×
10.02.2015
216.013.26a3

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002541344
Дата охранного документа
10.02.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к технологии обезвреживания монооксида углерода в дренажных газах путем сжигания его в углеводородных компонентах топлива при экспериментальной отработке энергетических установок, а также к области химических технологий при производстве окиси углерода. Техническим результатом является снижение выбросов монооксида углерода ниже предельно допустимой концентрации в воздухе путем выбора оптимального режима горения компонентов топлива для сжигания этих выбросов и выбора соотношения суммарного расхода компонентов топлива с расходом вредных выбросов, поступающих на обезвреживание. Способ основан на формировании и введении дренажных газов в предварительно разогретую смесь воздуха с вспомогательным топливом, воспламенение и сжигание с образованием высокотемпературного газового потока в проточной части реакционной зоны дожигателя. При этом выбросы 10% монооксида углерода в смеси с 90% азота обезвреживают до концентрации менее 6,25 мг/м монооксида углерода в воздухе путем окисления при температуре 870°C÷950°C и абсолютном давлении 1,5 ата в камере сгорания углеводородного топлива в воздухе с коэффициентом избытка воздуха α=2÷3. Причем отношение суммарного расхода компонентов топлива к расходу смеси вредных веществ выбирают менее 2,5. 1 ил., 1 табл.
Основные результаты: Способ термического обезвреживания вредных веществ в дожигателе, содержащихся в дренажном газе, основанный на формировании и введении этих газов в предварительно разогретую смесь воздуха с вспомогательным топливом, воспламенение и сжигание с образованием высокотемпературного газового потока в проточной части реакционной зоны дожигателя, отличающийся тем, что выбросы 10% монооксида углерода в смеси с 90% азота обезвреживают до концентрации менее 6,25 мг/м монооксида углерода в воздухе путем окисления при температуре 870°C÷950°C и абсолютном давлении 1,5 ата в камере сгорания углеводородного топлива в воздухе с коэффициентом избытка воздуха α=2÷3, при этом отношение суммарного расхода компонентов топлива к расходу смеси вредных веществ выбирают менее 2,5.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технологии обезвреживания монооксида углерода в дренажных газах путем сжигания его в углеводородных компонентах топлива при экспериментальной отработке энергетических установок, а также к области химических технологий при производстве окиси углерода.

Известен способ огневого обезвреживания отходов в циклонной печи, заключающийся в том, что термическую обработку отходов при скорости 20÷40 м/с осуществляют в потоке закрученных высокотемпературных продуктов сгорания топливо-воздушной смеси. Причем отходы подают со скоростью 20÷40 м/с в зону продуктов сгорания против потока. Недостатком способа является его недостаточная эффективность из-за невозможности достижения в зоне обезвреживания достаточно высокой температуры.

Известен способ огневого обезвреживания вредных веществ, заключающийся в том, что смесь дожигаемых веществ с окислителем формируют на входе в проточную часть дожигателя, разогревают ее до температуры воспламенения смеси и поджигают. Поток продуктов сгорания направляют в реакционную зону дожигателя, стенки которой предварительно разогревают до адиабатической температуры горения смеси (авторское свидетельство СССР №1800230, 1993, МКИ F23G 7/06, прототип). Разрушение теплового пристеночного слоя приводит к ликвидации зоны генерации продуктов неполного сгорания и повышению средней скорости реакций по сечению реакционной зоны дожигателя, повышению эффективности процесса дожигания и снижению выбросов вредных продуктов.

Недостатками известного способа являются:

- проблемы определения и достижения необходимой температуры горения компонентов топлива;

- неопределенность интенсивности протекания процесса смешивания с окислителем и горения вредных веществ в реакционной зоне дожигателя.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение выбросов монооксида углерода ниже предельно допустимой концентрации в воздухе путем выбора оптимального режима горения компонентов топлива для сжигания этих выбросов и выбора соотношения суммарного расхода компонентов топлива с расходом вредных выбросов, поступающих на обезвреживание.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе термического обезвреживания вредных веществ в дожигателе, основанном на формировании смеси вредных веществ и введении их в предварительно разогретую смесь воздуха с вспомогательным топливом, воспламенении и сжигании с образованием высокотемпературного газового потока в проточной части реакционной зоны дожигателя, согласно изобретению выбросы 10% монооксида углерода в смеси с 90% азота обезвреживают до концентрации менее 6,25 мг/м3 монооксида углерода в воздухе путем окисления при температуре 870÷950°C и абсолютном давлении 1,5 ата в камере сгорания углеводородного топлива в воздухе с коэффициентом избытка воздуха α=2÷3, при этом соотношение суммарного расхода компонентов топлива к расходу смеси выбирают менее 2,5.

Оптимально подобранное соотношение компонентов топлива позволяет обеспечить полное сгорание керосина и обезвредить поступающий на обезвреживание монооксид углерода путем окисления в избытке воздуха до уровня менее 6,25 мг/м3 ниже предельно допустимой концентрации (ПДК) в воздухе, равной 20 мг/м3.

Для получения температуры горения компонентов топлива 870÷950°C, необходимой для обезвреживания монооксида углерода, должно быть выполнено весовое отношение суммарного расхода керосина и воздуха к суммарному расходу смеси монооксида углерода и азота не ниже 2,5.

Достигается обезвреживание дренажных газов окиси углерода в установке термическим методом, то есть окислением нагретой окиси углерода в избыточном кислороде до углекислого газа для последующего удаления.

Для обезвреживания окиси углерода в качестве компонентов топлива в камере сгорания установки используются керосин и воздух, а для пусковых газовых блоков (для запуска установки) - газообразный водород и воздух. Конструктивная схема установки нейтрализации окиси углерода представлена на фиг.1, где:

1 - камера сгорания;

2 - пусковой газовый блок;

3 - выхлопная труба;

4 - выбросная труба;

5 - катушка розжига;

6 - клапан огнепреградительный;

7 - датчик температуры;

8 - вентиль;

9 - трубопровод подачи воздуха в камеру сгорания;

10 - трубопровод подачи керосина в форсунку;

11 - трубопровод подачи дренажного газа;

12 - трубопровод подачи водорода в пусковые газовые блоки;

13 - трубопровод подачи воздуха в пусковые газовые блоки;

α - коэффициент избытка окислителя (воздуха).

Подаваемый в форсунку камеры сгорания 1 керосин по трубопроводу 10 распыляется форсункой, смешивается с подаваемым по трубопроводу 9 воздухом и образует топливо-воздушную смесь, которая во время запуска зажигается пусковыми газовыми блоками 2. Водород подается в пусковые блоки по трубопроводам 12. Воздух подается в пусковые блоки по трубопроводам 13. Воспламенение газовой смеси в пусковых блоках выполняется от катушек розжига 5. Продукты сгорания керосина и воздуха с избытком окислителя поступают в выхлопную трубу 3. К выхлопной трубе по трубопроводу подачи дренажного газа 11 через огнепреградительный клапан 6 подводится смесь окиси углерода и азота (дренажный газ). В выхлопной трубе происходит смешение разогретых продуктов сгорания из камеры сгорания с дренажным газом и последующее окисление монооксида углерода до углекислого газа. Затем продукты сгорания направляются в атмосферу через выбросную трубу 4.

Для определения эффективности процесса обезвреживания монооксида углерода во время испытаний периодически проводится отбор проб на химический анализ дренажного газа на входе в выхлопную трубу, на выходе из нее и из выбросной трубы открытием вентилей 8. Контроль температуры газовой среды в выхлопной трубе выполняется датчиком температуры 7. Входные параметры компонентов топлива, параметры газовой среды в камере сгорания, в выхлопной и выбросной трубах непрерывно контролируются.

Из данных химического анализа установлено (см. таблицу), что, начиная с температуры 800°C, выброс монооксида углерода при работе установки не превышает допустимых норм (20 мг/м3). Выбросы окислов азота NOx находятся ниже предельно допустимой концентрации (<1 мг/м3), т.к. коэффициент избытка воздуха в камере сгорания дожигателя находится в диапазоне 1,8÷3,0.

Преимуществом предлагаемого способа является высокая эффективность и экономичность термического обезвреживания вредного вещества в процессе отработки энергетических установок и возможность использования его в других отраслях промышленности.

Способ термического обезвреживания вредных веществ в дожигателе, содержащихся в дренажном газе, основанный на формировании и введении этих газов в предварительно разогретую смесь воздуха с вспомогательным топливом, воспламенение и сжигание с образованием высокотемпературного газового потока в проточной части реакционной зоны дожигателя, отличающийся тем, что выбросы 10% монооксида углерода в смеси с 90% азота обезвреживают до концентрации менее 6,25 мг/м монооксида углерода в воздухе путем окисления при температуре 870°C÷950°C и абсолютном давлении 1,5 ата в камере сгорания углеводородного топлива в воздухе с коэффициентом избытка воздуха α=2÷3, при этом отношение суммарного расхода компонентов топлива к расходу смеси вредных веществ выбирают менее 2,5.
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 83.
20.01.2013
№216.012.1d2c

Жидкостный ракетный двигатель и способ охлаждения теплонапряженных участков его камеры

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД), преимущественно кислородно-керосиновым. Жидкостный ракетный двигатель содержит как минимум одну регенеративно охлаждаемую камеру, устройство для подачи рабочего тела на турбину турбонасосного агрегата, турбонасосный агрегат, агрегаты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472962
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.02.2013
№216.012.2b99

Энергоустановка

Энергетическая установка содержит паровую машину с системой подачи компонентов топлива, кинематически связанную с электрогенератором. Паровая машина выполнена в виде высокотемпературного парогазогенератора, например кислородно-водородного. На выходе паровой машины установлен турбонасосный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476688
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.32c0

Донная защита хвостового отсека ракеты-носителя

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в конструкциях хвостовых отсеков блоков ракет-носителей для их защиты от газодинамического воздействия работающего двигателя. Донная защита хвостового отсека блока ракеты-носителя содержит четыре подвижных сферических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478535
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.06.2013
№216.012.4910

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД) и может быть использовано в других областях техники. В жидкостном ракетном двигателе, содержащем камеру сгорания, турбонасосный агрегат, узел уплотнения, соединенный с дренажным трубопроводом, баллон со сжатым газом, согласно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484284
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d30

Силовой блок двигательной установки ракеты-носителя

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано преимущественно в силовых блоках ракет-носителей (РН) для управления вектором тяги. Силовой блок РН с управляемым вектором тяги содержит хвостовой отсек для установки маршевого жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) и силовое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485342
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.5142

Шаровой клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к шаровым клапанам с дистанционным управлением, и предназначено для использования, например, в ракетной технике для пуска и отсечки компонентов в агрегаты двигателя. Шаровой клапан содержит корпус с переходниками входа, выхода и дренажа,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486395
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.08.2013
№216.012.5dc5

Клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела. Клапан содержит корпус с входным и выходным патрубками, элемент с втулкой на ребрах и седлом, установленный в корпус, подпружиненный затвор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489626
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.612c

Жидкостный ракетный двигатель с дожиганием генераторного газа

Изобретение относится к ракетной технике. В жидкостном ракетном двигателе, содержащем неподвижные опорную раму, газогенератор, работающий с избытком одного из компонентов, и турбонасосный агрегат с корпусом турбины и насосами, и с возможностью качания камеры сгорания с цапфами в районе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490508
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.09.2013
№216.012.6cf1

Измерительное устройство

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в производстве арматуры питания газогидравлических машин для изготовления компенсирующих втулок. Заявленное измерительное устройство содержит штангу со шкалой на одном ее конце, установленную на другом конце штанги...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493540
Дата охранного документа: 20.09.2013
10.10.2013
№216.012.73a7

Устройство для слива топливного компонента из бака изделия

Изобретение может быть использовано в конструкциях хвостовых блоков для слива топливного компонента из бака изделия через вентиль слива, расположенный на донной тепловой защите двигателя. Устройство для слива топливного компонента из бака изделия содержит трубопровод, вентиль слива, проходник,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495264
Дата охранного документа: 10.10.2013
Показаны записи 1-10 из 72.
20.01.2013
№216.012.1d2c

Жидкостный ракетный двигатель и способ охлаждения теплонапряженных участков его камеры

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД), преимущественно кислородно-керосиновым. Жидкостный ракетный двигатель содержит как минимум одну регенеративно охлаждаемую камеру, устройство для подачи рабочего тела на турбину турбонасосного агрегата, турбонасосный агрегат, агрегаты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472962
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.02.2013
№216.012.2b99

Энергоустановка

Энергетическая установка содержит паровую машину с системой подачи компонентов топлива, кинематически связанную с электрогенератором. Паровая машина выполнена в виде высокотемпературного парогазогенератора, например кислородно-водородного. На выходе паровой машины установлен турбонасосный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476688
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.32c0

Донная защита хвостового отсека ракеты-носителя

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в конструкциях хвостовых отсеков блоков ракет-носителей для их защиты от газодинамического воздействия работающего двигателя. Донная защита хвостового отсека блока ракеты-носителя содержит четыре подвижных сферических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478535
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.06.2013
№216.012.4910

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД) и может быть использовано в других областях техники. В жидкостном ракетном двигателе, содержащем камеру сгорания, турбонасосный агрегат, узел уплотнения, соединенный с дренажным трубопроводом, баллон со сжатым газом, согласно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484284
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d30

Силовой блок двигательной установки ракеты-носителя

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано преимущественно в силовых блоках ракет-носителей (РН) для управления вектором тяги. Силовой блок РН с управляемым вектором тяги содержит хвостовой отсек для установки маршевого жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) и силовое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485342
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.5142

Шаровой клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к шаровым клапанам с дистанционным управлением, и предназначено для использования, например, в ракетной технике для пуска и отсечки компонентов в агрегаты двигателя. Шаровой клапан содержит корпус с переходниками входа, выхода и дренажа,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486395
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.08.2013
№216.012.5dc5

Клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела. Клапан содержит корпус с входным и выходным патрубками, элемент с втулкой на ребрах и седлом, установленный в корпус, подпружиненный затвор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489626
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.612c

Жидкостный ракетный двигатель с дожиганием генераторного газа

Изобретение относится к ракетной технике. В жидкостном ракетном двигателе, содержащем неподвижные опорную раму, газогенератор, работающий с избытком одного из компонентов, и турбонасосный агрегат с корпусом турбины и насосами, и с возможностью качания камеры сгорания с цапфами в районе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490508
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.09.2013
№216.012.6cf1

Измерительное устройство

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в производстве арматуры питания газогидравлических машин для изготовления компенсирующих втулок. Заявленное измерительное устройство содержит штангу со шкалой на одном ее конце, установленную на другом конце штанги...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493540
Дата охранного документа: 20.09.2013
10.10.2013
№216.012.73a7

Устройство для слива топливного компонента из бака изделия

Изобретение может быть использовано в конструкциях хвостовых блоков для слива топливного компонента из бака изделия через вентиль слива, расположенный на донной тепловой защите двигателя. Устройство для слива топливного компонента из бака изделия содержит трубопровод, вентиль слива, проходник,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495264
Дата охранного документа: 10.10.2013
+ добавить свой РИД