10.05.2018
218.016.3bf5

Способ сжигания топлива

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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.
Реферат Свернуть Развернуть

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.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 60.
20.06.2013
№216.012.4c2f

Способ получения стирола

Изобретение относится к способу получения стирола каталитическим превращением соответствующего ацетофенона в реакторе проточного типа. Способ характеризуется тем, что процесс осуществляют в сверхкритическом двухкомпонентном растворителе с использованием гетерогенного гранулированного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485085
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.07.2013
№216.012.56ec

Способ получения 1-фенилэтанола и паразамещенных 1-фенилэтанола

Изобретение относится к способу получения 1-фенилэтанола или пара-замещенного 1-фенилэтанола, который применяют в качестве промежуточных соединений в различных областях органической химии. Способ заключается в каталитическом восстановлении замещенных ацетофенонов в реакторе проточного типа в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487860
Дата охранного документа: 20.07.2013
27.10.2013
№216.012.78c4

Катализатор для термохимической рекуперации тепла в гибридной силовой установке

Изобретение относится к разработке катализаторов для осуществления термохимической конверсии углеводородных и кислородсодержащих топлив за счет тепла отходящих газов двигателей внутреннего сгорания, являющихся составной частью гибридных силовых установок. Описан катализатор для термической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496578
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.79f0

Нанокомпозит с активным лигандом, способ его приготовления и способ адресной инактивации вируса гриппа внутри клетки

Изобретение относится к области молекулярной биологии, биоорганической химии и медицины. Заявляемые нанокомпозиты предназначены для направленного воздействия на генетический материал внутри клетки и подавления его дальнейшего функционирования. Нанокомпозиты, состоящие из наночастиц диоксида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496878
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.07.2014
№216.012.dd50

Способ получения 1,5,8-пара-ментатриена

Изобретение относится к способу получения 1,5,8-n-ментатриена в реакциях превращения карвона или карвеола в присутствии катализатора. Способ характеризуется тем, что реакцию превращения карвона или карвеола осуществляют в сверхкритическом двухкомпонентном растворителе, который включает в себя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522434
Дата охранного документа: 10.07.2014
27.08.2014
№216.012.f000

Катализатор получения элементной серы по процессу клауса, способ его приготовления и способ проведения процесса клауса

Изобретение относится к катализаторам, используемым для получения элементарной серы по процессу Клауса. Предлагаемый катализатор получения элементарной серы по процессу Клауса на основе оксида алюминия представляет собой смесь χ-, γ-AlO и рентгеноаморфной фазы оксида алюминия в следующем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527259
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.10.2014
№216.012.fa9b

Платиновый катализатор, способ его приготовления, способ его регенерации и способ получения сульфата гидроксиламина

Изобретение относится к катализаторам для получения сульфата гидроксиламина путем селективного гидрирования оксида азота в сернокислой среде. Данный катализатор содержит платину в количестве 0,3-1 мас.%, нанесенную на непористый или пористый углеродный носитель. При этом нанесенная платина...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530001
Дата охранного документа: 10.10.2014
27.10.2014
№216.013.0209

Способ получения галогензамещенных ароматических амиов

Изобретение относится к новому способу получения галогензамещенных ароматических аминов. Способ заключается в гидрировании галогензамещенных ароматических нитросоединений в среде изопропанола в присутствии оксида алюминия в качестве гетерогенного катализатора. Процесс осуществляют при подаче...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531919
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.04.2015
№216.013.46c2

Способ получения ароматических диаминов, триаминов из ароматических нитросоединений

Изобретение относится к новому способу получения ароматических диаминов и триаминов, которые используются в качестве промежуточных продуктов для синтеза полимеров, пигментов, пестицидов, красителей, лекарственных препаратов. Способ заключается в восстановлении соответствующих ароматических ди-...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549618
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.05.2015
№216.013.47df

Способ приготовления нанесенных катализаторов методом импульсного поверхностного термосинтеза

Изобретение относится к способу приготовления нанесенных катализаторов методом импульсного поверхностного термосинтеза активного компонента из предшественников, представляющих собой взаимодействующие при повышенной температуре окислители и восстановители, находящиеся либо в разных соединениях,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549906
Дата охранного документа: 10.05.2015
Показаны записи 1-10 из 37.
20.01.2013
№216.012.1bb2

Катализатор гидродеоксигенации кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы и процесс гидродеоксигенации с применением этого катализатора

Изобретение относится к области разработки катализатора и процесса для процесса получения углеводородов путем каталитической гидродеоксигенации продуктов переработки растительной биомассы, включая биомассу микроводорослей. Описан катализатор гидродеоксигенации кислородорганических продуктов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472584
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.08.2013
№216.012.5c25

Элемент каталитической насадки (варианты) и способ осуществления экзотермических каталитических реакций

Изобретение относится к области каталитического сжигания топлив, а именно к способам приготовления элементов малообъемных каталитических насадок для осуществления сжигания газообразных, жидких и твердых топлив в организованном псевдоожиженном слое частиц инертного материала. Описан элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489210
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.614f

Каталитический реактор - парогенератор

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при экологически безопасной выработке пара для получения электроэнергии и теплоснабжения потребителей. Технический результат заключается в снижении расхода дефицитного и дорогостоящего катализатора и уменьшении содержания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490543
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.10.2013
№216.012.78c3

Катализатор гидрооблагораживания

Изобретение относится к области разработки катализатора гидрооблагораживания кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы. Описан катализатор гидрооблагораживания кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы, который является композитом, содержащим никель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496577
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.78c5

Способ приготовления катализатора и способ каталитического сжигания топлив в псевдоожиженном слое

Изобретение относится к катализаторам. Описан способ приготовления катализатора сжигания топлива в псевдоожиженном слое на основе мартеновского шлака, в котором гранулы мартеновского шлака подвергают обработке парами воды при температуре максимального выделения водорода с последующим нанесением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496579
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.78c6

Способ приготовления катализатора гидрооблагораживания

Изобретение относится к области разработки способа приготовления катализатора гидрооблагораживания кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы. Описан способ приготовления катализатора гидрооблагораживания кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496580
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.08.2014
№216.012.efeb

Способ обезвреживания органических отходов и нефти

Изобретение относится к способам обезвреживания беспламенным сжиганием жидких органических отходов и нефти, содержащей серу, в кипящем слое катализатора и может быть использовано в химической, нефтехимической, лесохимической, атомной промышленности и теплоэнергетике. Способ осуществляется путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527238
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.12.2014
№216.013.0dfb

Способ приготовления скелетного катализатора гидродеоксигенации продуктов переработки растительной биомассы

Изобретение относится к способу приготовления скелетного катализатора гидродеоксигенации продуктов переработки растительной биомассы на основе пеноникеля. Предложенный способ заключается в электролитическом осаждении цинка на пеноникель и термообработке в инертной среде. При этом термообработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534996
Дата охранного документа: 10.12.2014
27.12.2014
№216.013.13de

Каталитический реактор для переработки осадков сточных вод и способ их переработки (варианты)

Изобретение относится к способам переработки сточных осадков, содержащих органические вещества, перед их утилизацией или захоронением. Каталитический реактор содержит корпус с расширением в верхней части, патрубок подачи осадка сточных вод, расположенный на уровне соединения нижней и верхней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536510
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.05.2015
№216.013.4808

Установка и способ утилизации биомассы

Изобретение относится к устройству и способу для переработки отходов, преимущественно биомассы, путем газификации с получением жидких и газообразных горючих продуктов, используемых в качестве топлива или промежуточных полупродуктов для химического синтеза или жидких моторных топлив. Техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549947
Дата охранного документа: 10.05.2015

Похожие РИД в системе