RU2647744C1 - Способ сжигания топлива - Google Patents
Способ сжигания топлива Download PDFInfo
- Publication number
- RU2647744C1 RU2647744C1 RU2017115021A RU2017115021A RU2647744C1 RU 2647744 C1 RU2647744 C1 RU 2647744C1 RU 2017115021 A RU2017115021 A RU 2017115021A RU 2017115021 A RU2017115021 A RU 2017115021A RU 2647744 C1 RU2647744 C1 RU 2647744C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- bed
- amount
- vol
- particles
- Prior art date
Links
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
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/01—Fluidised bed combustion apparatus in a fluidised bed of catalytic particles
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам сжигания газообразных жидких и твердых топлив для нагрева газов, жидкостей и твердых тел, а также обезвреживания газообразных, жидких и твердых отходов. Способ сжигания топлива в псевдоожиженном слое заключается в подаче воздуха через газораспределительную решетку, поддержании температуры 700-750°С в слое, включающем катализатор полного окисления органических веществ, путем отвода тепла с помощью нагреваемой рабочей среды, включающей частицы инертного теплоносителя, количество которого составляет 75-80% общего объема смеси последнего и упомянутого катализатора, псевдоожижение слоя проводят в импульсном режиме при частоте импульсов потока воздуха более 25 Гц. Технический результат - снижение выброса из слоя мелких частиц катализатора и соответственно снижение расхода катализатора с сохранением эффективности каталитического сжигания. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к способам сжигания газообразных жидких и твердых топлив для нагрева газов, жидкостей и твердых тел, а также обезвреживания газообразных, жидких и твердых отходов.
Известен способ сжигания топлив для нагрева рабочей среды путем подачи воздуха через газораспределительную решетку в псевдоожиженный слой твердого дисперсного теплоносителя с одновременным введением в последний топлива в соотношении α=1,0-1,1 и регулированием температуры слоя путем отвода из него тепла с помощью рабочей среды [Махорин К.Е., Тищенко А.Т. Высокотемпературные установки с кипящим слоем. - Киев: Техника, 1966. С. 36]. Недостатками известного способа является необходимость проведения процесса при высоких температурах (выше 800°С), определяемых скоростью горения топливно-воздушных смесей на поверхности частиц инертного теплоносителя. Для ввода аппарата в работу необходимо нагреть теплоноситель до 600-800°С с помощью дополнительного источника тепла, а для устойчивой работы аппарата температура должна поддерживаться на уровне 800-1000°С. Высокие температуры сжигания приводят к образованию термических оксидов азота по реакции: N2 + О2 ->> NOx. Связанные в топливе соединения азота в этом случае также окисляются до оксидов азота. Наблюдается также высокий выброс оксида углерода и органических соединений типа бензпиренов, особенно при сжигании твердых топлив.
Известен также способ сжигания топлив для нагрева рабочей среды путем подачи воздуха α = 1,0-1,1 через газораспределительную решетку в псевдоожиженный слой дисперсного катализатора полного окисления органических веществ с одновременным введением в последний топлива. Температура в слое поддерживается постоянной в интервале 300-800°С за счет изменения расхода рабочей среды [SU 826798, F23C 11/02, 30.05.1983]. Недостатком известного способа является использование катализатора как теплоносителя. Это приводит к его высоким загрузкам в реактор (высота слоя до 1.5 м) и, как следствие, большим расходам катализатора за счет его механического износа (0,3-0,5 об. % в сутки). При сжигании испаряющихся жидких топлив и отходов с высоким содержанием воды наблюдаются значительные температурные перепады на гранулах катализатора, достигающие 400-500°С, что приводит к дополнительному износу катализатора за счет раскола гранул. При высоком износе токсичные компоненты (хром, медь и др.), содержащиеся в катализаторе, могут вызывать вторичное загрязнение окружающей среды. Для ликвидации загрязнения требуется сложная система пылеочистки отходящих из реактора дымовых газов.
Наиболее близким способом сжигания топлив является известный способ, приведенный в патенте RU 2057988, F23C 11/2, 10.04.1996. Сжигание топлив проводят в псевдоожиженном слое, включающем катализатор полного окисления органических веществ, а количество инертного теплоносителя составляет 75-80% от общего объема смеси последнего и упомянутого катализатора. Это позволяет значительно снизить расход катализатора при сохранении преимуществ каталитического сжигания.
Недостатком известного способа является вынос частиц катализатора при истирании исходных частиц до размера менее чем 0.5 диаметра за счет возникновения крупных пузырей в псевдоожиженном слое.
Изобретение решает задачу повышения эффективности процесса сжигания топлива в псевдоожиженном слое.
Технический результат - снижение выброса из слоя мелких частиц катализатора и соответственно снижение расхода катализатора с сохранением эффективности каталитического сжигания.
Это достигается за счет применения импульсного режима псевдоожижения, при котором образуются более мелкие газовые пузыри, которые способствуют интенсивному перемешиванию частиц слоя с разным размером и уменьшению выброса мелких частиц.
Предложен способ сжигания топлива в псевдоожиженном слое, который заключается в подаче воздуха через газораспределительную решетку, поддержании температуры 700-750°С в слое, включающем катализатор полного окисления органических веществ, путем отвода тепла с помощью нагреваемой рабочей среды, включающей частицы инертного теплоносителя, количество которого составляет 75-80% общего объема смеси последнего и упомянутого катализатора, псевдоожижение слоя проводят в импульсном режиме.
Псевдоожижение слоя проводят в импульсном режиме при частоте импульсов потока воздуха более 25 Гц.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Примеры 1-3 иллюстрируют прототип.
Пример 1
В реактор диаметром 80 мм загружают 0,5 л катализатора (25 об. %) с диаметром гранул 2-3 мм и 1,5 л гранул кварца с диаметром 1,6-1,9 мм. Под газораспределительную решетку подают воздух для псевдоожижения слоя катализатора и окисления топлива. Внешним электроподогревателем нагревают слой катализатора до 300-400°С. Затем шнековым дозатором в слой подают порошкообразный бурый уголь Канско-Ачинского месторождения в количестве 3,3-3,5 кг/ч. Температура в слое регулируется количеством воды, подаваемой на охлаждение в теплообменник, погруженный в слой катализатора, и поддерживается на уровне 700-750°С. Степень окисления угля 98.6%.
Количество оксида углерода в дымовых газах на выходе из реактора 0,11 об. %. Степень истирания катализатора 0,04 об.% в сутки с учетом выброса мелких частиц катализатора.
Пример 2
Аналогичен примеру 1. В реактор загружают 0,4 л катализатора (20% от общего объема смеси) и 1,6 л гранул кварца с диаметром 1,6-1,9 мм. Степень окисления угля 98,6%.
Количество оксида углерода в дымовых газах на выходе из реактора 0,12 об. % Степень истирания катализатора 0,03 об. % в сутки с учетом выброса мелких частиц катализатора.
Пример 3
Аналогичен примеру 1. В слой катализатора вместо угля подают модельную сточную воду, содержащую 20% дизельного топлива и 80% воды. Количество подаваемой сточной воды 2,5-3,0 л/ч. Степень окисления органических веществ 99,8%.
Количество оксида углерода в отходящих газах 0,16 об. %. Степень истирания катализатора 0,04 об. % в сутки.
Примеры 4-10 иллюстрируют предлагаемый способ.
Пример 4
В реактор диаметром 80 мм загружают 0,5 л катализатора (25 об. %) с диаметром гранул 2-3 мм и 1,5 л гранул кварца с диаметром 1,6-1,9 мм. Под газораспределительную решетку подают воздух для псевдоожижения слоя катализатора и окисления топлива. Внешним электроподогревателем нагревают слой катализатора до 300-400°С. Затем шнековым дозатором в слой подают порошкообразный бурый уголь Канско-Ачинского месторождения в количестве 3,3-3,5 кг/ч. Температура в слое регулируется количеством воды, подаваемой на охлаждение в теплообменник, погруженный в слой катализатора, и поддерживается на уровне 700-750°С.
Воздух на псевдоожижение частиц подают импульсами с частотой 25 Гц. Степень окисления угля 99,1%. Количество оксида углерода в дымовых газах на выходе из реактора 0,09 об. %. Степень истирания катализатора 0,026 об. % в сутки с учетом выброса мелких частиц катализатора.
Пример 5
Аналогичен примеру 4. Воздух на псевдоожижение частиц подают импульсами с частотой 50 Гц. Степень окисления угля 99,0%. Количество оксида углерода в дымовых газах на выходе из реактора 0,10 об. %. Степень истирания катализатора 0,027 об. % в сутки с учетом выброса мелких частиц катализатора.
Пример 6
Аналогичен примеру 4. Воздух на псевдоожижение частиц подают импульсами с частотой 100 Гц. Степень окисления угля 99,0%. Количество оксида углерода в дымовых газах на выходе из реактора 0,10 об. %. Степень истирания катализатора 0,028 об. % в сутки с учетом выброса мелких частиц катализатора.
Пример 7
Аналогичен примеру 4. В слой вместо угля подают дизельное топливо через форсунку в количестве 0,9 кг/ч. Степень окисления дизельного топлива 99,9%. Количество оксида углерода в дымовых газах 0,09 об. %. Степень истирания катализатора 0,025 об. % в сутки.
Пример 8
Аналогичен примеру 4. В слой вместо угля подают газообразный пропан в количестве 0,3 м3/ч. Степень окисления пропана 99,9%. Количество оксида углерода в дымовых газах 0,09 об. %. Степень истирания катализатора 0,025 об. % в сутки.
Пример 9
Аналогичен примеру 4. В слой вместо угля подают модельную сточную воду, содержащую 20% дизельного топлива и 80% воды. Количество оксида углерода в отходящей из реактора парогазовой смеси составляет 0,15 об. % Степень окисления органических веществ 99,8%. Степень истирания катализатора 0,038 об. % в сутки.
Пример 10
Аналогичен примеру 4. В слой вместо угля подают осадки сточных вод коммунального хозяйства в количестве 3,5-4,0 кг/ч. Количество оксида углерода в отходящей из реактора парогазовой смеси составляет 0,11 об. % Степень окисления органических веществ 99,8%. Степень истирания катализатора 0,027 об. % в сутки.
Таким образом, приведенные примеры показывают, что предлагаемый способ при снижении количества катализатора, загружаемого в реактор, в 4 раза при проведении процесса окисления топлив в импульсном режиме позволяет сохранить степень окисления топлив при дополнительном снижении степени истирания катализатора полного сгорания топлив по сравнению с прототипом.
Claims (2)
1. Способ сжигания топлива в псевдоожиженном слое, заключающийся в подаче воздуха через газораспределительную решетку, поддержании температуры 700-750°С в слое, включающем катализатор полного окисления органических веществ, путем отвода тепла с помощью нагреваемой рабочей среды, включающей частицы инертного теплоносителя, количество которого составляет 75-80% общего объема смеси последнего и упомянутого катализатора, отличающийся тем, что псевдоожижение слоя проводят в импульсном режиме.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что псевдоожижение слоя проводят в импульсном режиме при частоте импульсов потока воздуха более 25 Гц.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115021A RU2647744C1 (ru) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | Способ сжигания топлива |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115021A RU2647744C1 (ru) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | Способ сжигания топлива |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2647744C1 true RU2647744C1 (ru) | 2018-03-19 |
Family
ID=61629430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017115021A RU2647744C1 (ru) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | Способ сжигания топлива |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2647744C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU861849A1 (ru) * | 1979-11-21 | 1981-09-07 | Предприятие П/Я А-3513 | Способ работы топки с кип щим слоем |
SU964339A1 (ru) * | 1980-12-17 | 1982-10-07 | Предприятие П/Я А-3513 | Топка кип щего сло |
SU826798A1 (ru) * | 1979-06-07 | 1983-05-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Катализа Со Ан Ссср | Способ сжигани топлива |
SU1629692A1 (ru) * | 1988-08-08 | 1991-02-23 | Киргизский Научно-Исследовательский Отдел Энергетики | Топка с кип щим слоем |
SU1672115A1 (ru) * | 1989-08-04 | 1991-08-23 | Луганский Центр Новых Технологий "Техноцентр" | Способ сжигани топлива |
SU1765616A1 (ru) * | 1989-08-22 | 1992-09-30 | Коммерческая Ассоциация "Новэланд" | Топка с кип щим слоем |
RU2057988C1 (ru) * | 1992-12-11 | 1996-04-10 | Институт катализа СО РАН | Способ сжигания топлива |
-
2017
- 2017-04-27 RU RU2017115021A patent/RU2647744C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU826798A1 (ru) * | 1979-06-07 | 1983-05-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Катализа Со Ан Ссср | Способ сжигани топлива |
SU861849A1 (ru) * | 1979-11-21 | 1981-09-07 | Предприятие П/Я А-3513 | Способ работы топки с кип щим слоем |
SU964339A1 (ru) * | 1980-12-17 | 1982-10-07 | Предприятие П/Я А-3513 | Топка кип щего сло |
SU1629692A1 (ru) * | 1988-08-08 | 1991-02-23 | Киргизский Научно-Исследовательский Отдел Энергетики | Топка с кип щим слоем |
SU1672115A1 (ru) * | 1989-08-04 | 1991-08-23 | Луганский Центр Новых Технологий "Техноцентр" | Способ сжигани топлива |
SU1765616A1 (ru) * | 1989-08-22 | 1992-09-30 | Коммерческая Ассоциация "Новэланд" | Топка с кип щим слоем |
RU2057988C1 (ru) * | 1992-12-11 | 1996-04-10 | Институт катализа СО РАН | Способ сжигания топлива |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
HU217336B (hu) | Pulzáló atmoszferikus fluidizált ágyas égetőberendezés és eljárás | |
KR100849398B1 (ko) | 음식물 폐수 소각 겸용 생활쓰레기 소각장치 | |
JPS6213052B2 (ru) | ||
RU2647744C1 (ru) | Способ сжигания топлива | |
SK182789A3 (en) | Apparatus for catalytic combustion of organic compounds | |
JP2010188333A (ja) | ジーゼル排気の流動層浄化方法 | |
US6520287B2 (en) | Methods and systems for low temperature cleaning of diesel exhaust and other incomplete combustion products of carbon-containing fuels | |
US6235247B1 (en) | Apparatus for low temperature degradation of diesel exhaust and other incomplete combustion products of carbon-containing fuels | |
EP1200339B1 (en) | Method for the catalytic formation of silicon nitride using a fluidized bed of silica | |
RU2057988C1 (ru) | Способ сжигания топлива | |
RU2496579C1 (ru) | Способ приготовления катализатора и способ каталитического сжигания топлив в псевдоожиженном слое | |
JPH01245200A (ja) | 触媒燃焼によるイオン交換樹脂の減容方法 | |
EP2052770A1 (en) | Method for decomposing dinitrogen monoxide | |
KR101287075B1 (ko) | 유동상식 소각로의 음식물 폐수 처리 장치 및 처리 방법 | |
RU2750638C1 (ru) | Устройство для беспламенного получения тепловой энергии из углеводородных топлив | |
JPH07501260A (ja) | シアヌル酸を用いる排ガスからのNOxの除去法および装置 | |
RU2649729C1 (ru) | Способ сжигания топлива | |
RU2084761C1 (ru) | Способ осуществления экзотермических реакций | |
CN105570907A (zh) | 一种高浓度有机废液挥发气化焚烧处理处置方法及其装置 | |
JP2005048160A (ja) | 有機物分解方法 | |
NL1006404C2 (nl) | Werkwijze voor het thermisch behandelen van een koolstofhoudend materiaal bevattende, waterige oplossing en inrichting daarvoor. | |
RU155103U1 (ru) | Устройство для обезвреживания органических отходов и сернистой нефти | |
RU2062796C1 (ru) | Способ обработки содержащих вредные вещества отходов производства и устройство для его осуществления | |
JP2012519249A (ja) | 排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法 | |
CN1636642A (zh) | 有机物的氧化或分解方法以及燃烧废气的处理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TC4A | Altering the group of invention authors |
Effective date: 20181009 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200213 Effective date: 20200213 |