Принципиальная схема энергометаллургического комплекса по экологически чистой переработке низкокалорийных углей и углеотходов icon

Принципиальная схема энергометаллургического комплекса по экологически чистой переработке низкокалорийных углей и углеотходов


Смотрите также:
Утилизация осадков сточных вод очистных сооружений посредством компостирования...
К курсовой работе на тему: “Цифровой диктофон”...
Задание на курсовую работу 4 Анализ технического задания 5...
Задание на курсовую работу 4 Анализ технического задания 5...
Бальнеофизиотерапевтический грязелечебный санаторий «Снежка» расположен в хвойном лесу...
Ахмерова А. Р. Принципиальная схема включения денежно-кредитного блока в межотраслевую модель...
«Демультиплексор на 4 выхода»...
«Четырёхразрядный сдвиговый регистр»...
Руководство по эксплуатации этл35. 00. 00. 00 Рэ...
О. Е. Шестакова Петрографический состав, строение и генезис ископаемых углей...
Вопросы по Вакуумной и Плазменной электронике...
Руководство по эксплуатации этл-10...



Загрузка...
скачать
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ЭНЕРГОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
ПО ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ НИЗКОКАЛОРИЙНЫХ УГЛЕЙ И УГЛЕОТХОДОВ






1 – электролизер угольной пульпы, 2 – абсорбер, 3 – топливный элемент, 4 – сушилка, 5 – гранулятор, 6, 8, 18 – емкость, 7 – валки, 9 – водородный
реактор, 10 – руднотермическая печь, 11 – теплообменник, 12 – циклон, 13 – компрессор поршневой, 14 – колонна синтеза метанола, 15 – высокотем-
пературная центрифуга, 16 – приемник алюминия, 17 – аморфизатор, 19, 28 – электрогенератор, 20 – паровая турбина, 21 – конденсатор, 22 – насос,
23 – парогенератор, 24 – калорифер, 25 – газовая турбина, 26 – камера сгорания, 27 – компрессор центробежный.

^ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ

ЭНЕРГОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА


При работе энергометаллургического комплекса исходный уголь или углеотходы в виде водной пульпы подают в электролизер 1, где под высоким давлением углерод вытесняет водород из воды. Образующуюся смесь газов направляют в абсорбер 2 для отмывки водорода от диоксида углерода. Основная часть чистого водорода поступает в топливный элемент 3, где вырабатывается электроэнергия. Меньшую по объему часть водорода компрессором 13 нагнетают в колонну синтеза метанола 14. Данный вариант будет реализован при завершении работ по созданию топливного элемента.

В настоящее время отработанным циклом производства электроэнергии является газопаровой цикл с использованием природного газа для подсветки. В предлагаемой схеме природный газ заменяется на синтез-газ, вырабатываемый электролизом угольной пульпы.

Непрореагировавший в электролизере 1 углерод вместе с неорганической частью угля направляют в сушилку 4, после чего высушенный порошок гранулируют в аппарате 5. Окомкованный продукт сбрасывают в емкость 6, откуда пневмотранспортом окатыши дозированными порциями подают в руднотермическую печь 10. Часть сплава ферросиликоалюминия (ФСА), восстановленного углеродом из оксидов в печи 10, стекает на охлаждаемые валки 7 и далее уже в твердом виде сплав ссыпают в емкость 8.

Другая часть сплава ФСА поступает на разделение в высокотемпературную центрифугу 15. Чистый алюминий из центрифуги подают в приемник 16, а ферросилиций отправляют на производство водорода в реакторе 9. Ряд компонентов сплава ФСА подвергают сверхбыстрой закалке на медном диске аморфизатора 17.

Газообразный продукт реакции (оксид углерода) из печи 10 через теплообменник 11 и циклон 12 направляют в систему производства метанола.

Предусмотрен вариант эксплуатации комплекса с выработкой электроэнергии и тепла. По этому варианту генераторный газ из электролизера 1 поступает в камеру сгорания 26, где сжигается основная масса угля. Камера укомплектована сепарационными устройствами для отделения золы. Затем продукты сгорания направляют в газовую турбину 25. В турбине происходит преобразование тепловой энергии продуктов сгорания в механическую энергию. Далее продукты сгорания отправляют вначале в теплообменник 24, а затем в парогенератор 23 после чего сбрасывают в атмосферу.

Пар, получаемый в аппарате 23, направляют в паровую турбину 20, находящуюся на одном валу с электрогенератором 19, а затем в конденсатор 21. Конденсат насосом 22 вновь закачивают в парогенератор 23.

Компрессор 27, находящийся на одном валу с турбиной 25 и электрогенератором 28, нагнетает часть воздуха через теплообменник 24 в камеру сгорания 26, а другую часть направляет в топливный элемент 3.

Отдельные стадии энергометаллургического цикла защищены авторскими свидетельствами (Приложение А, №№ 1-6). Оставшиеся процессы технологии будут запатентованы в ходе выполнения работ.

Данные по экспериментальным исследованиям отражены в публикациях №№ 7-31 Приложения А.


Приложение А

Список авторских свидетельств и основных научных публикаций

авторского коллектива по данной тематике


1. А.с. 1108773 (СССР). Сплав на основе алюминия для получения водорода/Л. Ф. Козин, В. А. Сахаренко, Б. А. Трошенькин. - Опубл. в Б. и., 1984, № 30.

2. А.с. 1675199 (СССР). Сплав для получения водорода/М. Л. Хазин, Н. Ю. Негодаев, Б. А. Трошенькин и др. - Опубл. в Б. и., 1991., № 33.

3. А.с. 1699896 (СССР). Способ получения водорода/А. Л. Завьялов, В. И. Жучков, Б. А. Трошенькин и др. - Опубл. в Б. и., 1991, № 47.

4. А.с. 1754643 (СССР). Сплав для получения водорода/А. Л. Завьялов, М. Л. Хазин, Б. А. Трошенькин и др. - Опубл. в Б. и., 1992, № 30.

5. А.с. 1832113А1 СССР, МКИ СОIВ 3/08. Способ получения водорода /Б. А. Трошенькин, А. Л. Завьялов, В. А. Юрманов и др. - Опубл. 07.08.93., Бюл. № 22.

6. А.с. 1832113 (СССР). Способ получения водорода/А. Л. Завьялов, В. И. Жучков, Б. А. Трошенькин и др. - Опубл. в Б. и., 1993, № 29.


7. Трошенькин Б. А. Реакторы получения водорода из воды с помощью энергоаккумулирующих веществ//Вопр. атом. науки и техники. Сер. Атом.-водород. энергетика и технология. - 1977. - Вып. 2 (3). - С. 171-172.

8. Трошенькин Б. А., Варшавский И. Л., Редько В. В. Опыт эксплуатации реактора периодического действия для получения водорода из воды с помощью ферросилиция//Пробл. машиностроения. -1981. - Вып. 11. - С.106-111.

9. Трошенькин Б. А. Циркуляционные и пленочные испарители и водородные реакторы. - К.: Наук.думка, 1985. -174 с.

10. Troshenkin B. A., Jurmanov V. A. Automatic facility for generation of hydrogen from water using aluminium-silicic fusion//WMO Techn. Conf. on Instruments and Meth. of Observ. (ТЕСО-92). - Vienna, Austria, - 1992, - No. 462., - Rep. 49.

11. Трошенькин Б. А. Теплообмен при выделении водорода в реакциях алюмокремниевых сплавов с водой//Тепломассообмен в химически реагирующих ситемах. Докл. Минск. междунар. форума: - Ин-т тепломассообмена АНБ, 1992. - III. - С. 89-92.

12. Трошенькин Б. А. Производство вторичных энергоносителей из угля/Эффективность сжигания топлив и экология (энергоустановки и автомобили)//Сб. науч. ст. ИПМаш НАНУ, - Вып. 1. - 1993. - С. 31-41.

13. Концепция развития основных отраслей промышленности и энергетики на базе угольных месторождений Украины: Отчет о НИР/ИПМаш НАН Украины; Тема № 196, рук. Трошенькин Б. А. - № ГР 0195U007102 (Инв. № 0295U002350). - Х., -1994. -129 с.

14. Трошенькин Б. А., Трошенькин В. Б. Тепломассообмен при выделении водорода в реакциях аморфно-кристаллических сплавов с водой//Инж. физ. журн., 1996. - 69. - № 6. - С. 1006-1008.

15. Трошенькин В. Б., Ткач Г. А., Трошенькин Б. А. Теплообмен сплавов с водой при производстве водорода в баллонных реакторах//Тепломассообмен в химико-технологических устройствах: Докл. Минск. междунар. форума: - Ин-т тепломассообмена АНБ, 1996. - XI. - ч. 2. - С. 237-240. (http://www.itmo.by/forum/sec11.html).

16. Трошенькин Б. А. Получение водорода из воды с использованием сплава ферросилико-алюминия/Трошенькин В. Б., Ткач Г. А., Зубарев Б. Н. - Харьков/Препр. НАН Украины, Ин-т проблем машиностроения, № 396, 1996, - 28 с.

17. Трошенькин Б. А., Трошенькин В. Б. Тепломассообмен при выделении водорода в реакции активированного алюминия с водой//Тепломассообмен. Докл. Минск. междунар. форума. Тепломассообмен в химически реагирующих системах. - IV, Минск: Ин-т тепломассообмена АНБ. - 2000. - IV. - С. 246-254.

18. Трошенькин Б. А., Маркосова В. П., Громов В. А. Переход с пылевого на слоевое сжигание угля как вариант радикального снижения выброса электростанциями летучих зол//Тр. междунар. науч. конф., - Х.: Вестник «НТУ «ХПИ»., - № 3, - 2001. - С. 221-223.

19. Трошенькин Б. А. Комплексное освоение угольных месторождений – основа развития базовых отраслей промышленности и улучшение экологической обстановки на Украине/Янко С. В., Кабанов А. И., Громов В. А., Трошенькин Б. А.//Тр. междунар. науч. конф., Х.: Вестник «НТУ «ХПИ», - №3, - 2001. - С. 255-257.

20. Трошенькин В. Б. Перспективы снижения теплового загрязнения окружающей среды энергетическими станциями: Сб. науч. тр. -Х.: «НТУ «ХПИ». - 2001. - №3. - С. 217-220. (http://users.kpi.kharkov.ua/cutting/mcad/sek2001/18.htm).

21. Трошенькин Б. А. Требования к углеотходам, применяемым для выплавки ферросиликоалюминия/Литвиненко А. И., Громов В. А., Янко С. В., Кабанов А. И., Трошенькин Б. А.//Металлургия: Тр. Запорожской госуд. инж. академии. - Вып. 7. - 2003. - С. 38-40.

22. Трошенькин Б. А., Гурин В. А., Трошенькин В. Б. Производство электроэнергии с применением турбин, рассчитанных на температуру 2000-2100 С//Проблемы и пути совершенствования угольной энергетики: Сб. тез. докл. III междунар. научно-техн. конф., 9-10 декабря 2003. - К.: «НТУУ «КПИ». - С.25-26.

23. Troshenkin B. A. Electric power generation by utilizing underground coal combustion/Yanko S. V., Troshenkin B. A., Gromov V. A., Chuprina Y. S., Markosova V. P.//Проблемы и пути совершенствования угольной энергетики: Сб. тез. докл. III междунар. научно-техн. конф., 9-10 декабря 2003. - К.: «НТУУ «КПИ». - C. 27-29.

24. B. A. Troshen'kin. Development of the technology for getting alloys and methanol from low-calorie coals for using in metallurgy, machine building and on transport. Bussiness plan. June 1998, On site - http://www.ukrainebiz.com/technical/alloys_methanol.htm

25. B. A. Troshen'kin. Power Generation, Production of Ferro-alloys, Aluminum, and Methanol from Low-calorie Coal. Bussiness plan. January 2003, On site - http://www.ukrainebiz.com/technical/ PowerGeneration.htm

26. Трошенькин Б. А. Возобновляемая энергия. В 2-х частях. Ч.1. - Термодинамика атмосферы и океана. Океанические электростанции. - Х.: Форт, 2003. - 104 с. Ч.2. -Термодинамика литосферы. Геотермические электростанции. - Х.: Форт, 2004. - 156 с.

27. Трошенькін Б. О. Виплавлення феросілікоалюмінію з відходів збагачення вугілля /Литвиненко О. І., Громов В. А., Янко С. В., Чупріна Е. С., Трошенькін Б. О.//Металлургия: Тр. Запорожской госуд. инж. академии. - Вып. 10. - 2004. - С. 33-37.

28. Трошенькин В. Б., Васильев А. Д.  Производство электроэнергии на основе электролиза угольной пульпы с последующим использованием получаемого водорода в топливных элементах//Енергетiка: економiка, технологiï, екологiя: наук. ж-л. - К.: «НТУУ «КПИ». 2005. - № 1(16). - С. 98-100.

29. B. A. Troshen'kin, V. B. Troshen'kin. Electric power generation based on coal slurry electrolysis with subsequent usage of produced hydrogen in fuel cells. in: N. Sammes et al. (eds.), Fuel Cell technologies: State and Perspectives, NATO Sci. Ser., II, Math., Phys., and Chem. - Springer, Netherlands. - 2005, - Vol. 202, - P. 157-161.

30.  Трошенькин В. Б. Разделение сплавов в центробежном поле с получением алюминия//Сб. тр.: «НТУ «ХПИ». - Х. - № 27. - 2006. - С. 88-92.

31. Трошенькин В. Б. Получение водорода электролизом угольной пульпы//Пробл. машино-строения. - 2006. -№  4. - т. 9. - С. 94-97.

32. Трошенькин В. Б., Парфёнова Е. А. Совершенствование технологии выработки энергии, направленное на снижение парникового эффекта/Техногенно-екологічна безпека України і прогнозування ризиків//Перший всеукраїнській з’їзд екологів (ECOLOGY-2006). Тр. міжнар. наук.-практ. конф., 4-7 жовтня 2006. - Вiнниця: ВНТУ „УНІВЕРСУМ-Вiнниця”, 2006. - С. 212.

33. Трошенькин Б. А. Производство электроэнергии с применением высокотемпературных циклов//Трошенькин Б. А., Гурин В. А., Трошенькин В. Б./Пробл. машиностроения. - 2007. - № 1. - т. 10. - С. 99-102.


Разработчик: Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины, г. Харьков

Технологическое направление: Энерго- и ресурсосбережение, экология.

Руководитель разработки: д.т.н., проф, Трошенькин Б.А.

тел. 057-349-4785, e-mail: troshenkin@ukr.net.


Данный проект – финалист конкурса инноваций-2006 журнала «Эксперт Украина» сертификат № КИ/0906 от 29 сентября 2006 г.




Скачать 67,32 Kb.
оставить комментарий
Дата02.09.2011
Размер67,32 Kb.
ТипПринципиальная схема, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх