куска металла, конфигурация которого обеспечивает закручивание потока газовой смеси;- 3 027456 reflector (16), providing twisting of the hydrogen flow in a mixture with carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides. The reflector can be made of a piece of metal, the configuration of which ensures the swirling of the gas mixture flow;

и на внешней стороне корпуса (1), перед входом к кварцевому слою (18) находятся трубопровод к катализатору (17) для восполнения потерь, который связан с контактной камерой (14);and on the outside of the housing (1), in front of the entrance to the quartz layer (18) there is a pipeline to the catalyst (17) to make up for the losses, which is connected with the contact chamber (14);

трубопровод (2), поставляющий водород, соединенный с оболочкой (3);a pipeline (2) supplying hydrogen connected to the shell (3);

трубопровод (4), поставляющий газовую смесь, содержащую оксиды углерода, оксиды азота и/или оксиды серы, который связан с камерой для равномерного распределения газовой смеси, содержащей оксиды углерода, оксиды азота и/или оксиды серы (М2);a pipeline (4) supplying a gas mixture containing carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides, which is connected to a chamber for uniform distribution of the gas mixture containing carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides (M2);

трубопровод (10) для вывода углерода и/или серы;a pipeline (10) for removing carbon and / or sulfur;

необязательно, установка, направляющая горячий воздух в случае промышленного применения.optionally, a hot air guide for industrial applications.

Установка и способ получения тепловой энергии при сжигании водорода в смеси с оксидами углерода, оксидами азота и/или оксидами серы, в присутствии магниевого катализатора, который представляет собой смесь магниевых тонких пластин и магниевого порошка, для тепловых электростанций бытового и промышленного назначения, как заявлено в изобретении, имеют следующие преимущества:Installation and method for generating thermal energy by burning hydrogen in a mixture with carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides, in the presence of a magnesium catalyst, which is a mixture of magnesium thin plates and magnesium powder, for thermal power plants for domestic and industrial use, as stated in the invention have the following advantages:

позволяют сжигать водород в смеси с оксидами как при низких, так и при средних давлениях (0.10.6 бар);allow hydrogen to be burned in a mixture with oxides both at low and medium pressures (0.10.6 bar);

уменьшают загрязнение окружающей среды путем восстановления атомов углерода и/или атомов серы;reduce environmental pollution by reducing carbon atoms and / or sulfur atoms;

позволяют получить высокочистый углерод, который может быть использован в различных областях;allow to obtain high-purity carbon, which can be used in various fields;

позволяют контролировать скорость сжигания и необходимую температуру, с многочисленными промышленными применениями;allow you to control the burning rate and the required temperature, with numerous industrial applications;

обеспечивают хорошо контролируемую атмосферу сжигания, что позволяет использование в промышленности обеспечивают более совершенное использование избыточного водорода, производимого химическими заводами и в специализированных агрегатах, с целью получения тепловой энергии или электрической энергии;provide a well-controlled combustion atmosphere, which allows industrial use; provide a more perfect use of excess hydrogen produced by chemical plants and in specialized units in order to obtain thermal energy or electric energy;

используют относительно дешевый катализатор (Мд), который обеспечивает переход О2 из оксидов углерода, оксидов азота и/или оксидов серы к Н2 на основе простых реакций, в которых используются 2 моля Н2 и максимум один моль СО2;using a relatively cheap catalyst (MD), which ensures the transition of O 2 from carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides to H 2 based on simple reactions in which 2 moles of H 2 and a maximum of one mole of CO 2 are used ;

установка имеет относительно простую конструкцию; способ безопасен при эксплуатации; имеют высокую надежность;the installation has a relatively simple design; the method is safe during operation; have high reliability;

способ позволяет отслеживать температуру и сжигаемую смесь, тем самым регулируя скорость сжигания водорода.The method allows you to track the temperature and the mixture being burned, thereby regulating the rate of burning of hydrogen.

Далее изобретение раскрывается более подробно в соответствии с реализацией, причем в качестве смеси используется смесь, содержащая в основном углекислый газ.Further, the invention is disclosed in more detail in accordance with the implementation, moreover, as a mixture, a mixture containing mainly carbon dioxide is used.

На фиг. 1-6 представлены фиг. 1 - установка для сжигания водорода в смеси с углекислым газом;In FIG. 1-6 are presented in FIG. 1 - installation for the combustion of hydrogen in a mixture with carbon dioxide;

фиг. 2 - поперечное сечение установки для сжигания водорода в смеси с углекислым газом; фиг. 3 - деталь В, пример крепления контактной камеры; фиг. 4 - деталь С, пример крепления отражателя; фиг. 5 - пример профиля отражателя;FIG. 2 is a cross-sectional view of an apparatus for burning hydrogen in a mixture with carbon dioxide; FIG. 3 - detail B, an example of mounting a contact chamber; FIG. 4 - detail C, an example of mounting a reflector; FIG. 5 is an example of a reflector profile;

фиг. 6 - способы направления тепла посредством воздуха вентилятором для промышленных применений.FIG. 6 illustrates methods for directing heat through air by a fan for industrial applications.

Способ получения тепловой энергии при сжигании водорода в смеси с углекислым газом, как заявлено в изобретении, включает на первой стадии сжигание водорода, происходит в присутствии магниевого катализатора, состоящего из комбинации магниевых тонких пластинок и порошка, в камере с отверстиями для выпуска газов и атомов углерода, с образованием МдО и воды, и на второй стадии магний восстанавливается в той же камере путем ввода дополнительного водорода. На этих двух стадиях протекают следующие реакции:The method of producing thermal energy by burning hydrogen in a mixture with carbon dioxide, as claimed in the invention, includes, at the first stage, the combustion of hydrogen, occurs in the presence of a magnesium catalyst, consisting of a combination of magnesium thin plates and powder, in a chamber with openings for the release of gases and carbon atoms , with the formation of MDO and water, and in the second stage, magnesium is reduced in the same chamber by introducing additional hydrogen. The following reactions proceed at these two stages:

1) Н2 + СО2 + Мд МдО + С + Н2О + 01) Н 2 + СО 2 + Мd МДО + С + Н 2 О + 0

2) МдО + Н2—> Мд + Н2О + О и в соответствии с общим балансом реакции: катализатор (Мд)2) MdO + H 2 -> Md + H 2 O + O and in accordance with the overall reaction balance: catalyst (Md)

2О + СО2 С + 2Н2О + причем цикл замкнутый.2 О + СО 2 С + 2Н 2 О + and the cycle is closed.

Как можно заметить, из теплового баланса реакции для моля углекислого газа используется два моля водорода. Количественно в реакции может находиться примерно 2400 Ют3 Н2/ч и 1200 Ют3 (ХЬ/ч, тоAs you can see, two moles of hydrogen are used for the mole of carbon dioxide from the heat balance of the reaction. Quantitatively in the reaction, approximately 2400 Jt 3 H 2 / h and 1200 Jt 3 (Xb / h, then

- 4 027456 есть 2 моля Н2 для самое большое 1 моля СО2, в объеме цилиндрической камеры с магнием, например Ό 300x30 (около 5.7 кг Мд).- 4 027456 is 2 moles of Н 2 for the largest 1 mole of СО 2 , in the volume of a cylindrical chamber with magnesium, for example Ό 300x30 (about 5.7 kg Md).

Сгорание происходит на поверхности слоя из магниевых пластинок, где водород соединяется с кислородом и высвобождается атом углерода, причем слой из магниевых пластинок размещен на внешней стороне слоя с магниевым порошком, который находится на внутренней стороне камеры. Магний имеет тенденцию окисляться, но он может быть восстановлен путем введения водорода в камеру, что приводит к высвобождению атомов кислорода для соединения с атомами водорода. Обе реакции окисления магния и водорода являются экзотермическими с большим выходом тепловой энергии, которая частично расходуется на расщепление углекислого газа. Катализатор и максимально возможная скорость потока углекислого газа (максимум 1 моль СО2 на 2 моля Н2) обеспечивают понижение скорости сгорания водорода примерно до скорости сгорания метана (37-45 м/с), и кварцевый слой обеспечивает гомогенизацию смеси Н2 и СО2 и останавливает пламя, когда подача водорода прекращается (не позволяет распространяться пламени в систему подачи водорода).Combustion takes place on the surface of a layer of magnesium wafers, where hydrogen combines with oxygen and a carbon atom is released, the layer of magnesium wafers being placed on the outside of the magnesium powder layer, which is located on the inside of the chamber. Magnesium tends to oxidize, but it can be reduced by introducing hydrogen into the chamber, which leads to the release of oxygen atoms to combine with hydrogen atoms. Both oxidation reactions of magnesium and hydrogen are exothermic with a large yield of thermal energy, which is partially spent on the breakdown of carbon dioxide. The catalyst and the maximum possible carbon dioxide flow rate (maximum 1 mol of CO 2 per 2 mol of H 2 ) provide a decrease in the rate of hydrogen combustion to about the rate of combustion of methane (37-45 m / s), and the quartz layer ensures homogenization of the mixture of H2 and CO2 and stops flame when the hydrogen supply stops (prevents the flame from spreading to the hydrogen supply system).

Способ получения тепловой энергии при сжигании водорода в смеси с углекислым газом в соответствии с изобретением может иметь различные бытовые и промышленные применения.The method of producing thermal energy by burning hydrogen in a mixture with carbon dioxide in accordance with the invention can have various domestic and industrial applications.

В случае бытового применения способ в соответствии с изобретением осуществляется следующим образом:In the case of domestic use, the method in accordance with the invention is as follows:

клапан трубопровода поставки водорода открыт таким образом, что минимальная скорость потока составляет примерно 10% от номинальной скорости потока;the hydrogen supply line valve is open so that the minimum flow rate is about 10% of the nominal flow rate;

водород воспламеняется, например, пьезоэлектрической установкой; скорость потока водорода увеличивается через по меньшей мере 10 с;hydrogen is ignited, for example, by a piezoelectric installation; the hydrogen flow rate increases after at least 10 s;

клапан трубопровода поставки углекислого газа открыт таким образом, что обеспечивает оптимальное молярное отношение водорода к углекислому газу по меньшей мере 2:1.the carbon dioxide supply pipeline valve is open in such a way that it provides an optimum molar ratio of hydrogen to carbon dioxide of at least 2: 1.

Для остановки операции меняются местами по сравнению с теми, что проводятся при пуске.To stop the operation, they are interchanged in comparison with those that are carried out at startup.

В случае промышленного применения способ в соответствии с изобретением осуществляется следующим образом:In the case of industrial applications, the method in accordance with the invention is as follows:

первичное поджигание водорода осуществляется пламенем от метана, который поджигается при помощи пьезоэлектрической установки, причем первичное пламя направлено перпендикулярно оси водородной горелки;the primary ignition of hydrogen is carried out by a flame from methane, which is ignited using a piezoelectric installation, and the primary flame is directed perpendicular to the axis of the hydrogen burner;

клапан трубопровода поставки водорода открыт таким образом, что обеспечивает максимальную скорость потока, которая зависит от типа установки и может составлять от нескольких м3/ч до нескольких тысяч м3/ч;the valve of the hydrogen supply pipeline is open in such a way that provides a maximum flow rate, which depends on the type of installation and can range from several m 3 / h to several thousand m 3 / h;

клапан трубопровода поставки углекислого газа открыт таким образом, что обеспечивает молярное отношение водорода к углекислому газу по меньшей мере 2:1 (в соответствии с химической реакцией 2 моля водорода реагируют с одним молем углекислого газа).the carbon dioxide supply pipeline valve is opened in such a way that it provides a molar ratio of hydrogen to carbon dioxide of at least 2: 1 (in accordance with the chemical reaction, 2 moles of hydrogen react with one mole of carbon dioxide).

Процесс остановки горения происходит в обратном порядке по сравнению с тем, как он происходит при пуске, а именно прекращение подачи углекислого газа, прекращение подачи водорода, гашение первичного метанового пламени. Промышленные установки также обеспечиваются двумя оптическими сенсорами для первичного пламени и для пламени смеси водорода и углекислого газа, которые включены в специальную схему автоматизации, которая не является объектом настоящего изобретения, и как известно осуществляется специалистами на основе последовательности работы установки, описанной выше.The process of stopping combustion occurs in the reverse order compared to how it occurs during start-up, namely, the cessation of the supply of carbon dioxide, the cessation of the supply of hydrogen, the extinction of the primary methane flame. Industrial plants are also provided with two optical sensors for the primary flame and for the flame of a mixture of hydrogen and carbon dioxide, which are included in a special automation circuit, which is not the object of the present invention, and as is known, is carried out by specialists on the basis of the sequence of operation of the installation described above.

В промышленном варианте установка охлаждается посредством потока воздуха, нагнетаемого вентилятором, который направлен в камеру, что позволяет охладить установку, изображенную на фиг. 1. Нагретый воздух двигается вихревым образом через пространство в форме усеченного конуса внутри горна горелки. Трубопровод, направляющий горячий воздух в бойлер сделан из медных труб, что обеспечивает теплопередачу вентилируемому воздуху.In an industrial embodiment, the installation is cooled by a stream of air pumped by a fan, which is directed into the chamber, which allows cooling the installation shown in FIG. 1. Heated air moves in a vortex manner through a truncated cone-shaped space inside the burner hearth. The pipeline directing hot air to the boiler is made of copper pipes, which ensures heat transfer to the ventilated air.

Установка, заявленная в изобретении, в обоих вариантах использования в быту и промышленности решает проблему сжигания водорода в смеси с углекислым газом и другими оксидами как описано выше посредством катализатора, состоящего из магниевых тонких пластин и порошка, который позволяет получить атомы углерода и тем самым вносит вклад и снижение избытка углекислого газа в природе, в условиях максимальной безопасности, в соответствии с заявленным способом.The installation claimed in the invention, in both domestic and industrial applications, solves the problem of burning hydrogen mixed with carbon dioxide and other oxides as described above by means of a catalyst consisting of thin magnesium plates and a powder, which allows carbon atoms to be produced and thereby contributes and reducing the excess of carbon dioxide in nature, under conditions of maximum safety, in accordance with the claimed method.

Установка, заявленная в изобретении состоит из корпуса из нержавеющей стали (1), например, труба из нержавеющей стали, причем имеется оболочка (3), соединенная с трубопроводом (2), поставляющим водород, внутри корпуса (1) находятся следующие элементы:The installation claimed in the invention consists of a stainless steel housing (1), for example, a stainless steel pipe, and there is a shell (3) connected to the pipeline (2) supplying hydrogen, the following elements are located inside the housing (1):

камера для равномерного распределения водорода (М1), располагающаяся между оболочной (3) и оболочкой (5), находящаяся внутри корпуса (1), обе оболочки сделаны из нержавеющей стали;a chamber for uniform distribution of hydrogen (M1), located between the shell (3) and the shell (5), located inside the housing (1), both shells are made of stainless steel;

камера для равномерного распределения углекислого газа (М2), располагающаяся между оболочкой (5) и оболочкой (6), находящаяся внутри корпуса (1) и изготовленная из нержавеющей стали;a chamber for uniform distribution of carbon dioxide (M2), located between the shell (5) and the shell (6), located inside the housing (1) and made of stainless steel;

камера для гомогенизации водорода в смеси с углекислым газом (М3), сформированная между оболочкой (9), выполненная из нержавеющей стали и контактную камеру (14), указанная камера для гомогенизации водорода в смеси с углекислым газом (М3) содержит кварцевый слой (18); кварцевый песок или кварцевые кристаллы в кварцевом слое (18) могут иметь размер зерна 0.8-2 мм;a chamber for homogenizing hydrogen in a mixture with carbon dioxide (M3) formed between the shell (9) made of stainless steel and a contact chamber (14), said chamber for homogenizing hydrogen in a mixture with carbon dioxide (M3) contains a quartz layer (18) ; quartz sand or quartz crystals in the quartz layer (18) may have a grain size of 0.8-2 mm;

- 5 027456 контактная камера (14), содержащая магниевый катализатор (13), представляющий собой смесь магниевых тонких пластин и порошка, причем магниевой порошок упорядочен в направлении внутренней стороны корпуса, а магниевые пластины установлены на внешней стороне вокруг магниевого порошка, это специальное расположение позволяет уменьшить скорость потока водорода; контактная камера (14) может быть изготовлена из сетки из нержавеющей стали, например с размером ячейки 50 нм, причем магниевый катализатор (13) содержится в виде смеси магниевых пластинок и порошка упомянутым образом;- 5 027456 contact chamber (14) containing magnesium catalyst (13), which is a mixture of magnesium thin plates and powder, with magnesium powder arranged in the direction of the inner side of the housing, and magnesium plates mounted on the outer side around the magnesium powder, this special arrangement allows reduce the flow rate of hydrogen; the contact chamber (14) can be made of stainless steel mesh, for example with a mesh size of 50 nm, and the magnesium catalyst (13) is contained in the form of a mixture of magnesium plates and powder in the aforementioned manner;

трубы (7), (8), изготовленные из меди или нержавеющей стали, предназначенные для транспорта и равномерного распространения водорода и углекислого газа соответственно на поверхность кварцевого слоя (18) и катализатора (13);pipes (7), (8) made of copper or stainless steel, designed for transport and uniform distribution of hydrogen and carbon dioxide, respectively, to the surface of the quartz layer (18) and catalyst (13);

отражатель (16), обеспечивающий закручивание потока водорода в смеси с углекислым газом через кварцевый слой (18). Отражатель может быть изготовлен из куска металла, конфигурация которого обеспечивает закручивание потока газовой смеси;reflector (16), which ensures the twisting of the hydrogen flow in a mixture with carbon dioxide through a quartz layer (18). The reflector can be made of a piece of metal, the configuration of which ensures the swirling of the gas mixture flow;

и на внешней стороне корпуса (1) находятся трубопровод к катализатору (17) для восполнения потерь, который связан с контактной камерой (14) ;and on the outside of the housing (1) there is a pipeline to the catalyst (17) to make up for losses, which is associated with the contact chamber (14);

трубопровод (2), поставляющий водород, соединенный с оболочкой (3);a pipeline (2) supplying hydrogen connected to the shell (3);

трубопровод (4), поставляющий углекислый газ, который связан с камерой для равномерного распределения углекислого газа (М2);a pipeline (4) supplying carbon dioxide, which is connected to the chamber for uniform distribution of carbon dioxide (M2);

трубопровод (10) для восстановления углерода;pipeline (10) for carbon recovery;

необязательно, установка, направляющая горячий воздух в случае промышленного применения.optionally, a hot air guide for industrial applications.

Пример размещения труб (7) и (8) внутри корпуса (1) представлен на фиг. 2. Пример закрепления контактной камеры (14) с магниевым элементом в роли катализатора представлен на фиг. 3, причем закрепление в этом случае осуществляется с помощью гайки (11), прокладки (12) и эластичного элемента (15) .An example of the placement of pipes (7) and (8) inside the housing (1) is shown in FIG. 2. An example of fixing a contact chamber (14) with a magnesium element as a catalyst is shown in FIG. 3, and fixing in this case is carried out using a nut (11), gaskets (12) and an elastic element (15).

Предпочтительно, чтобы на нижней стороне контактной камеры (14) был технологически выполнен скос в 15° по высоте так, чтобы остающийся в камере углерод мог быть восстановлен через трубопровод (10).Preferably, a bevel of 15 ° in height is technologically made on the lower side of the contact chamber (14) so that the carbon remaining in the chamber can be recovered through the pipeline (10).

Предпочтительная форма и закрепление отражателя (16) представлена на фиг. 4 и фиг. 5 соответственно. Болт из нержавеющей стали (19) имеет тугую посадку для закрепления в трубе для распространения углекислого газа, и он имеет отверстия, позволяющие углекислому газу проникать в кварцевый слой (18).A preferred shape and fixing of the reflector (16) is shown in FIG. 4 and FIG. 5 respectively. The stainless steel bolt (19) has a tight fit for fixing in the pipe for the distribution of carbon dioxide, and it has holes that allow carbon dioxide to penetrate into the quartz layer (18).

Магниевый катализатор представляет собой набор тонких пластин и порошка и занимает контактная камера (14), которая может быть сделана в виде сита. Отношение массы магниевых пластинок к массе магниевого порошка может варьироваться от 5/1 до 4/1.A magnesium catalyst is a set of thin plates and powder and occupies a contact chamber (14), which can be made in the form of a sieve. The ratio of the mass of magnesium plates to the mass of magnesium powder can vary from 5/1 to 4/1.

Из камеры для равномерного распределения водорода (М1) водород однородно распространяется по трубам (7), которые могут быть наращены или приварены к оболочкам (5), (6) или (9) для изоляции камер.From the chamber for uniform distribution of hydrogen (M1), hydrogen uniformly propagates through pipes (7), which can be expanded or welded to the shells (5), (6) or (9) to isolate the chambers.

Углекислый газ равномерно распространяется по трубам (8). Они прикреплены к оболочкам (6) и (9), например, путем наращения или сварки, в зависимости от используемого материала (например меди или нержавеющей стали). Следуя процессу сжигания, катализатор (13), который обеспечивает переход кислорода от углекислого газа (СО2) к водороду (Н2), может расходоваться, что требует его периодического восстановления в контактной камере (14), например, через трубопровод (17).Carbon dioxide is evenly distributed through pipes (8). They are attached to shells (6) and (9), for example, by extension or welding, depending on the material used (for example, copper or stainless steel). Following the combustion process, the catalyst (13), which ensures the transition of oxygen from carbon dioxide (CO 2 ) to hydrogen (H 2 ), can be consumed, which requires periodic recovery in the contact chamber (14), for example, through a pipeline (17).

При промышленном применении необходимо направлять пламя и тепло посредством холодного воздуха, нагнетаемого снаружи установки по сжиганию в соответствии с фиг. 6. Холодный воздух, нагнетаемый вентилятором, которым оснащен бойлер, который не показан на чертежах, направляется внутрь камеры, что позволяет охладить установку, описанную на фиг. 1, затем нагретый воздух проходит через пространство в форме усеченного конуса, где приварены пластины радиатора из листового металла (27) внутри топочной камеры бойлера (20). Корпус (22) содержит систему питающих труб (23), например, числом 12 штук и содержащих внутри медные наполнитель (26), например, трубы диметром 10 мм и толщиной 1 мм, обрезанные до длины 10 мм, что обеспечивает передачу тепла от корпуса вентилируемому воздуху. В промышленных установках также должно быть первичное пламя, получаемое при поджиге метана пьезоэлектрической системой (21), который поставляется по трубопроводу (25).In industrial applications, it is necessary to direct the flame and heat by means of cold air pumped from outside the combustion plant in accordance with FIG. 6. The cold air pumped by the fan, which is equipped with a boiler, which is not shown in the drawings, is directed into the chamber, which allows cooling the installation described in FIG. 1, then the heated air passes through the space in the form of a truncated cone, where the radiator plates of sheet metal (27) are welded inside the combustion chamber of the boiler (20). The housing (22) contains a system of supply pipes (23), for example, with a number of 12 pieces and containing copper filler inside (26), for example, pipes with a diameter of 10 mm and a thickness of 1 mm, cut to a length of 10 mm, which ensures heat transfer from the housing to a ventilated the air. In industrial installations, there should also be a primary flame obtained by igniting methane with a piezoelectric system (21), which is supplied through a pipeline (25).

Часть углерода, получающаяся в процессе разложения СО2 в реакции с водорода с кислородом из СО2, выводится по трубопроводу (10), и оставшаяся часть рассеивается по дну топки бойлера, где установка расположена, поэтому необходимо периодически очищать бойлер. Важно отметить, что нельзя позволять в промышленных установках накапливаться в топке (месте сжигания внутри бойлера, которое представлено на чертежах) более 50 кг атомарного углерода, так как существует риск его возгорания и, следовательно, риск расплавления топки.Part of the carbon, produced during the decomposition of CO 2 in the reaction of hydrogen with oxygen from the CO 2 is discharged via line (10) and the remaining part is dissipated by the bottom of the boiler furnace where the installation is located, so it is necessary to periodically clean the boiler. It is important to note that it is not allowed to accumulate in industrial plants more than 50 kg of atomic carbon in the furnace (the burning place inside the boiler, which is shown in the drawings), since there is a risk of ignition and, therefore, a risk of melting the furnace.

В случае если невозможно обеспечить концентрацию углекислого газа более 98-99%, в способе, заявленном в изобретении, допускается использование смеси углекислого газа с другими газами, например кислородом и азотом или оксидами азота.If it is impossible to provide a carbon dioxide concentration of more than 98-99%, in the method claimed in the invention, it is allowed to use a mixture of carbon dioxide with other gases, for example oxygen and nitrogen or nitrogen oxides.

- 6 027456- 6 027456

При воплощении изобретения также можно использовать смесь газов, содержащую 40-60% азота, 24% кислорода, 36-48% углекислого газа, указанная газовая смесь может быть получена из реализующихся в настоящее время химических процессов.In the embodiment of the invention, it is also possible to use a mixture of gases containing 40-60% nitrogen, 24% oxygen, 36-48% carbon dioxide, the gas mixture can be obtained from ongoing chemical processes.

При другой реализации изобретения также можно использовать газовую смесь, содержащую 1012% кислорода, 10-12% углекислого газа, N0* в количестве 250-300 мг/м3 и оставшуюся часть составляет азот.In another implementation of the invention, it is also possible to use a gas mixture containing 1012% oxygen, 10-12% carbon dioxide, N0 * in an amount of 250-300 mg / m 3 and the remainder is nitrogen.

При другой реализации изобретения газовая смесь может дополнительно содержать сернистый газ, который содержится в выбросах тепловых электростанций на ископаемом топливе.In another embodiment of the invention, the gas mixture may further comprise sulfur dioxide, which is contained in emissions from fossil-fired thermal power plants.

ПримерыExamples

Пример 1Example 1

Используется установка, имеющая внешний диаметр 300 мм, длину 300 мм, толщину слоя магниевых пластинок 30 мм, толщину слоя магниевого порошка 5 мм и толщину кварцевого слоя 20 мм.An apparatus having an external diameter of 300 mm, a length of 300 mm, a thickness of a layer of magnesium plates of 30 mm, a thickness of a layer of magnesium powder of 5 mm and a thickness of a quartz layer of 20 mm is used.

В этих условиях водород можно сжигать при скоростях потока от 900 мм3/ч до 3000 м3/ч, причем скорость сжигания углекислого газа составляет половину скорости сжигания водорода (так как на 2 моля водорода приходится 1 моль углекислого газа).Under these conditions, hydrogen can be burned at flow rates from 900 mm 3 / h to 3000 m 3 / h, and the rate of carbon dioxide combustion is half the rate of hydrogen combustion (since 2 moles of hydrogen account for 1 mole of carbon dioxide).

Во всех случаях необходимость кислорода в свободном состоянии или в углекислом газе принимается во внимание, что обеспечивает полное сжигание водорода.In all cases, the need for oxygen in a free state or in carbon dioxide is taken into account, which ensures complete combustion of hydrogen.

Пример 2Example 2

В промышленном варианте установки помимо установки, описанной в примере 1, используется корпус диаметром 1200 мм и вентилятор, причем последний обеспечивает как охлаждение представленной ранее установки, так и направление пламени. Также используется трубопровод для ввода метана, при сжигании которого получается первичное пламя, и который поджигается пьезоэлектрической установкой.In the industrial version of the installation, in addition to the installation described in example 1, a case with a diameter of 1200 mm and a fan are used, the latter providing both cooling of the previously presented installation and the direction of the flame. A methane feed line is also used, the combustion of which produces a primary flame, and which is ignited by a piezoelectric installation.

Рабочий цикл имеет следующий вид: при старте - вентилирование бойлера, остановка вентилирования, зажигание первичного пламени, постепенное открытие клапана поставки водорода, постепенное открытие клапана поставки углекислого газа, введение горячего воздуха для направления пламени и тепла, и при остановке - остановка вентиляции, прекращение подачи углекислого газа, прекращение подачи водорода, тушение первичного пламени.The duty cycle is as follows: at start-up - venting the boiler, stopping ventilation, ignition of the primary flame, gradually opening the hydrogen supply valve, gradually opening the carbon dioxide supply valve, introducing hot air to direct the flame and heat, and when stopping - stopping the ventilation, stopping the flow carbon dioxide, cessation of hydrogen supply, extinguishing the primary flame.

Очевидно, что для специалистов в данной области способ и установка в соответствии с изобретением, раскрытые выше, в отношении с характерной реализацией изобретения, в которой сжигание водорода происходит в смеси, содержащей преимущественно углекислый газ, могут быть реализованы подобным образом для сжигания водорода с другими газовыми смесями, содержащими любые оксиды углерода и/или любые оксиды азота и/или любые оксиды серы в любом сочетании и любых пропорциях.Obviously, for specialists in this field, the method and installation in accordance with the invention disclosed above in relation to a characteristic implementation of the invention, in which the combustion of hydrogen occurs in a mixture containing predominantly carbon dioxide, can be implemented in a similar way to burn hydrogen with other gas mixtures containing any carbon oxides and / or any nitrogen oxides and / or any sulfur oxides in any combination and in any proportions.

Claims (4)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ получения тепловой энергии при сжигании водорода в смеси с оксидами углерода, оксидами азота и/или оксидами серы, отличающийся тем, что:1. The method of producing thermal energy by burning hydrogen in a mixture with carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides, characterized in that: а) на первой стадии сжигание водорода осуществляют в камере с отверстиями для выпуска газов и атомов углерода и/или атомов серы с образованием МдО и воды в присутствии магниевого катализатора, состоящего из комбинации магниевых тонких пластинок и порошка, иa) in the first stage, hydrogen is burned in a chamber with openings for the release of gases and carbon atoms and / or sulfur atoms with the formation of MdO and water in the presence of a magnesium catalyst, consisting of a combination of magnesium thin plates and powder, and б) на второй стадии магниевый катализатор восстанавливают в той же камере путем ввода дополнительного водорода с образованием воды и выделением тепла.b) in the second stage, the magnesium catalyst is reduced in the same chamber by introducing additional hydrogen with the formation of water and heat. 2. Способ по п.1, пригодный для промышленного применения, отличающийся тем, что пламя и выделяющееся тепло при сжигании водорода и магния выводят потоком холодного воздуха, направляемого посредством горячего воздуха, после того как воздух проходит через систему, содержащую наполнитель, выполненный из медных труб, на основе следующего рабочего цикла: при старте - вентилирование бойлера, остановка вентилирования, зажигание первичного пламени, постепенное открытие клапана поставки водорода, постепенное открытие клапана поставки газовой смеси из различных оксидов, введение горячего воздуха для направления пламени и тепла, и при остановке - прекращение вентиляции, прекращение подачи газовой смеси из различных оксидов, прекращение подачи водорода, тушение первичного пламени.2. The method according to claim 1, suitable for industrial use, characterized in that the flame and heat generated during the combustion of hydrogen and magnesium are removed by a stream of cold air directed by hot air after the air passes through a system containing a filler made of copper pipes, based on the following duty cycle: at start-up - ventilation of the boiler, stopping of ventilation, ignition of the primary flame, gradual opening of the hydrogen supply valve, gradual opening of the gas supply valve si from various oxides, the introduction of hot air to direct the flame and heat, and when stopped - the cessation of ventilation, the cessation of the supply of the gas mixture from various oxides, the cessation of hydrogen supply, the extinction of the primary flame. 3. Установка для осуществления способа по пп.1-2, предназначенная для сжигания водорода в смеси с оксидами углерода, оксидами азота и/или оксидами серы, в соответствии со способом по п.1, отличающаяся тем, что установка состоит из корпуса из нержавеющей стали (1), причем имеется оболочка (3), соединенная с трубопроводом (2), поставляющим водород, причем внутри корпуса (1) находятся следующие элементы:3. Installation for implementing the method according to claims 1 to 2, designed to burn hydrogen in a mixture with carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides, in accordance with the method according to claim 1, characterized in that the installation consists of a stainless steel casing steel (1), and there is a shell (3) connected to the pipeline (2) supplying hydrogen, and inside the case (1) there are the following elements: камера (М1) для равномерного распределения водорода, располагающаяся между оболочкой (3) и оболочкой (5), находящаяся внутри корпуса (1), обе оболочки сделаны из нержавеющей стали;a chamber (M1) for uniform distribution of hydrogen, located between the shell (3) and the shell (5), located inside the housing (1), both shells are made of stainless steel; камера (М2) для равномерного распределения газовой смеси, содержащей оксиды углерода, оксиды азота и/или оксиды серы, располагающаяся между оболочкой (5) и оболочкой (6), находящаяся внутри корпуса (1) и изготовленная из нержавеющей стали;a chamber (M2) for uniform distribution of the gas mixture containing carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides, located between the shell (5) and the shell (6) located inside the housing (1) and made of stainless steel; - 7 027456 камера (М3) для гомогенизации водорода в смеси с оксидами углерода, оксидами азота и/или оксидами серы, сформированная между оболочкой (9), выполненная из нержавеющей стали, и контактная камера (14), и при этом камера содержит кварцевый слой (18);- 7 027456 chamber (M3) for the homogenization of hydrogen mixed with carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides formed between the shell (9) made of stainless steel and the contact chamber (14), and the chamber contains a quartz layer (eighteen); контактная камера (14) содержит магниевый катализатор (13), представляющий собой смесь магниевых тонких пластин и порошка;the contact chamber (14) contains a magnesium catalyst (13), which is a mixture of magnesium thin plates and powder; трубы (7), (8), изготовленные из меди или нержавеющей стали, где трубы (7) предназначены для транспорта и равномерного распределения водорода и трубы (8) соответственно для транспорта и равномерного распределения газовой смеси, содержащей оксиды углерода, оксиды азота и/или оксиды серы на поверхности кварцевого слоя (18) и катализатора (13);pipes (7), (8) made of copper or stainless steel, where pipes (7) are designed for transport and uniform distribution of hydrogen and pipes (8) respectively for transport and uniform distribution of a gas mixture containing carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides on the surface of the quartz layer (18) and the catalyst (13); смешивающий отражатель (16), расположенный в камере (М3), обеспечивающий закручивание потока водорода в смеси с оксидами углерода, оксидами азота и/или оксидами серы к кварцевому слою (18);a mixing reflector (16) located in the chamber (M3), ensuring the twisting of the hydrogen flow in a mixture with carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides to the quartz layer (18); и на внешней стороне корпуса (1) расположены трубопровод к катализатору (17) для восполнения потерь, который связан с контактной камерой (14);and on the outside of the housing (1) are located a pipeline to the catalyst (17) to make up for losses, which is associated with the contact chamber (14); трубопровод (2) для доставки водорода, соединенный с оболочкой (3);a pipeline (2) for the delivery of hydrogen connected to the shell (3); трубопровод (4) для доставки газовой смеси, содержащей оксиды углерода, оксиды азота и/или оксиды серы, который связан с камерой для равномерного распределения газовой смеси, содержащей оксиды углерода, оксиды азота и/или оксиды серы (М2);a pipeline (4) for delivering a gas mixture containing carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides, which is connected to a chamber for uniform distribution of the gas mixture containing carbon oxides, nitrogen oxides and / or sulfur oxides (M2); трубопровод (10) для вывода углерода и/или серы;a pipeline (10) for removing carbon and / or sulfur; 4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что содержит корпус (22);4. Installation according to claim 3, characterized in that it comprises a housing (22); дополнительные трубы (23) для подачи воздуха в наполнитель, выполненный из медных труб (26); трубопровод подачи метана, обеспечивающего первичное пламя (25);additional pipes (23) for supplying air to the filler made of copper pipes (26); methane supply conduit providing primary flame (25); набор отверстий, размещенных вдоль максимального диаметра корпуса в области усеченного конуса (24), которые обеспечивают выход горячего воздуха из горелки.a set of holes located along the maximum diameter of the housing in the region of the truncated cone (24), which ensure the release of hot air from the burner.
EA201490863A 2011-08-23 2012-08-22 Process for obtaining thermal energy by the combustion of hydrogen in admixture with carbon oxides, nitrogen oxides and/or sulphur oxides and installation for the application of the process EA027456B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201100831A RO128151B1 (en) 2011-08-23 2011-08-23 Process for burning the mixture of hydrogen and carbon dioxide and installation for using the same
PCT/RO2012/000019 WO2013157974A2 (en) 2011-08-23 2012-08-22 Process for obtaining thermal energy by the combustion of hydrogen in admixture with carbon oxides, nitrogen oxides and/or sulphur oxides and installation for the application of the process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201490863A1 EA201490863A1 (en) 2014-12-30
EA027456B1 true EA027456B1 (en) 2017-07-31

Family

ID=47757248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201490863A EA027456B1 (en) 2011-08-23 2012-08-22 Process for obtaining thermal energy by the combustion of hydrogen in admixture with carbon oxides, nitrogen oxides and/or sulphur oxides and installation for the application of the process

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2867583A2 (en)
EA (1) EA027456B1 (en)
RO (1) RO128151B1 (en)
WO (1) WO2013157974A2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105841146A (en) * 2016-01-26 2016-08-10 北京建筑大学 Nearly zero pollutant discharge flameless catalytic combustion condensing boiler

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB274475A (en) * 1926-07-14 1927-11-10 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to gas burners
DE637940C (en) * 1933-06-23 1936-11-06 Degussa Device for the flameless combustion of gaseous, liquid or dusty fuels in ovens
WO2006060518A2 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Circumnav Networks, Inc. Methods for deducing road geometry and connectivity
CH699292A2 (en) * 2008-08-05 2010-02-15 Mona Intellectual Property Est Procedure, useful for combusting combustible material in the form of e.g. cadaver, comprises coating combustible material with a mixture of pyrotechnic magnesium and aluminum powder, before combustible mixture is ignited by thermal impulse
EP2177256A1 (en) * 2008-10-15 2010-04-21 Linde AG Catalyst containing platinum and palladium for the selective reduction of NOx with hydrogen (H2-SCR)
DE102009014026A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-10 Ernest Stangl Method for generating thermal energy as e.g. electrical energy, in distributed power plant, involves burning fuel in container in heat- or power plant using oxygen source, and supplying carbon dioxide and oxygen mixture for burning fuel

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB274475A (en) * 1926-07-14 1927-11-10 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to gas burners
DE637940C (en) * 1933-06-23 1936-11-06 Degussa Device for the flameless combustion of gaseous, liquid or dusty fuels in ovens
WO2006060518A2 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Circumnav Networks, Inc. Methods for deducing road geometry and connectivity
CH699292A2 (en) * 2008-08-05 2010-02-15 Mona Intellectual Property Est Procedure, useful for combusting combustible material in the form of e.g. cadaver, comprises coating combustible material with a mixture of pyrotechnic magnesium and aluminum powder, before combustible mixture is ignited by thermal impulse
EP2177256A1 (en) * 2008-10-15 2010-04-21 Linde AG Catalyst containing platinum and palladium for the selective reduction of NOx with hydrogen (H2-SCR)
DE102009014026A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-10 Ernest Stangl Method for generating thermal energy as e.g. electrical energy, in distributed power plant, involves burning fuel in container in heat- or power plant using oxygen source, and supplying carbon dioxide and oxygen mixture for burning fuel

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013157974A3 (en) 2014-01-30
EA201490863A1 (en) 2014-12-30
RO128151A1 (en) 2013-02-28
WO2013157974A2 (en) 2013-10-24
EP2867583A2 (en) 2015-05-06
RO128151B1 (en) 2018-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6824745B2 (en) Carbonization furnace and pyrolysis furnace, as well as water gas generation system, hydrogen gas generation system, and power generation system
PL179614B1 (en) Improved method of and apparatus for combusting and using gaseous fuels
RU2655318C2 (en) Method and device for off-gases separation during combustion of specified metals
JP2020112280A (en) Boiler device and thermal power generation facility, capable of carrying out mixed combustion of ammonia
CN106233071A (en) Reduce fuel type burner
US10317070B2 (en) Integrated combustion device power saving system
UA113509C2 (en) METHOD OF METALLURGY INSTALLATION AND METALLURGICAL INSTALLATION
JP5905933B2 (en) Waste heat recovery device and waste heat recovery method
CN203717127U (en) Gas turbine generation system
EA027456B1 (en) Process for obtaining thermal energy by the combustion of hydrogen in admixture with carbon oxides, nitrogen oxides and/or sulphur oxides and installation for the application of the process
JP2004011980A (en) Superheated steam generator and its generating method
JP2010184972A (en) Fuel gas purification apparatus, power generation system and fuel synthesis system
RU91409U1 (en) INSTALLATION FOR THERMAL PROCESSING OF SOLID DOMESTIC WASTE
WO2015039195A1 (en) Method and device for carbon dioxide capturing and its transformation into gaseous fuel
JP2005240586A (en) Complex system of low-temperature plasma device and gas engine, and energy generating method
RU2535296C2 (en) Heating device
JP5441101B2 (en) Fuel gas purification device, power generation system, and fuel synthesis system
CN204085148U (en) Coal gasification and heat treatment all-in-one oven
JP2008002725A (en) Hydrogen fuel combustion device and operation method
JP7480215B2 (en) Steam Supply Equipment
WO2014100887A1 (en) Method for producing fuel and heat energy therefrom
RU119860U1 (en) BOILER
RU2477421C1 (en) Power generating system
JP2013091577A (en) Combined thermal power generation system
EA036734B1 (en) Method and combustion furnace for converting hydrogen and atmospheric oxygen into water or for converting brown's gas (hho) into water

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 TJ TM RU