RU2011116422A - Когенерационная установка на металлсодержащем топливе - Google Patents

Когенерационная установка на металлсодержащем топливе Download PDF

Info

Publication number
RU2011116422A
RU2011116422A RU2011116422/05A RU2011116422A RU2011116422A RU 2011116422 A RU2011116422 A RU 2011116422A RU 2011116422/05 A RU2011116422/05 A RU 2011116422/05A RU 2011116422 A RU2011116422 A RU 2011116422A RU 2011116422 A RU2011116422 A RU 2011116422A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
specified
installation
chamber
oxidizing agent
steam
Prior art date
Application number
RU2011116422/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2516168C2 (ru
Inventor
Массимо МИЛАНИ (IT)
Массимо МИЛАНИ
Лука МОНТОРСИ (IT)
Лука МОНТОРСИ
Федерика ФРАНЦОНИ (IT)
Федерика ФРАНЦОНИ
Original Assignee
Университа, Дельи Студи Ди Модена Э Реджо Эмилия (It)
Университа, Дельи Студи Ди Модена Э Реджо Эмилия
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 Университа, Дельи Студи Ди Модена Э Реджо Эмилия (It), Университа, Дельи Студи Ди Модена Э Реджо Эмилия filed Critical Университа, Дельи Студи Ди Модена Э Реджо Эмилия (It)
Publication of RU2011116422A publication Critical patent/RU2011116422A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2516168C2 publication Critical patent/RU2516168C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/06—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/08—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents with metals
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

1. Когенерационная установка (1) на металлсодержащем горючем, включающая, по меньшей мере, одну реакционную камеру (2), средства (3) для ввода, по меньшей мере, одного жидкого окислителя на водной основе, и средства (4) для подачи, по меньшей мере, одного металлсодержащего топлива в указанную камеру (2), при этом окислитель и топливо являются способными вызывать экзотермическую реакцию окисления для получения газообразного водорода и, по меньшей мере, одного оксида металла, отличающаяся тем, что указанные средства (3) для ввода выполнены с возможностью ввода в указанную камеру (2) количества окислителя, которое значительно больше, чем стехиометрическое количество для образования пара, и содержит, по меньшей мере, один движущий блок (5) на жидкостной основе, в который подается на входе, по меньшей мере, указанный пар для приведения во вращательное движение приводного вала (6), средства отделения и извлечения (7), для по меньшей мере, указанного пара, находящиеся между камерой (2) и впуском в движущий блок (5), и средства (8) для отвода указанного водорода, подаваемого далее. ! 2. Установка (1) по п.1, отличающаяся тем, что указанные средства (4) подачи включают, по меньшей мере, один инструмент (9), который расположен внутри указанной камеры (2) так, чтобы образовывать рабочую зону, которая является погруженной в указанный окислитель, и является связанным с указанным приводным валом (6) для приведения в движение с режущим движением, и толкающие средства (10) для ввода, по меньшей мере, одной заготовки (М), изготовленной из указанного топлива в указанную камеру (2) в указанной рабочей зоне, при этом механическое воздействие инструмента (9) на загот

Claims (24)

1. Когенерационная установка (1) на металлсодержащем горючем, включающая, по меньшей мере, одну реакционную камеру (2), средства (3) для ввода, по меньшей мере, одного жидкого окислителя на водной основе, и средства (4) для подачи, по меньшей мере, одного металлсодержащего топлива в указанную камеру (2), при этом окислитель и топливо являются способными вызывать экзотермическую реакцию окисления для получения газообразного водорода и, по меньшей мере, одного оксида металла, отличающаяся тем, что указанные средства (3) для ввода выполнены с возможностью ввода в указанную камеру (2) количества окислителя, которое значительно больше, чем стехиометрическое количество для образования пара, и содержит, по меньшей мере, один движущий блок (5) на жидкостной основе, в который подается на входе, по меньшей мере, указанный пар для приведения во вращательное движение приводного вала (6), средства отделения и извлечения (7), для по меньшей мере, указанного пара, находящиеся между камерой (2) и впуском в движущий блок (5), и средства (8) для отвода указанного водорода, подаваемого далее.
2. Установка (1) по п.1, отличающаяся тем, что указанные средства (4) подачи включают, по меньшей мере, один инструмент (9), который расположен внутри указанной камеры (2) так, чтобы образовывать рабочую зону, которая является погруженной в указанный окислитель, и является связанным с указанным приводным валом (6) для приведения в движение с режущим движением, и толкающие средства (10) для ввода, по меньшей мере, одной заготовки (М), изготовленной из указанного топлива в указанную камеру (2) в указанной рабочей зоне, при этом механическое воздействие инструмента (9) на заготовку (М) является приспособленным для образования фрагментов указанного топлива, чьи открытые поверхности несут металлические частицы, которые являются реакционно-способными по отношению к окислителю.
3. Установка (1) по п.1, отличающаяся тем, что она включает средства (11) двигательного привода для исходного приведения в движение указанных средств (3) ввода и/или указанных средств (4) подачи, при этом в стационарном состоянии приведение в движение средств (3) ввода и/или средств (4) подачи поддерживается механической энергией, даваемой движущим блоком (5).
4. Установка (1) по п.2, отличающаяся тем, что указанная камера (2) лежит существенным образом вдоль продольной оси (А) так, чтобы были установлены первый конец (2a) и второй конец (2b), которые являются взаимно противоположными, и являются связанными жидкостным соединением соответственно, с указанными средствами (3) ввода и с указанными средствами (7) отделения и извлечения.
5. Установка (1) по п.4, отличающаяся тем, что указанные средства (3) ввода включают корпус гребенки (14), который является связанным с трубопроводом (15) для входящего потока указанного окислителя, с жидкостным соединением с указанным первым концом (2a) и имеющий существенным образом кольцеобразную форму вокруг указанной продольной оси (А) так, чтобы образовывать центральное отверстие, в котором располагается указанный приводной вал (6) так, что он проходит насквозь герметично.
6. Установка (1) по п.5, отличающаяся тем, что указанные средства (3) ввода включают направляющую перегородку (17), которая расположена между указанным корпусом гребенки (14) и указанным первым концом (2а), так, чтобы сообщать указанному окислителю движение в направлении, которое является, по существу, параллельным с продольной осью (А) по длине указанной камеры (2).
7. Установка (1) по п.1, отличающаяся тем, что указанные средства (3) ввода и указанные средства (4) подачи функционируют непрерывно.
8. Установка (1) по п.4, отличающаяся тем, что указанные средства (7) отделения и извлечения включают отстойный бассейн (18), который является связанным жидкостным соединением с указанным вторым концом (2b) путем перегораживания замедляющей перегородкой (19), при этом бассейн (18) снабжен, по меньшей мере, одним штуцером (18а) для выхода, по меньшей мере, одного из указанного водорода и указанного пара, который является связанным с выходом из указанного движущего блока (5), и, по меньшей мере, одним вторым штуцером (18b) для выхода, по меньшей мере, одного из указанного избытка окислителя и указанного оксида металла.
9. Установка (1) по п.4, отличающаяся тем, что указанный инструмент (9) расположен поблизости от указанного первого конца (2а), на указанной продольной оси (А) и тем, что указанные толкающие средства (10) являются приспособленными для ввода указанной заготовки (М) параллельно указанной продольной оси (А).
10. Установка (1) по п.8, отличающаяся тем, что указанный бассейн (18) имеет существенным образом кольцеобразное расширение вокруг указанной продольной оси (А) так, чтобы образовать внутреннюю полость, у которой указанная камера (2) оборудована отверстием для герметичного ввода указанной заготовки (М).
11. Установка (1) по п.1, отличающаяся тем, что она включает первые устройства теплообмена (24) для, по меньшей мере, частичного возврата тепла от, по меньшей мере, указанного пара на выходе из указанной камеры (2).
12. Установка (1) по п.1, отличающаяся тем, что она включает устройства (26) для перегрева, по меньшей мере, указанного пара, которые расположены выше по потоку от впуска в указанный движущий блок (5).
13. Установка (1) по п.1, отличающаяся тем, что она включает вторые устройства теплообмена (27), которые являются связанными с выпуском из указанного движущего блока (5) для, по меньшей мере, частичного возврата тепла от, по меньшей мере, указанного пара.
14. Установка (1) по п.8, отличающаяся тем, что она включает первый узел разделения фаз (20), который является связанным с указанным вторым штуцером для вывода (18b) для отделения указанного избытка окислителя и указанного оксида металла, при этом оборудованы первые средства (21) для переноса окислителя в камеру (2), средство (22) для восстановления оксида металла, и вторые средства (23) для переноса металла, полученного из реакции восстановления, в камеру (2).
15. Установка (1) по п.1, отличающаяся тем, что в указанный движущий блок (5) на входе подается указанный пар и указанный водород, при этом средства (7) отделения и извлечения являются приспособленными для того, чтобы сделать возможным удаление из указанной камеры (2) пара и водорода, и при этом средства (8) отвода являются связанными с выпуском из движущего блока (5).
16. Установка (1) по п.14, отличающаяся тем, что
она включает второй узел разделения фаз (29), который является связанным так, чтобы функционировать совместно с указанными вторыми устройствами теплообмена (27) для отделения указанного водорода от воды, полученной от конденсации указанного пара, при этом средства отвода (7) являются связанными с выходом из указанного второго узла разделения (29), и при этом оборудованы третьи средства (30) для возврата конденсационной воды в камеру (2).
17. Установка (1) по п.1, отличающаяся тем, что указанный движущий блок (5) образован турбиной, рабочее колесо (5а) которой совместно соединено для вращения с указанным приводным валом (6).
18. Установка (1) по п.1, отличающаяся тем, что указанный движущий блок (5) образован первичным двигателем внешнего сгорания.
19. Установка (1) по п.1, отличающаяся тем, что указанное топливо включает, по меньшей мере, один металл, выбранный из группы, которая включает алюминий, магний, соответствующие соединения и/или сплавы.
20. Установка (1) по п.19, отличающаяся тем, что указанное топливо является образованным, существенным образом, алюминием, соединениями и/или сплавами такового.
21. Установка (1) по п.2, отличающаяся тем, что указанная заготовка (М) имеет существенным образом удлиненную форму, при этом инструмент (9) является приспособленным для обработки ее конца.
22. Установка (1) по п.1, отличающаяся тем, что она включает узел управления и контроля (31), который является приспособленным для обработки, по меньшей мере, одной из величин: тепловой энергии (PHEAT), механической энергии (РМ) и энергии химического потенциала (РН2), полученных из значений характеристических физических величин, установленных средствами детектирования, для сравнения указанной, по меньшей мере, одного установленного значения с, по меньшей мере, одним соответствующим значением уставки: тепловой энергии (PHEAT Requested), механической энергии (PМ Requested) или энергии химического потенциала (PH2 Requested), и для управления указанными устройствами ввода (3) и/или устройствами подачи (4) так, чтобы получить установленное значение, которое, по существу, является равным соответствующему значению уставки.
23. Способ когенерации из металлсодержащего топлива, который включает стадии, на которых:
- обеспечивают, по меньшей мере, один жидкостной окислитель на водной основе,
- подают, по меньшей мере, одно металлсодержащее топливо, которое является реакционно-способным в окислении указанным окислителем для образования водорода и, по меньшей мере, одного оксида металла, при этом окислитель вводят в избытке по отношению к стехиометрическому количеству, требуемому в соответствии с указанной реакцией окисления,
- смешивают указанное топливо и указанный окислитель для получения реакции и одновременной генерации пара из избыточного количества указанного окислителя,
- обрабатывают, по меньшей мере, один из водорода и пара в движущем блоке на жидкостной основе для приведения во вращательное движение, по меньшей мере, одного приводного вала,
- извлекают водород на выходе из указанного движущего блока (5), при этом такие стадии составляют непрерывный процесс.
24. Способ по п.23, отличающийся тем, что он включает стадию возврата тепла из указанного, по меньшей мере, одного из указанного водорода и указанного пара выше по потоку и/или ниже по потоку от прохода внутри указанного движущего блока (5).
RU2011116422/02A 2008-09-26 2009-09-23 Когенерационная установка на металлсодержащем топливе RU2516168C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMO2008A000249 2008-09-26
ITMO2008A000249A IT1391452B1 (it) 2008-09-26 2008-09-26 Impianto cogenerativo a combustibile metallico
PCT/EP2009/062334 WO2010034748A1 (en) 2008-09-26 2009-09-23 Metal-fueled cogeneration plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011116422A true RU2011116422A (ru) 2012-11-10
RU2516168C2 RU2516168C2 (ru) 2014-05-20

Family

ID=40720357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011116422/02A RU2516168C2 (ru) 2008-09-26 2009-09-23 Когенерационная установка на металлсодержащем топливе

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20110165060A1 (ru)
EP (1) EP2349921B1 (ru)
JP (1) JP2012503738A (ru)
ES (1) ES2425784T3 (ru)
IT (1) IT1391452B1 (ru)
RU (1) RU2516168C2 (ru)
SI (1) SI2349921T1 (ru)
WO (1) WO2010034748A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2474249B (en) * 2009-10-07 2015-11-04 Mark Collins An apparatus for generating heat
US9334207B2 (en) 2010-09-03 2016-05-10 Honeywell International Inc. Integrated process to coproduce trans-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene, trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene, and 1,1,1,3,3-pentafluoropropane
JP5764832B2 (ja) * 2011-03-16 2015-08-19 水素燃料開発株式会社 水素ガス発生方法及び装置
EP2948407A4 (en) * 2013-01-24 2016-08-31 Clean Wave Energy Corp HYDROGEN PRODUCTION SYSTEM AND METHOD OF USE THEREOF
CN112282879A (zh) * 2020-11-18 2021-01-29 西安热工研究院有限公司 一种水下无人航行器动力系统及其工作方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3985520A (en) * 1973-05-30 1976-10-12 Louis Gold Gasification process and apparatus
US4643166A (en) * 1984-12-13 1987-02-17 The Garrett Corporation Steam engine reaction chamber, fuel composition therefore, and method of making and operating same
RU2032611C1 (ru) * 1991-03-05 1995-04-10 Владимир Аркадьевич Чайников Способ получения водорода
US5143047A (en) * 1991-06-20 1992-09-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Material and method for fast generation of hydrogen gas and steam
RU2060928C1 (ru) * 1993-02-24 1996-05-27 Константиновский Вячеслав Анатольевич Способ получения водорода и устройство для его осуществления
US6506360B1 (en) * 1999-07-28 2003-01-14 Erling Reidar Andersen Method for producing hydrogen
JP5124728B2 (ja) * 2005-03-18 2013-01-23 国立大学法人東京工業大学 水素生成装置、レーザ還元装置、エネルギー変換装置、水素生成方法および発電システム
EP1862430A4 (en) * 2005-03-18 2009-10-21 Tokyo Inst Tech HYDROGEN PRODUCTION DEVICE, LASER REDUCTION DEVICE, ENERGY CONVERSION DEVICE, METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN AND ELECTRICITY GENERATION SYSTEM
US7695709B2 (en) * 2005-03-25 2010-04-13 Hitachi Maxell, Ltd. Hydrogen generating material and method for producing the same, and method for producing hydrogen
WO2006123330A2 (en) * 2005-05-16 2006-11-23 Engineuity Research And Development Ltd. Steam and hydrogen generator
US20070056210A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-15 Schmidt Willard H Solid fuel power systems
JP2009074718A (ja) * 2007-09-19 2009-04-09 Yasuharu Nagai 内燃式ガスタービン装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012503738A (ja) 2012-02-09
SI2349921T1 (sl) 2013-09-30
ES2425784T3 (es) 2013-10-17
RU2516168C2 (ru) 2014-05-20
IT1391452B1 (it) 2011-12-23
EP2349921A1 (en) 2011-08-03
WO2010034748A1 (en) 2010-04-01
ITMO20080249A1 (it) 2010-03-27
EP2349921B1 (en) 2013-05-29
US20110165060A1 (en) 2011-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011116422A (ru) Когенерационная установка на металлсодержащем топливе
AU698268B2 (en) Hybrid two-phase turbine
CN101107425B (zh) 用于利用废热产生电力的方法和设备
KR19990022530A (ko) 다단계식 2상 터빈과 분리 장치 및 다수 성분의유체 혼합물처리방법
EP1504171A1 (en) Method for the utilization of energy from cyclic thermochemical processes to produce mechanical energy and a plant for this purpose
US20110016870A1 (en) Method and apparatus for improved gas turbine efficiency and augmented power output
JP6297417B2 (ja) 廃棄物処理設備および廃棄物処理方法
CN103453777A (zh) 烟气余热发电系统
CA2763072A1 (en) Apparatus and method of converting a portion of the specific energy of a fluid in gas phase into mechanical work
KR102309815B1 (ko) 누설 유체를 재생하는 터보 팽창기
CN109098782A (zh) 蒸汽涡轮及使用方法
CN203534220U (zh) 烟气余热发电系统
WO2016137442A1 (en) A turbine and method of making and using the same
Arivazhagan et al. Performance analysis of steam generators in thermal power plant
RU67236U1 (ru) Система для подготовки природного газа к сжиганию в котлоагрегатах с комплексным использованием энергии избыточного давления газа для выработки электроэнергии и холода, выделения газового конденсата, производства водного конденсата
KR20160133762A (ko) 폐열보일러용 스팀 압축 및 저장장치
RU103574U1 (ru) Алюмоводородная энергетическая установка с сегнеровым колесом
RU2476784C2 (ru) Вихревая установка для газоразделения
Bambang Teguh et al. Design of n-butane radial inflow turbine for 100 kw binary cycle power plant
RU2631961C1 (ru) Способ работы бинарной парогазовой тэц
CN210512688U (zh) 一种炼铜工艺中高压饱和蒸汽发电供暖系统
WO2014176484A9 (en) Heat sources for thermal cycles
JP4993503B2 (ja) 蒸気タービンの出力増強方法
CN103437841A (zh) 余热发电系统
RU2322589C1 (ru) Цилиндр паровой турбины