LT5693B - Angliavandenilių kuro modifikavimo, sintezės dujų, šiluminės ir elektros energijos gamybos būdas ir įrenginys - Google Patents
Angliavandenilių kuro modifikavimo, sintezės dujų, šiluminės ir elektros energijos gamybos būdas ir įrenginys Download PDFInfo
- Publication number
- LT5693B LT5693B LT2009010A LT2009010A LT5693B LT 5693 B LT5693 B LT 5693B LT 2009010 A LT2009010 A LT 2009010A LT 2009010 A LT2009010 A LT 2009010A LT 5693 B LT5693 B LT 5693B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- fuel
- rotor
- thermal
- unit
- stator
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 230000004048 modification Effects 0.000 title claims abstract description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical class [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 21
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 2
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PACGUUNWTMTWCF-UHFFFAOYSA-N [Sr].[La] Chemical compound [Sr].[La] PACGUUNWTMTWCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 101150076749 C10L gene Proteins 0.000 description 1
- 239000002000 Electrolyte additive Substances 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical group [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N scandium oxide Chemical compound O=[Sc]O[Sc]=O HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Angliavandenilių kuro modifikavimo, sintezės dujų, šiluminės ir elektros energijos gamybos būdas ir įrenginys. Šis įrenginys turi angliavandenilio žaliavos ir priedų talpas, siurblius-dozatorius, kurie hidrauliniais vamzdžiais sujungti su elektrostatine apdorojimo sistema, elektrolizerį, ir rotoriaus ir statoriaus mazgą, skirtą maišymui ir dispersijos ruošimui ir patalpintą žiedinėje sūkurinėje kameroje, kurios vidinio paviršiaus perimetru sumontuoti ultragarsiniai spinduoliai. Pagal siūlomą būdą autonominiam funkcionavimui užtikrinti naudoja šiluminę ir elektros energiją nuosavos kogeneracijos sistemos, kurioje vandens elektrolizerio ir anodinės, ir katodinės erdvės hidrauliškai sujungtos atvamzdžiais per valdomus ventilius su rotoriaus ir statoriaus mazgo ertme, kur anolito, katolito ir angliavandenilio žaliavos srautus, praeinančius per rotoriaus ir statoriaus mazgo ir sūkurinės kameros su ultragarsiniais spinduoliais ertmės vieną, dvi ir daugiau eilių radialinių, stačiakampių angų, homogenizuoja, po to vamzdynais iš dalies arba pilnai nukreipia per kuro procesorių dujiniu pavidalu į rotoriaus ir statoriaus mazgo centrinę ertmę, į tiesioginio kuro cheminės energijos elektrocheminio keitimo į elektrą zoną, į kuro elementų su kietuoju elektrolitu bateriją ir išleidžia per kuro mišinio vamzdynus į degimo kameras ir (arba) skysto arba dujinio būvio kuro ilgo laikymo talpas, arba dujinio kuro pavertimo į šiluminę ir elektros energiją režimu.
Description
Šis išradimas priklauso energetikos sričiai, būtent kuro, chemijos, naftos gavybos ir kitų pramonės šakų įrenginiams. Būdas ir įrenginys skirti daugybės veiksnių didelės energijos poveikiui į skystą angliavandenilių kurą, siekiant pakeisti fizikinius-cheminius ir eksploatacinius parametrus, jo sustiprinimui oru ir modifikavimui, sintezės dujų (H2+CO), šilumos ir elektros gamybai.
Žinomi analogai (būdai ir įrenginiai), sukuriantys didelės energijos poveikį skystuose angliavandenilių produktuose ir vandenyje:
1. RU 2223815 Cl, TPK7 B01F 11/00, paraiškos padavimo data - 2002-06-19, paskelbimo data - 2004-02-20, pavadinimas - „Emulsijos paruošimo būdas, sistema ir įrenginys jam realizuoti“;
2. RU 26197 U, TPK7 B01F 11/02, paraiškos padavimo data - 2002-07-05, paskelbimo data - 2002-11-20, pavadinimas - „Hidrodinaminis dispergatorius“;
3. RU 95116412 A, TPK7 B01F 11/02, paraiškos padavimo data - 1995-09-21, paskelbimo data - 1997-09-10, pavadinimas - „Ultragarsinis maišytuvas emulsijoms ruošti“;
4. RU 54816 U, TPK7 B01F 5/00, 7/00, paraiškos padavimo data - 2006-01-20, paskelbimo data - 2006-07-27, pavadinimas - „Vandens ir mazuto emulsijos paruošimo įrenginys“;
5. BY 2650 Cl, TPK6 B01F 3/08, C10L 1/00, 10/00, paraiškos padavimo data 1996-12-06, paskelbimo data - 1999-03-30, pavadinimas - „Vandens ir kuro emulsijos paruošimo įrenginys“;
6. RU 2202406 C2, TPK7 B01F 3/08, paraiškos padavimo data - 2001-01-12, paskelbimo data - 2003-04-20, pavadinimas - „Vandens ir kuro emulsijos paruošimo būdas, statinis kavitacinis emulgavimo įrenginys ir hidrodinaminis kavitacinis emulsijos homogenizavimo įrenginys“.
Išradimo analogas „Vandens ir mazuto emulsijos paruošimo įrenginys“ (RU 54816 patentas) apima siurblį, akustinių procesų generatorių, kurio elektros variklio velenas sujungtas su rotoriumi su įmontuota šešiamente sparnuote, dalinančia jį į dvi dalis, rotorius pagamintas galvutės pavidalu su dviem eilėmis radialinių, stačiakampių angų ir apsuptas cilindriniu statoriumi su dviem eilėmis radialinių, stačiakampių angų žiedinės sūkurinės kameros, kuri per įėjimo atvamzdį sujungta su siurbliu, o per išėjimo angas su atidirbusio kuro talpa.
Su prototipu „Vandens ir kuro emulsijos paruošimo įrenginys“ (BY 3939 patentas) sutampa ši esminių požymių visuma: susidedanti iš vandens ir kuro talpų, siurblio, elektrolizerio, vamzdyno ir sūkurinės kameros su ultragarsiniais spinduoliais, sujungtos atvamzdžiu su slėgio šaltiniu ir kaupimo talpa.
Analogų ir prototipo trūkumai: priklausomybė nuo išorinių šilumos ir elektros šaltinių, didelė dalelių dydžių sklaida ir netolygus jų paskirstymas dispersinėje terpėje, ribotas oro išlaikymo laikas emulsijoje, mažas jos stabilumas.
Išradimo techninis uždavinys - sukūrimas įrenginio, kuris veikia autonomiškai nuo išorinių šilumos ir elektros šaltinių ir pašalina nurodytus analogų ir prototipo trūkumus.
Nurodytas techninis rezultatas pasiekiamas naująja įrenginio konstrukcija ir papildomų mazgų įvedimu. Kaip ir prototipas jis turi angliavandenilio žaliavos ir vandens talpas, siurblius-dozatorius, elektrolizerį, elektrostatinio apdorojimo bloką, kurie vamzdžiais sujungti su statoriaus ir rotoriaus sistema, kur patenka akvakompleksai ir angliavandenilio žaliava, žiedine sūkurine kamera, kurios vidinio paviršiaus perimetru sumontuoti ultragarsiniai spinduoliai, sukuriantys didelės energijos poveikį kuro mišiniams.
Kuro komponentų apdorojimui anolito ir katolito, dujų srautai paduodami dujotekiu ir per apvalias angas per elektrostatinio apdorojimo bloką į statoriaus ir rotoriaus sistemos vidų, toliau praeina pro tarpą, sudarytą ultragarsiniais spinduoliais, todėl padidintas spinduolių elementų kiekis ir plotas, o sumažintas tarpas. Be to, elektrolizeris ne tik sukuria ir valdo smulkių klasterių akvakompleksų parametrus, bet ir dozuotai įveda į juos priemaišas, didinančias jų oksidacines savybes, pavyzdžiui, deguonies kiekį. Kaip priedą, didinantį jų oksidacines savybes, įveda vieną arba kelias metalų druskas. Kaip priedą, didinantį hidratų susidarymą, įveda inhibitorius, pavyzdžiui, metilo spiritą, glikolius, CaCl2 tirpalą. Paruoštą kuro mišinį praleidžia per padidintos temperatūros zoną virš konversijos katalizatoriaus kuro procesoriaus ertmėje, kur, esant 700-900 °C temperatūrai, realizuojama angliavandenilių garų ir vandens konversija. Be to, akvakompleksų kiekis mišinyje garantuoja sintezės dujų išeiga pagal reakciją: CnH2n+2 + nH2O = nCO + (2n+l)H2.
Elektrolizerio anodinė ir katodinė erdvės hidrauliškai sujungtos atvamzdžiais per ventilius su hidrodinaminio mazgo ertme, todėl galima valdyti anolito ir katolito srautus, reguliuoti akvakompleksų parametrus (oksidacinį atnaujinantį potencialą, vandenilinį rodiklį, paviršiaus įtempimą, specifinį elektros kiekį, skilimo įtampą, poliarizacijos įtampą, elektrolito elektrinę varžą, elektrocheminį ekvivalentą, elektronų kiekį).
Įrenginio konstrukcija sukuria keletą efektų (ištrinančius ir sumaišančius; turbulentiškumo; kavitacijos; skysčio kirpimo ir poslinkių įtampų; skysčio temperatūros, slėgio ir greičio pulsavimo; mikrovakuuminio, temperatūrinio ir hidrosmūginio krekingo; rezonansinės bangos sinchronizacijos, nelinijinius akustinius efektus; centrifugavimą, pneumohidroakumuliaciją). Daugybės veiksnių didelės energijos poveikiai intensyvina cheminius, šiluminius masių mainų procesus apdorojamame kure, sudaro įvairios sudėties laisvuosius radikalus (deguonies -O- ir sieros -S- tiltelius), deguonies turinčias atomų grupes: (-OH) hidroksilines, (=00=) karbonilines, (-COOH) karboksilines, kurios turi didelę reakcinę gebą ir jungiasi į inicijavimo reakcijas su kitų angliavandenilių molekulėmis arba kitais laisvaisiais radikalais.
Įrenginys sukuria optimalias sąlygas tarpusavyje susijusioms ir suderintoms lygiagrečiai nuoseklioms reakcijoms: pirminėms, destrukcinėms, kai suyra stambiamolekulių siūlinių angliavandenilių molekulių supynimai („kamuoliukai“), ir antrinėms, stabilizuojančių virtimų („kvazigranuliavimų“), kai dėl akvakompleksų ir angliavandenilių perskirstymo intensyvėja kuro mišinio struktūrų susidarymo procesai (pagal tipą „skysti koriai“). Šių korių, kurie sudaryti koloidinių dalelių arba stambių angliavandenilių molekulių suaugimu su akvakompleksais dėl tarpmolekulinio tarpusavio poveikio, viduje išsilaiko ištirpęs oras ir sintezės dujos.
Įrenginys per vamzdžius leidžia iš dalies arba visiškai nukreipti mišinį į kuro procesorių, kur jis virsta dujiniu kuru - sintezės dujomis (H2+CO). Dėl to galimi šie įrenginio realizavimo variantai: arba jis gamina skystą ir (arba) dujinį kurą susirenkantį gatavos produkcijos talpoje, arba dujinio kuro dalis gali būti paversta į elektros energiją ir šiluminę energiją būtiną pačios įrangos darbui.
Todėl dujinio būvio kuras iš procesoriaus per vamzdžius patenka į tiesioginio elektrocheminio kuro cheminės energijos virtimo į elektrą zoną į kuro elementų bateriją su elektros ir šiluminės energijos kogeneracijos sistemos kietuoju elektrolitu. Taip pat galimas įrenginio darbo režimas, kai jis kaip gatavą produkciją gamina tik elektros energiją arba elektros ir šiluminę. Tuo atveju įrenginys dirba visiško pagaminto kuro mišinio sunaudojimo, jo pavertimo dujiniu kuru, o po to ir elektros ir šilumine energija, režimu.
Kuro procesorius dujinio kuro išėjimo vamzdžiu per kompresorių sujungtas su laikymo rezervuaru ir (arba) balionų užpildymo sistema, o taip pat su kogeneracijos sistema, su šilumos ir elektros energijos generatoriais, kur kuro cheminė energija keičiama į šiluminę ir (arba) elektros energiją Elektros energija su dideliu naudingo veikimo koeficientu gaminama elektrocheminiame generatoriuje su aukštos temperatūros kuro elementais, kuriuose sintezės dujų cheminė energija virsta į nuolatinės elektros srovės energiją.
Angliavandenilių žaliavos įkaitinimo įrenginyje Šiluma ir elektros energija patenka per sugebėjimo funkcionuoti palaikymo sistemą kuri pagaminta kaip įrenginio automatinio valdymo blokas ir turi informacijos surinkimo sistemą ir vykdymo elementų sistemą. Jie pagal algoritmus valdo įrenginį, palaiko temperatūros ir masės mainų režimų sąlygas, kad optimizuotų galutinių produktų išeigą: skysto ir (arba) dujinio kuro, šilumos ir elektros energijos su bloku nuolatinės srovės keitimo į kintamą srovę (esant reikalui).
Elektrolizerio membrana akvakompleksų gamybai turi vamzdinę arba plokščią konstrukciją pagamintą iš mikroakytos keramikos aliuminio oksido pagrindu su cirkonio dioksido priedu. Kuro procesoriuje akytas keramikinis nešiklis padengtas nanomatmenų nikelio dalelėmis, veikiančiomis kaip angliavandenilių garų konversijos katalizatorius. Jo kiekis yra sąlygojamas procesoriaus našumu sintezės dujų atžvilgiu. Konstrukcijoje naudojamas modulinis principas, kad galima būtų pakeisti atidirbusį katalizatorių.
Elektrocheminis srovės generatorius pagamintas iš aukštos temperatūros kuro elementų su kietuoju elektrolitu.
Generuojamas galingumas priklauso nuo įrenginio gamybos variantų. Gaminant elektros energiją saviems poreikiams, naudoja 1-10 kW galingumo kuro elementų bateriją Gaminant šiluminę ir elektros energiją kaip prekinį produktą naudoja MW klasės baterijas.
Plokščios arba vamzdinės konstrukcijos kuro elementai, paprastai, turi kietąjį elektrolitą cirkonio dioksido pagrindu, stabilizuotą kubo arba tetragonalinės struktūros itrio oksidu ir (arba) skandžio oksidu. Galima naudoti kietąjį elektrolitą cerio arba galio oksido pagrindu.
Paprastai kaip kuro elektrodą naudoja dujų difuzinį elektrodą manganito lantano stroncio pagrindu su kietojo oksidacinio elektrolito priedu.
Kaip metalinį srovės laidininką jungiantį elementus baterijoje pagal srovę ir dujas, paprastai naudoja chromuotą Crofer22APU tipo plieną su mangano ir kobalto špinelio danga, apsaugančia nuo lydinio oksidavimo ir chromo oksido išmetimo į kuro elemento katodinės ertmės atmosferą
Kietasis elektrolitas vidiniam pasipriešinimui sumažinti yra 20-40 ųm storio. Todėl mechaninio atsparumo funkcija perduota kuro elemento srovės kolektoriui, gaminamam iš labai poringo nerūdijančio plieno iš kuro elektrodo pusės arba iš manganito lantano stroncio, jei nešančiuoju daro deguonies „elektrodą“. Kuro elementų baterijos gaminami specifiniai galingumai turėtų būti 400-600 mW/cm2, kadangi mažesni specifiniai galingumai reikalauja elementų kiekio padidinimo, o tai pabrangina generatorių. Dideli specifiniai galingumai sukelia šilumos pašalinimo nuo elementų problemą o tai taip pat didina kainą.
Įrenginys leidžia padidinti angliavandenilių sistemos perdirbimo efektyvumą pakeisti utilizuojamas naftos gavybos ir perdirbimo atliekas į tinkamą kurą. Be to, produktu gali būti skystas kuro mišinys, dujinis kuras sintezės dujų (H2+CO) pavidalu, šiluminė ir elektros energija, gauta panaudojant kogeneraciją su dideliu iki 90 % kuro cheminės energijos vertimo į elektrą naudingumo koeficientu.
Claims (10)
- IŠRADIMO APIBRĖŽTIS1. Angliavandenilių kuro modifikavimo, sintezės dujų, šiluminės ir elektros energijos gamybos būdas, kuriame nnaudoja angliavandenilio žaliavos ir priemaišų talpas, siurblį-dozatorių, sujungtus hidrauliniu vamzdynu su elektrostatiniu apdorojimo bloku, vandens elektrolizerį, rotoriaus ir statoriaus maišymo ir dispergavimo mazgą, sumontuotą žiedinėje sūkurinėje kameroje su pagal jos vidinio paviršiaus perimetrą išdėstytais ultragarsiniais spinduoliais, besiskiriantis tuo, kad autonominiam funkcionavimui užtikrinti naudoja šiluminę ir elektros energiją nuosavos kogeneracįjos sistemos, kurioje vandens elektrolizerio ir anodinės, ir katodinės erdves hidrauliškai sujungia atvamzdžiais per valdomus ventilius su rotoriaus ir statoriaus mazgo ertme, kur anolito, katolito ir angliavandenilio žaliavos srautus, praeinančius per rotoriaus ir statoriaus mazgo ir sūkurinės kameros su ultragarsiniais spinduoliais ertmės vieną, dvi ir daugiau eilių radialinių, stačiakampių angų, homogenizuoja, po to vamzdynais iš dalies arba pilnai nukreipia per kuro procesorių dujiniu pavidalu į rotoriaus ir statoriaus mazgo centrinę ertmę, j tiesioginio kuro cheminės energijos elektrocheminio keitimo į elektrą zoną, j kuro elementų su kietuoju elektrolitu bateriją ir išleidžia per kuro mišinio vamzdynus į degimo kameras ir (arba) skysto arba dujinio būvio kuro ilgo laikymo talpas, arba dujinio kuro pavertimo j šiluminę ir elektros energiją režimu, o akvakompleksų kiekis mišinyje atitinka reakciją CnH2n+2 + nH2O = nCO + (2n+l)H2.
- 2. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad elektrolizerį valdo akvakompleksų parametrais ir reguliuoja našumą pagal anolitą ir katolitą, elektrolizeris turi pusiau laidžią keramikinę membraną, kuria dalija anodinę ir katodinę ertmes, elektrodais ir vamzdžiais, tuo, kad įeinantis ir išeinantys atvamzdžiai iš abiejų ertmių turi reguliuojamus ventilius, kuriuos sujungia su automatinio valdymo sistema, taip pat turinčia elektrolizerio reguliuojamo maitinimo nuolatine srove bloką.
- 3. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad elektrolizeris turi reguliuojamą dozatorių, kuris į elektrolizei skirtą vandenį paduoda šiuos elementus: deguonies turinčius priedus (vieną ar kelias metalų druskas), didinančius jo oksidacines savybes, ir inhibitorius (metilo spiritą, glikolius, gliceriną, CaCl2 tirpalus), didinančius hidratų susidarymą.
- 4. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad smulkiai disperguotą mišinį praleidžia per padidintos temperatūros zoną virš konversijos katalizatoriaus kuro procesoriaus ertmėje ir paverčia dujiniu kuru.
- 5. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad angliavandenilių konversiją vandens garais vykdo, esant 700-900 °C temperatūrai.
- 6. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad pilnai angliavandenilių konversijai vandens garais akvakompleksų kiekis mišinyje turi atitikti reakciją: CnH2n+2 + nH2O = nCO + (2n+l)H2 ir užtikrinti sintezės dujų išsiskyrimą.
- 7. Būdas pagal bet kurį iš 1-6 punktų, besiskiriantis tuo, kad jame naudoja aukštos komunikacijos informacijos surinkimo sistemą ir vykdymo įtaisų sistemą, kurios pagal nurodytą valdymo algoritmą palaiko optimalius jo funkcionavimo režimus.
- 8. Angliavandenilių kuro modifikavimo, sintezės dujų, šiluminės ir elektros energijos gamybos įrenginys, apimantis angliavandenilio žaliavos ir priemaišų talpas, siurblį-dozatorių, sujungtus hidrauliniu vamzdynu su elektrostatinių apdorojimo bloku, vandens elektrolizerį, rotoriaus ir statoriaus maišymo ir dispergavimo mazgą, sumontuotą žiedinėje sūkurinėje kameroje su pagal jos vidinio paviršiaus perimetrą išdėstytais ultragarsiniais spinduoliais, besiskiriantis tuo, kad rotoriaus ir statoriaus sistemoje ant periferinio vidinio paviršiaus sumontuoti ultragarsiniai spinduoliai su bangolaidžių praplatėjimu į vidų, sudarančių siaurą, beveik nepertraukiamą tarpą mišiniui praeiti per aukšto energetinio poveikio zoną.
- 9. Įrenginys pagal 8 punktą, besiskiriantis tuo, kad kuro procesorius dujinio kuro išėjimo atvamzdžiu per kompresorių sujungtas su laikymo rezervuaru ir (arba) balionų užpildymo sistema, su šilumos ir elektros energijos generatoriais, kur kuro cheminė energija verčiama į šiluminę ir (arba) elektros energiją.
- 10. Įrenginys pagal bet kurį iš 8-9 punktų, besiskiriantis tuo, kad siekiant gauti šiluminę ir elektros energiją, turi kogeneravimo sistemą, kurią sudaro elektrocheminis generatorius aukštų temperatūrų kuro elementų su kietuoju elektrolitu pagrindu, šiluminės ir elektros energijos gavimo mazgas turi kogeneravimo sistemą ir (arba) prekinį produktą išėjime; ir tuo, kad, visų pirma, šiluminės ir elektros energijos gavimo kogeneravimo sistema turi elektrocheminį generatorių aukštų temperatūrų kuro elementų su kietuoju elektrolitu pagrindu; antra, sujungta su kuro procesoriaus išėjimu per reguliuojamą ventilį,5 tai leidžia gautą šiluminę ir elektros energiją nukreipti saviems įrenginio poreikiams.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EEU200800130U EE00942U1 (et) | 2008-12-10 | 2008-12-10 | Meetod ssivesinikktuste modifitseerimiseks, snteesgaasi, soojus- ja elektrienergia tootmiseks |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2009010A LT2009010A (lt) | 2010-08-25 |
| LT5693B true LT5693B (lt) | 2010-11-25 |
Family
ID=42320113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2009010A LT5693B (lt) | 2008-12-10 | 2009-02-17 | Angliavandenilių kuro modifikavimo, sintezės dujų, šiluminės ir elektros energijos gamybos būdas ir įrenginys |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EE (1) | EE00942U1 (lt) |
| LT (1) | LT5693B (lt) |
| LV (1) | LV14050B (lt) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2075341C1 (ru) | 1995-09-21 | 1997-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "Ратор" | Ультразвуковой смеситель для приготовления эмульсий |
| RU26197U1 (ru) | 2002-07-05 | 2002-11-20 | Салатов Вячеслав Григорьевич | Гидродинамический диспергатор |
| RU2202406C2 (ru) | 2001-01-12 | 2003-04-20 | Баев Владимир Сергеевич | Способ приготовления водотопливной эмульсии, статическое кавитационное устройство для эмульгирования и гидродинамическое многосекционное кавитационное устройство гомогенизации эмульсии |
| RU2223815C1 (ru) | 2002-06-19 | 2004-02-20 | Салатов Вячеслав Григорьевич | Способ приготовления эмульсии, система и устройство для его осуществления |
| RU54816U1 (ru) | 2006-01-20 | 2006-07-27 | Александр Александрович Мутаев | Устройство приготовления водно-мазутной эмульсии |
-
2008
- 2008-12-10 EE EEU200800130U patent/EE00942U1/xx not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-02-17 LT LT2009010A patent/LT5693B/lt not_active IP Right Cessation
- 2009-04-20 LV LVP-09-78A patent/LV14050B/lv unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2075341C1 (ru) | 1995-09-21 | 1997-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "Ратор" | Ультразвуковой смеситель для приготовления эмульсий |
| RU2202406C2 (ru) | 2001-01-12 | 2003-04-20 | Баев Владимир Сергеевич | Способ приготовления водотопливной эмульсии, статическое кавитационное устройство для эмульгирования и гидродинамическое многосекционное кавитационное устройство гомогенизации эмульсии |
| RU2223815C1 (ru) | 2002-06-19 | 2004-02-20 | Салатов Вячеслав Григорьевич | Способ приготовления эмульсии, система и устройство для его осуществления |
| RU26197U1 (ru) | 2002-07-05 | 2002-11-20 | Салатов Вячеслав Григорьевич | Гидродинамический диспергатор |
| RU54816U1 (ru) | 2006-01-20 | 2006-07-27 | Александр Александрович Мутаев | Устройство приготовления водно-мазутной эмульсии |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LV14050B (lv) | 2010-05-20 |
| EE00942U1 (et) | 2010-07-15 |
| LT2009010A (lt) | 2010-08-25 |
| LV14050A (lv) | 2009-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9315910B2 (en) | Methods and devices for the production of hydrocarbons from carbon and hydrogen sources | |
| El-Shafie et al. | Hydrogen production technologies overview | |
| US10590547B2 (en) | Combustible fuel and apparatus and process for creating the same | |
| RU2484182C2 (ru) | Электролитическая ячейка и способ ее применения | |
| RU2489523C2 (ru) | Устройство и способ регулирования зародышеобразования во время электролиза | |
| CN101333667A (zh) | 有机氢化物制造装置、及采用该装置的分散电源和汽车 | |
| US20100101942A1 (en) | Electrolytic cell with cavitating jet | |
| JP6680431B2 (ja) | 水素と酸素を燃焼するエンジン。 | |
| JP2009527639A (ja) | 水の分解装置および方法 | |
| LT5693B (lt) | Angliavandenilių kuro modifikavimo, sintezės dujų, šiluminės ir elektros energijos gamybos būdas ir įrenginys | |
| US10676830B2 (en) | Combustible fuel and apparatus and process for creating the same | |
| US20220372638A1 (en) | Carbon dioxide hydrogenation systems | |
| Hassan Zadeh | Sonoelectrochemical production of hydrogen via alkaline water electrolysis | |
| US8485140B2 (en) | Fuel combustion method and system | |
| AU2023449815A1 (en) | System and method for making green hydrogen | |
| KR20240172407A (ko) | 차량용 연료 절감기 | |
| FI20235257A1 (en) | Process for producing hydrogen and apparatus for producing hydrogen | |
| JP2018002938A (ja) | 水素イオン溶存化合物製造システム | |
| JP2007137721A (ja) | 燃料改質装置 | |
| CN112582644A (zh) | 一种醇氢燃料动力系统及发电装置 | |
| 種々のリアクター形式での | Hydrogen permeation and hydrogen production by DBD plasma in different type reactors | |
| Nour et al. | Comparative Study of Hydrogen Production Methods: Electrolyzing and Reforming | |
| JP2017128686A (ja) | 化合物製造システム | |
| AU2012258798A1 (en) | Combustible fuel and apparatus and process for creating same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC9A | Transfer of patents |
Owner name: OIL TECH PRODUCTION OUE, EE Effective date: 20120905 |
|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20140217 |