×
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 51-60 из 60.
21.11.2018
№218.016.9f88

Способ получения производных 2,6-бис[1-(фенилимино)этил]пиридина с электроноакцепторными заместителями

Изобретение относится к способу получения замещенных 2,6-бис[1-(фенилимино)этал]пиридина конденсацией 2,6-диацетилпиридина и замещенного анилина в присутствии гетерогенного катализатора, отличающемуся тем, что процесс проводят в среде органического растворителя, в качестве катализатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672868
Дата охранного документа: 20.11.2018
30.11.2018
№218.016.a20e

Способ получения метилтиофенов

Изобретение относится к способу получения моно-, ди-, три-, тетраметилтиофенов, который характеризуется взаимодействием тиофена с диметилдисульфидом в присутствии катализатора - модифицированного кобальтом высококремнистого цеолита HZSM-5, в газовой фазе, при атмосферном давлении, температуре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673487
Дата охранного документа: 27.11.2018
07.12.2018
№218.016.a4a3

Способ каталитического сжигания газообразных топлив и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области химии, а именно к способу экологически чистого каталитического сжигания газообразных топлив в системах автономного отопления и в теплоэнергетике. Предложены способ и устройство для экологически чистого каталитического сжигания газообразных топлив, включающие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674231
Дата охранного документа: 05.12.2018
09.12.2018
№218.016.a528

Катализатор для гетерогенных реакций

Изобретение относится к новым катализаторам, которые могут использоваться, в частности, для процессов глубокого окисления СО, органических и галогенорганических соединений, окисления диоксида серы, селективного окисления сероводорода, восстановления оксидов азота и во многих других...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674341
Дата охранного документа: 07.12.2018
12.12.2018
№218.016.a58c

Способ получения катализатора и способ полимеризации олефинов с его использованием

Изобретение относится к способу получения катализатора для полимеризации олефинов и процессу полимеризации олефинов. Способ получения катализатора для полимеризации олефинов осуществляют путем контактирования металлического магния с органическим галогенидом RX, в котором R является органической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674440
Дата охранного документа: 10.12.2018
24.01.2019
№219.016.b309

Способ газохроматографического анализа неорганических газов и углеводородов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к аналитической химии, конкретно к газовой хроматографии, и может быть использовано для анализа газовых смесей в различных отраслях: химической, нефтяной, газовой, нефтехимической, экологии. Заявленный способ газохроматографического анализа неорганических газов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677827
Дата охранного документа: 21.01.2019
24.01.2019
№219.016.b377

Катализатор и способ получения обогащенной по водороду газовой смеси из диметилового эфира и воздуха

Изобретение относится к каталитическому способу осуществления реакции парциального окисления диметилового эфира (ДМЭ). Описано применение медьсодержащей системы, нанесенной на оксид алюминия, в качестве катализатора для получения обогащенной по водороду газовой смеси парциальным окислением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677875
Дата охранного документа: 22.01.2019
16.03.2019
№219.016.e1d8

Способ приготовления катализатора и способ получения дизельного топлива с использованием этого катализатора

Изобретение относится к способу получения дизельного топлива с низкой температурой застывания, а именно зимнего и/или арктического дизельного топлива из летнего дизельного топлива. Описан способ приготовления катализатора для получения дизельного топлива в процессе депарафинизации дизельных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681949
Дата охранного документа: 14.03.2019
16.03.2019
№219.016.e1d9

Катализатор, способ его приготовления и способ получения замещенных хинонов

Изобретение относится к способу получения замещенных хинонов, в том числе 2,3,5-триметил-1,4-бензохинона (ТМБХ) - ключевого интермедиата в синтезе витамина Е, широко применяемого в медицинской практике и животноводстве, а также к синтезу катализаторов для этого способа. Описан катализатор для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681950
Дата охранного документа: 14.03.2019
17.03.2019
№219.016.e25d

Способ приготовления ванадиймагниевого катализатора полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами

Изобретение относится к способу получения катализаторов полимеризации этилена и сополимеризации этилена с α-олефинами, более конкретно к нанесенным катализаторам циглеровского типа, содержащим в своем составе соединение переходного металла на магнийсодержащем носителе. Катализатор для получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682163
Дата охранного документа: 15.03.2019
Показаны записи 41-46 из 46.
16.05.2023
№223.018.5e7e

Катализатор глубокого окисления и способ каталитического сжигания илового осадка коммунальных очистных сооружений

Изобретение относится к катализатору для сжигания илового осадка коммунальных очистных сооружений, состоящему из оксидного носителя оксида алюминия в количестве не более 50 мас. %, активного компонента FeO в количестве 48-75 мас. %, а также CuO в количестве 0 мас. %, 2-3 мас. %, 3,5-6 мас....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002750801
Дата охранного документа: 02.07.2021
16.05.2023
№223.018.5e8d

Способ приготовления катализатора глубокого окисления и способ каталитического сжигания илового осадка коммунальных очистных сооружений

Предложен способ приготовления катализатора для сжигания илового осадка коммунальных очистных сооружений, содержащего в качестве активного компонента оксиды переходных металлов или их смеси и оксидный носитель, характеризующийся тем, что гранулы катализатора получают методом окатывания порошков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002750802
Дата охранного документа: 02.07.2021
16.05.2023
№223.018.5e93

Способ приготовления катализатора глубокого окисления и способ каталитического сжигания илового осадка коммунальных очистных сооружений

Изобретение относится к области разработки способов приготовления катализаторов глубокого окисления и способам сжигания иловых осадков коммунальных очистных сооружений. Описан способ приготовления катализатора, в котором гранулы катализатора получают методом жидкостного формования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002750799
Дата охранного документа: 02.07.2021
16.05.2023
№223.018.5e9d

Способ приготовления катализатора глубокого окисления и способ каталитического сжигания илового осадка коммунальных очистных сооружений

Изобретение относится способам приготовления катализаторов. Описан способ приготовления катализатора глубокого окисления CO, содержащего в качестве активного компонента оксиды переходных металлов или их смеси и оксидный носитель, характеризующийся тем, что гранулы катализатора получают методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002750800
Дата охранного документа: 02.07.2021
16.05.2023
№223.018.6060

Установка для каталитического сжигания топлива в виде осадков сточных вод коммунальных очистных сооружений и способ его сжигания

Изобретение относится к устройствам и способам утилизации влажных иловых осадков коммунальных очистных сооружений. Изобретение касается установки для каталитического сжигания топлива в виде илового осадка сточных вод, включающей каталитический реактор, в котором в верхней части корпуса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002749063
Дата охранного документа: 03.06.2021
16.05.2023
№223.018.6061

Установка для каталитического сжигания топлива в виде осадков сточных вод коммунальных очистных сооружений и способ его сжигания

Изобретение относится к устройствам и способам утилизации влажных иловых осадков коммунальных очистных сооружений. Изобретение касается установки для каталитического сжигания топлива в виде илового осадка сточных вод, включающей каталитический реактор, в котором в верхней части корпуса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002749063
Дата охранного документа: 03.06.2021
+ добавить свой РИД