RU195265U1 - CATALYTIC HEAT GENERATOR - Google Patents

CATALYTIC HEAT GENERATOR Download PDF

Info

Publication number
RU195265U1
RU195265U1 RU2018144101U RU2018144101U RU195265U1 RU 195265 U1 RU195265 U1 RU 195265U1 RU 2018144101 U RU2018144101 U RU 2018144101U RU 2018144101 U RU2018144101 U RU 2018144101U RU 195265 U1 RU195265 U1 RU 195265U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
nozzle
heat generator
oxidation catalyst
heat
Prior art date
Application number
RU2018144101U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Дмитриевич Симонов
Николай Алексеевич Языков
Юрий Владимирович Дубинин
Александр Викторович Федоров
Игорь Анатольевич Федоров
Вадим Анатольевич Яковлев
Валентин Николаевич Пармон
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (Институт катализа СО РАН, ИК СО РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (Институт катализа СО РАН, ИК СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (Институт катализа СО РАН, ИК СО РАН)
Priority to RU2018144101U priority Critical patent/RU195265U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU195265U1 publication Critical patent/RU195265U1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
    • F23C13/04—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material characterised by arrangements of two or more catalytic elements in series connection

Abstract

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована в системах теплоснабжения и при сжигании топлива для нагрева рабочих тел, где сжигание различных топлив происходит в псевдоожиженном слое. Каталитический теплогенератор состоит из вертикального корпуса с патрубками подачи воздуха и топлива в нижней части, между которыми размещена газораспределительная решетка, внутри корпуса над патрубками подачи воздуха и топлива размещена объемная организующая насадка, содержащая катализатор окисления, на газораспределительной решетке размещены гранулы инертного материала с температурой плавления выше температуры окисления топлива. Объемная организующая насадка выполнена из пакета вертикальных перфорированных труб, заполненных гранулами катализатора окисления с размером гранул, превышающим размер перфорационных отверстий. Технический результат - упрощение технологии приготовления организующей насадки, содержащей катализатор окисления, при сохранении всех достоинств каталитического сжигания топлива в организованном псевдоожиженном слое инертного материала. 1 ил.The utility model relates to a power system and can be used in heat supply systems and when burning fuel to heat working fluids, where various fuels are burned in a fluidized bed. The catalytic heat generator consists of a vertical casing with air and fuel supply pipes in the lower part, between which a gas distribution grid is located, inside the casing above the air and fuel supply pipes there is a volumetric organizing nozzle containing an oxidation catalyst, granules of inert material with a melting point above are placed on the gas distribution grid fuel oxidation temperature. The volumetric organizing nozzle is made of a packet of vertical perforated tubes filled with granules of an oxidation catalyst with a granule size exceeding the size of the perforation holes. The technical result is a simplification of the preparation technology of the organizing nozzle containing the oxidation catalyst, while maintaining all the advantages of catalytic combustion of fuel in an organized fluidized bed of inert material. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована в системах теплоснабжения и при сжигании топлива для нагрева рабочих тел, где сжигание различных топлив происходит в псевдоожиженном слое.The utility model relates to a power system and can be used in heat supply systems and in the combustion of fuel to heat working fluids, where the combustion of various fuels takes place in a fluidized bed.

Известен каталитический генератор теплоты, описанный в сб. научных трудов «Технологические процессы на основе каталитических генераторов тепла» СО АН СССР, Институт катализа, Новосибирск, 1985 г., рис 2, стр. 22, Ведякин П.И. и др. «Применение каталитических генераторов тепла для нагрева воды и адсорбционно-контактной сушки материалов». Известный генератор тепла состоит из корпуса с патрубками для подвода топлива, воздуха, холодной воды и отвода горячей воды и дымовых газов, а в нижней части корпуса на газораспределительной решетке размещен слой катализатора - промежуточного твердого теплоносителя, выше которого расположены последовательно по высоте корпуса неизотермическая насадка и экономайзер, на внешней поверхности корпуса имеется воздушная охлаждающая рубашка, кроме того, внутри корпуса в зоне сгорания топлива размещен нагреватель в виде 20 вертикальных трубок Фильда. В теплогенераторе происходит беспламенное сжигание топлива на поверхности гранул катализатора, находящихся в псевдоожиженном состоянии. Конструкция теплогенератора не позволяет в широких пределах регулировать мощность теплогенератора из-за расположения теплообменника (трубок Фильда) в зоне сжигания топлив ниже неизотермической насадки. Трубки Фильда, погруженные в кипящий слой и снимающие основную часть тепла, могут привести к снижению температуры в зоне горения и, как следствие, к увеличению выбросов СО и NOx. Затруднен пуск теплогенератора из-за охлаждения катализатора в зоне сжигания топлива. В теплогенераторе используется дефицитный и дорогостоящий гранулированный катализатор окисления.Known catalytic heat generator described in Sat. scientific works "Technological processes based on catalytic heat generators" SB RAS, Institute of Catalysis, Novosibirsk, 1985, Fig. 2, p. 22, Vedyakin P.I. and others. "The use of catalytic heat generators for heating water and adsorption-contact drying of materials." The well-known heat generator consists of a housing with pipes for supplying fuel, air, cold water and the removal of hot water and flue gases, and in the lower part of the housing on the gas distribution grid there is a catalyst layer - an intermediate solid coolant, above which a non-isothermal nozzle is arranged sequentially along the height of the housing and economizer, on the outer surface of the housing there is an air cooling jacket, in addition, inside the housing in the fuel combustion zone there is a heater in the form of 20 vertical tubes Ф Ilda. In the heat generator, flameless combustion of fuel occurs on the surface of the catalyst granules in a fluidized state. The design of the heat generator does not allow wide control of the power of the heat generator due to the location of the heat exchanger (Field tubes) in the fuel combustion zone below the non-isothermal nozzle. Field tubes immersed in a fluidized bed and removing most of the heat can lead to lower temperatures in the combustion zone and, as a result, to an increase in CO and NO x emissions. It is difficult to start the heat generator due to the cooling of the catalyst in the fuel combustion zone. The heat generator uses a scarce and expensive granular oxidation catalyst.

Известен каталитический теплогенератор (Пат. РФ №2124674, F23C 11/02, 10.01.99), состоящий из вертикального корпуса с патрубками подачи воздуха и топлива в нижней части, между которыми внутри корпуса размещена газораспределительная решетка со слоем гранулированного катализатора окисления, в средней части генератора размещен теплообменник из U-образных трубок, под которыми распложена неизотермическая насадка, на внешней поверхности корпуса имеется охлаждающая рубашка, причем рубашка выполнена водяной и состоит из независимых секций, работающих параллельно и подключенных последовательно к теплообменнику. Наличие водяной секционной рубашки на корпусе выше и ниже уровня неизотермической насадки позволяет регулировать количество теплоты, отводимой из зоны горения, за счет отключения или включения секций водяной рубашки.Known catalytic heat generator (Pat. RF №2124674, F23C 11/02, 10.01.99), consisting of a vertical housing with air and fuel pipes in the lower part, between which inside the housing there is a gas distribution grid with a layer of granular oxidation catalyst, in the middle part The generator has a heat exchanger made of U-shaped tubes, under which a non-isothermal nozzle is placed, there is a cooling jacket on the outer surface of the case, and the shirt is made of water and consists of independent sections operating on parallel and connected in series to the heat exchanger. The presence of a water sectional jacket on the case above and below the level of the non-isothermal nozzle allows you to adjust the amount of heat removed from the combustion zone by disabling or enabling sections of the water jacket.

Недостатками известного каталитического теплогенератора являются:The disadvantages of the known catalytic heat generator are:

1) Наличие водяной рубашки на корпусе приводит к сильному охлаждению слоя катализатора в зоне горения топлива и, как следствие, увеличению выбросов СО и NOx.1) The presence of a water jacket on the housing leads to strong cooling of the catalyst layer in the fuel combustion zone and, as a result, an increase in CO and NO x emissions.

2) При отключении отдельной секции рубашки ее температура быстро достигает температуры слоя катализатора 700-800°С. При необходимости вновь повысить мощность теплогенератора, подача воды в эту секцию становится невозможной из-за испарения воды и повышения давления в секции вплоть до давлений, вызывающих ее разрушение.2) When you turn off a separate section of the shirt, its temperature quickly reaches the temperature of the catalyst layer 700-800 ° C. If it is necessary to increase the power of the heat generator again, the water supply to this section becomes impossible due to the evaporation of water and the increase in pressure in the section up to the pressure that causes its destruction.

3) Наличие на корпусе водяной рубашки в зоне горения топлива затрудняет или делает невозможным пуск теплогенератора в работу, т.к. во время пуска слой катализатора в зоне горения необходимо нагреть до температуры каталитического зажигания топлива 200-400°С (температура зажигания зависит от активности катализатора). За счет рубашки будет происходить сильное охлаждение слоя катализатора.3) The presence of a water jacket on the body in the fuel combustion zone makes it difficult or impossible to start the heat generator into operation, as during start-up, the catalyst layer in the combustion zone must be heated to a temperature of catalytic ignition of the fuel 200-400 ° C (the ignition temperature depends on the activity of the catalyst). Due to the shirt will be a strong cooling of the catalyst layer.

4) В теплогенераторе используется дефицитный и дорогостоящий гранулированный катализатор окисления.4) The heat generator uses a scarce and expensive granular oxidation catalyst.

Известен каталитический теплогенератор (РФ №2232942, F23D 14/18, F23C 10/02, F23C 10/00, 15.05.2003), с регулированием тепловой мощности за счет изменения поверхности теплообмена, контактирующей с псевдоожиженным слоем катализатора, состоит из вертикального корпуса с патрубками подачи воздуха и топлива в нижней части, патрубками отвода дымовых газов и загрузки катализатора в верхней части, внутри корпуса между патрубками подачи воздуха и топлива размещена газораспределительная решетка, на которой расположен слой гранулированного катализатора окисления, выше решетки последовательно размещены неизотермическая насадка и теплообменник, на корпусе под неизотермической насадкой расположен патрубок для отгрузки катализатора и патрубок для догрузки катализатора, расположенный выше неизотермической насадки. На корпусе выше неизотермической насадки расположены два или более патрубка для отгрузки катализатора. Над газораспределительной решеткой перед неизотермической насадкой размещена объемная организующая насадка с живым сечением 50-90% с величиной отверстий 2-15 диаметров частиц катализатора и долей свободного объема в пакете насадок 85-95%. На выходе дымовых газов размещено устройство против уноса частиц катализатора. Для слива воды из теплообменника он содержит сифон. Контактирующие с псевдоожиженным слоем теплообменные поверхности расположены выше неизотермической насадки. Изменение и регулирование тепловой мощности теплогенератора проводится за счет изменения количества катализатора в теплогенераторе.Known catalytic heat generator (RF №2232942, F23D 14/18, F23C 10/02, F23C 10/00, 05/15/2003), with the regulation of thermal power due to changes in the heat exchange surface in contact with the fluidized bed of the catalyst, consists of a vertical housing with nozzles air and fuel supply in the lower part, flue gas discharge pipes and catalyst loading in the upper part, inside the housing between the air and fuel supply pipes there is a gas distribution grid on which a layer of granular oxidation catalyst is located, e lattice consecutively arranged nonisothermal nozzle and a heat exchanger on the body under nonisothermal nozzle is pipe for shipment and the catalyst inlet for the catalyst reload upstream nonisothermal nozzle. On the housing above the non-isothermal nozzle are two or more nozzles for shipment of the catalyst. Above the gas distribution grid in front of the non-isothermal nozzle, a volumetric organizing nozzle with a live section of 50-90% with openings of 2-15 diameters of the catalyst particles and a free volume fraction in the nozzle pack of 85-95% is placed. At the exit of the flue gases there is a device against the entrainment of catalyst particles. To drain the water from the heat exchanger, it contains a siphon. Heat exchange surfaces in contact with the fluidized bed are located above the non-isothermal nozzle. Change and regulation of the heat capacity of the heat generator is carried out by changing the amount of catalyst in the heat generator.

Недостатком известного каталитического теплогенератора является высокий расход дефицитного и дорогостоящего гранулированного катализатора окисления.A disadvantage of the known catalytic heat generator is the high consumption of scarce and expensive granular oxidation catalyst.

Наиболее близким к заявляемому устройству является каталитический теплогенератор (Пат. РФ 131850, F23C 13/00, F23C 10/02, 27.08.13), в котором сжигание топлив осуществляется в псевдоожиженном слое частиц инертного материала с температурой плавления выше температуры сжигания топлив, организованного малообъемной насадкой, содержащей катализатор окисления. Каталитический теплогенератор с регулированием тепловой мощности за счет изменения поверхности теплообмена, контактирующей с псевдоожиженным слоем инертных частиц, состоит из вертикального корпуса с патрубками подачи воздуха и топлива в нижней части, патрубком отвода дымовых газов и загрузки инертного материала в верхней части, внутри корпуса между патрубками подачи воздуха и топлива размещена газораспределительная решетка, выше которой последовательно размещены неизотермическая насадка и теплообменники. Ниже неизотермической насадки расположена объемная организующая насадка, содержащая катализатор окисления. Организующая насадка выполнена в виде цилиндрических колосниковых поддонов диаметром 435 мм и высотой боковой стенки 30 мм из нержавеющей стали. Колосники изготовлены из прутков толщиной 3 мм и расстоянием между прутками 25-30 мм. Поддоны установлены под неизотермической насадкой. Расстояние между поддонами по высоте 40-60 мм. На поддоны в плотной упаковке установлены вертикально кольца Рашига из оксида алюминия с нанесенным на его поверхность хромитом меди. Внутренний диаметр колец 35 мм с толщиной стенки 3 мм и высотой 30 мм. На газораспределительной решетке размещен слой частиц инертного материала с температурой плавления выше температуры окисления топлива. На корпусе под неизотермической насадкой расположен патрубок для отгрузки частиц инертного материала и патрубок для догрузки частиц инертного материала выше неизотермической насадки. На корпусе выше неизотермической насадки могут быть расположены патрубки для отгрузки частиц инертного материала. На выходе дымовых газов размещено устройством против уноса частиц инертного материала. Регулирование тепловой мощности каталитического теплогенератора проводят за счет изменения количества инертного материала в теплогенераторе.Closest to the claimed device is a catalytic heat generator (US Pat. RF 131850, F23C 13/00, F23C 10/02, 08/27/13), in which the combustion of fuels is carried out in a fluidized bed of particles of inert material with a melting point above the temperature of combustion of fuels, organized by a small volume a nozzle containing an oxidation catalyst. A catalytic heat generator with thermal power regulation by changing the heat exchange surface in contact with the fluidized bed of inert particles consists of a vertical casing with air and fuel supply pipes in the lower part, a flue gas discharge pipe and inert material loading in the upper part, inside the housing between the supply pipes air and fuel placed gas distribution grid, above which the non-isothermal nozzle and heat exchangers are sequentially placed. Below the non-isothermal nozzle is a volumetric organizing nozzle containing an oxidation catalyst. The organizing nozzle is made in the form of cylindrical grate pallets with a diameter of 435 mm and a side wall height of 30 mm made of stainless steel. Grids are made of rods with a thickness of 3 mm and a distance between the rods of 25-30 mm. Pallets are installed under a non-isothermal nozzle. The distance between the pallets is 40-60 mm in height. Rashig rings of aluminum oxide with copper chromite deposited on its surface are mounted vertically on pallets in tight packaging. The inner diameter of the rings is 35 mm with a wall thickness of 3 mm and a height of 30 mm. On the gas distribution grid there is a layer of particles of inert material with a melting point above the temperature of oxidation of the fuel. On the body under the non-isothermal nozzle there is a pipe for shipping particles of inert material and a pipe for loading particles of inert material above the non-isothermal nozzle. On the body above the non-isothermal nozzle, nozzles can be located for the shipment of particles of inert material. At the exit of the flue gas is placed a device against the entrainment of particles of inert material. The thermal power of the catalytic heat generator is controlled by changing the amount of inert material in the heat generator.

Недостатками известного каталитического теплогенератора является сложность изготовления малообъемной организующей насадки, содержащей катализатор окисления, а также относительно малый срок службы насадки из-за высоких механических нагрузок в кипящем слое.The disadvantages of the known catalytic heat generator are the complexity of manufacturing a low-volume organizing nozzle containing an oxidation catalyst, as well as the relatively short service life of the nozzle due to high mechanical loads in the fluidized bed.

Полезная модель решает задачу разработки эффективной конструкции каталитического теплогенератора.The utility model solves the problem of developing an effective design of a catalytic heat generator.

Задача решается конструкцией каталитического теплогенератора, в котором сжигание топлив осуществляется в псевдоожиженном слое частиц инертного материала с температурой плавления выше температуры сжигания топлив, а объемная организующая насадка выполнена из пакета вертикальных перфорированных труб, заполненных гранулами катализатора окисления с размером гранул, превышающим размер перфорационных отверстий.The problem is solved by the design of a catalytic heat generator, in which the fuel is burned in a fluidized bed of inert material particles with a melting point above the fuel combustion temperature, and the volumetric organizing nozzle is made of a packet of vertical perforated pipes filled with granules of an oxidation catalyst with a granule size exceeding the size of the perforation holes.

Технический результат - упрощение технологии приготовления организующей насадки, содержащей катализатор окисления, при сохранении всех достоинств каталитического сжигания топлива в организованном псевдоожиженном слое инертного материала.The technical result is the simplification of the preparation of the organizing nozzle containing the oxidation catalyst, while maintaining all the advantages of catalytic combustion of fuel in an organized fluidized bed of inert material.

Технический результат достигается тем, что в каталитическом теплогенераторе, состоящем из вертикального корпуса с патрубками подачи воздуха и топлива в нижней части, внутри корпуса между патрубками подачи воздуха и топлива размещена газораспределительная решетка, внутри корпуса над патрубками подачи воздуха и топлива размещена объемная организующая насадка, содержащая катализатор окисления, на газораспределительной решетке размещены гранулы инертного материала с температурой плавления выше температуры окисления топлива, при этом объемная организующая насадка выполнена из пакета вертикальных перфорированных труб, заполненных гранулами катализатора окисления с размером гранул, превышающим размер перфорационных отверстий.The technical result is achieved by the fact that in the catalytic heat generator, consisting of a vertical housing with air and fuel supply pipes in the lower part, a gas distribution grill is placed between the air and fuel supply pipes, a volumetric organizing nozzle is placed inside the housing above the air and fuel supply pipes, containing oxidation catalyst, granules of an inert material with a melting point above the oxidation temperature of the fuel are placed on the gas distribution grid, while the volumetric organizing nozzle is made of a packet of vertical perforated pipes filled with granules of an oxidation catalyst with a granule size exceeding the size of the perforation holes.

Каталитический теплогенератор с регулированием тепловой мощности за счет изменения поверхности теплообмена, контактирующей с псевдоожиженным слоем инертных частиц, состоит из вертикального корпуса с патрубками подачи воздуха и топлива в нижней части, патрубка отвода дымовых газов и загрузки инертного материала в верхней части, внутри корпуса между патрубками подачи воздуха и топлива размещена газораспределительная решетка, выше которой последовательно размещены неизотермическая насадка и теплообменники. Ниже неизотермической насадки расположена объемная организующая насадка, содержащая катализатор окисления. Организующая насадка с живым сечением 50-90% и долей свободного объема в пакете насадок 85-95% из пакета вертикальных перфорированных труб заполненных гранулами катализатора окисления с размером гранул, превышающим размер перфорационных отверстий. На газораспределительной решетке размещен слой частиц инертного материала с температурой плавления выше температуры окисления топлива. На корпусе под неизотермической насадкой расположен патрубок для отгрузки частиц инертного материала и патрубок для догрузки частиц инертного материала выше неизотермической насадки. На корпусе выше неизотермической насадки могут быть расположены патрубки для отгрузки частиц инертного материала. Регулирование тепловой мощности каталитического теплогенератора проводят за счет изменения количества инертного материала в теплогенераторе. На выходе дымовых газов размещено устройство против уноса частиц инертного материала.A catalytic heat generator with thermal power regulation by changing the heat exchange surface in contact with the fluidized bed of inert particles consists of a vertical casing with air and fuel supply pipes in the lower part, a flue gas outlet pipe and inert material loading in the upper part, inside the housing between the supply pipes air and fuel placed gas distribution grid, above which the non-isothermal nozzle and heat exchangers are sequentially placed. Below the non-isothermal nozzle is a volumetric organizing nozzle containing an oxidation catalyst. An organizing nozzle with a live section of 50-90% and a free volume fraction in the nozzle pack of 85-95% from a stack of vertical perforated tubes filled with granules of an oxidation catalyst with a granule size exceeding the size of the perforation holes. On the gas distribution grid there is a layer of particles of inert material with a melting point above the temperature of oxidation of the fuel. On the body under the non-isothermal nozzle there is a pipe for shipping particles of inert material and a pipe for loading particles of inert material above the non-isothermal nozzle. On the body above the non-isothermal nozzle, nozzles can be located for the shipment of particles of inert material. The thermal power of the catalytic heat generator is controlled by changing the amount of inert material in the heat generator. At the exit of the flue gas there is a device against the entrainment of particles of inert material.

Сущность полезной модели иллюстрируется следующими примерами и фигурой чертежей.The essence of the utility model is illustrated by the following examples and the figure of the drawings.

Пример.Example.

Теплогенератор состоит из вертикального корпуса (1), в котором размещены секции подвода воздуха (24), горения (25), теплосъема (26) и сепарационная зона (27). Секция подвода воздуха (24) состоит из камеры с патрубком (6) для ввода воздуха и предназначена для равномерного распределения воздуха по сечению газораспределительной решетки (4). Секция горения (25) отделена от секции подвода воздуха газораспределительной решеткой (4) и имеет патрубки для подачи газообразного или жидкого (8), (23) или твердого топлива (7), патрубок с вентилем или заслонкой для выгрузки инертного материала (14). В секции горения над газораспределительной решеткой перед неизотермической насадкой (10) размещена объемная организующая насадка (9). Организующая насадка выполнена из пакета вертикальных перфорированных труб диаметром 30 мм с размером перфорационных отверстий 1-1,5 мм. Трубы заполнены гранулами алюмомеднохромового катализатора ИК-12-70 (хромит меди на оксиде алюминия) с диаметром гранул 2-3 мм. Количество труб в пакете 26 шт Расстояние между трубами 60-90 мм. Высота труб 500 мм. %. Количество гранул катализатора в трубах 9,2 л.The heat generator consists of a vertical casing (1), in which sections for air supply (24), combustion (25), heat removal (26) and a separation zone (27) are placed. The air supply section (24) consists of a chamber with a pipe (6) for air inlet and is designed for uniform distribution of air over the cross-section of the gas distribution grill (4). The combustion section (25) is separated from the air supply section by the gas distribution grill (4) and has nozzles for supplying gaseous or liquid (8), (23) or solid fuel (7), a nozzle with a valve or shutter for discharging inert material (14). In the combustion section above the gas distribution grid in front of the non-isothermal nozzle (10), a volumetric organizing nozzle (9) is placed. The organizing nozzle is made of a package of vertical perforated pipes with a diameter of 30 mm with a size of perforations 1-1.5 mm. Pipes are filled with granules of alumina-chromium catalyst IK-12-70 (copper chromite on alumina) with a granule diameter of 2-3 mm. The number of pipes in the package is 26 pcs. The distance between the pipes is 60-90 mm. The height of the pipes is 500 mm. % The number of pellets of the catalyst in the pipes is 9.2 liters.

Секция теплосъема (26) состоит из теплообменника (3) и объемной неизотермической насадки (10), размещенной под теплообменником над организующей насадкой. Насадка (10) изготовлена из проволочных решеток с живым сечением 60% с величиной отверстий 10 диаметров частиц инертного материала и долей свободного объема в пакете решеток 80%. В секции теплосъема расположены патрубок входа холодной воды (11), патрубок для выхода нагретой воды (12), сифон (18) с вентилем для слива воды из теплообменника во время остановки теплогенератора при температурах наружного воздуха ниже 0°С. Установлены патрубки (15), (16), (17) с вентилями для выгрузки катализатора.The heat removal section (26) consists of a heat exchanger (3) and a volume non-isothermal nozzle (10) placed under the heat exchanger above the organizing nozzle. The nozzle (10) is made of wire gratings with a live cross section of 60% with a hole size of 10 diameters of particles of inert material and a fraction of free volume in the grating package of 80%. In the heat removal section, there is a cold water inlet pipe (11), a heated water outlet pipe (12), a siphon (18) with a valve for draining water from the heat exchanger when the heat generator stops at outdoor temperatures below 0 ° C. Installed pipes (15), (16), (17) with valves for unloading the catalyst.

Сепарационная зона (27) расположена в верхней части теплогенератора и имеет патрубок (5) для выхода дымовых газов, патрубок с вентилем (13) для перегрузки частиц песка, патрубок (2) для засыпки песка, предохранительную мембрану (21), устройство против уноса частиц песка (22).The separation zone (27) is located in the upper part of the heat generator and has a nozzle (5) for the exit of flue gases, a nozzle with a valve (13) for overloading sand particles, a nozzle (2) for filling sand, a safety membrane (21), a device against particle entrainment sand (22).

На газораспределительной решетке размещен слой частиц песка (150 л) с температурой плавления выше температуры окисления топлива. В реактор через патрубки (8), (23) подается жидкое дизельное топливо в кипящий слой частиц песка. Температура в теплогенераторе поддерживается 700°С за счет изменения расхода топлива. Номинальная мощность теплогенератора 230 кВт. Уменьшение мощности теплогенератора производится отгрузкой песка через патрубки (15), (16), (17) или (14) и уменьшением расхода топлива. Возврат к номинальной мощности выполняется догрузкой песка из бункера (19) с помощью эжектора (20) через патрубок (13) и увеличением расхода топлива. Содержание СО в дымовых газах в течение 20 суток сохраняется в пределах 10-30 мг/м. Количество NOx 3-5 мг/м. За 20 суток мощность теплогенератора уменьшилась до 190 кВт. Для возврата мощности теплогенератора до номинальной 230 кВт потребовалась догрузка песка в количестве 16 л. Вес перфорированных труб с катализатором после испытаний в течение 20 суток практически не изменился.On the gas distribution grid there is a layer of sand particles (150 l) with a melting point above the temperature of fuel oxidation. Liquid diesel fuel is supplied to the reactor through nozzles (8), (23) into a fluidized bed of sand particles. The temperature in the heat generator is maintained at 700 ° C due to changes in fuel consumption. The rated power of the heat generator is 230 kW. The heat generator capacity is reduced by shipping sand through the nozzles (15), (16), (17) or (14) and reducing fuel consumption. The return to the rated power is carried out by loading sand from the hopper (19) using an ejector (20) through the pipe (13) and increasing fuel consumption. The CO content in flue gases for 20 days remains in the range of 10-30 mg / m. The amount of NO x 3-5 mg / m. For 20 days, the power of the heat generator decreased to 190 kW. To return the heat generator capacity to the nominal 230 kW, a 16-liter additional load of sand was required. The weight of the perforated pipes with the catalyst after testing for 20 days remained virtually unchanged.

Таким образом, замена организующей насадки из колец Рашига из оксида алюминия с нанесенным катализатором полного окисления на вертикальные перфорированные трубы, заполненные гранулами катализатора полного окисления, позволяет значительно упростить технологию изготовления каталитически активной насадки.Thus, the replacement of the organizing nozzle from Rashig rings of aluminum oxide with a supported catalyst for complete oxidation by vertical perforated tubes filled with granules of a catalyst for complete oxidation, can significantly simplify the manufacturing technology of the catalytically active nozzle.

Claims (1)

Каталитический теплогенератор, состоящий из вертикального корпуса с патрубками подачи воздуха и топлива в нижней части, внутри корпуса между патрубками подачи воздуха и топлива размещена газораспределительная решетка, выше которой последовательно размещены объемная организующая насадка, содержащая катализатор окисления, отличающийся тем, что объемная организующая насадка выполнена из пакета вертикальных перфорированных труб, заполненных гранулами катализатора окисления с размером гранул, превышающим размер перфорационных отверстий.A catalytic heat generator, consisting of a vertical casing with air and fuel supply pipes in the lower part, a gas distribution grill is placed between the air and fuel supply pipes, above which a volumetric organizing nozzle containing an oxidation catalyst is sequentially placed, characterized in that the volumetric organizing nozzle is made of a package of vertical perforated pipes filled with granules of an oxidation catalyst with a granule size exceeding the size of the perforation holes tiy.
RU2018144101U 2018-12-13 2018-12-13 CATALYTIC HEAT GENERATOR RU195265U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018144101U RU195265U1 (en) 2018-12-13 2018-12-13 CATALYTIC HEAT GENERATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018144101U RU195265U1 (en) 2018-12-13 2018-12-13 CATALYTIC HEAT GENERATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU195265U1 true RU195265U1 (en) 2020-01-21

Family

ID=69184410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018144101U RU195265U1 (en) 2018-12-13 2018-12-13 CATALYTIC HEAT GENERATOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU195265U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2124674C1 (en) * 1996-01-10 1999-01-10 Акционерное общество открытого типа "Новосибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по экологическим проблемам" Catalytic heat generator
RU2232942C1 (en) * 2003-05-15 2004-07-20 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Catalytic heat-generator and its power control process
RU2379596C1 (en) * 2009-01-27 2010-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" Heat generator
RU2393200C2 (en) * 2008-09-12 2010-06-27 Михаил Сергеевич Семенов Method of thermal treatment of solid organic wastes and plant to this end
KR20100128483A (en) * 2009-05-28 2010-12-08 삼성에스디아이 주식회사 Catalytic combustor and fuel reformer having the same
RU131850U1 (en) * 2012-10-18 2013-08-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук CATALYTIC HEAT GENERATOR

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2124674C1 (en) * 1996-01-10 1999-01-10 Акционерное общество открытого типа "Новосибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по экологическим проблемам" Catalytic heat generator
RU2232942C1 (en) * 2003-05-15 2004-07-20 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Catalytic heat-generator and its power control process
RU2393200C2 (en) * 2008-09-12 2010-06-27 Михаил Сергеевич Семенов Method of thermal treatment of solid organic wastes and plant to this end
RU2379596C1 (en) * 2009-01-27 2010-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" Heat generator
KR20100128483A (en) * 2009-05-28 2010-12-08 삼성에스디아이 주식회사 Catalytic combustor and fuel reformer having the same
RU131850U1 (en) * 2012-10-18 2013-08-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук CATALYTIC HEAT GENERATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4909809A (en) Apparatus for the production of gas
RU131850U1 (en) CATALYTIC HEAT GENERATOR
CA1104052A (en) Catalytic combustion process and system
JP6189391B2 (en) Fuel processor
CN104930887A (en) Method for improving operation of vertical-tube-bundle gas-solid fluidized bed external heat remover
RU195265U1 (en) CATALYTIC HEAT GENERATOR
RU2232942C1 (en) Catalytic heat-generator and its power control process
BG110759A (en) Control gate for stratified solid particles
JPS6211608B2 (en)
KR970704252A (en) Fuel cell power plant furnace
JP2000026101A (en) Apparatus for reforming fuel
CN102022741A (en) Heat pipe type burning purification furnace for organic waste gas
RU2451876C1 (en) Method to control heat generator capacity with fluidised bed
CN212158248U (en) Methanol flameless heating reactor
RU2626043C1 (en) Catalytic heat generator and method for regulating its power
CN210979832U (en) New forms of energy combustor
JP4680628B2 (en) Heavy oil reformer and heavy oil-fired gas turbine system
CN109794211B (en) High-temperature reactor and heat exchange system thereof
RU2752476C1 (en) Catalytic reactor for the disposal of sediments from municipal wastewater treatment plants and a method for disposal
JPH01203801A (en) Fluidized bed boiler having vertical heat transfer pipe and fluidized bed hot water boiler employing said boiler
CN219160620U (en) Heat exchange tube of fuel oil water heater
CN213454252U (en) Superconducting structure for water heating equipment
CN210070207U (en) Hot water boiler and boiler group
JP2003183003A (en) Multi-tube reactor
JPH01290502A (en) Fluidized bed type reforming furnace