專利名稱：混合氣體燃料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體燃料技術(shù)領(lǐng)域，特指一種混合氣體燃料的制造方法。
目前常用的氣體燃料大體分成三類第一類是天然氣，也稱瓦斯氣，由于其埋藏于地下，使用受埋藏地區(qū)和埋藏深線的限制。
第二類是電石氣，也稱乙炔氣，是由碳化鈣加水反應(yīng)生成，其碳化鈣(也稱電石)的制造必須耗費(fèi)較多的電能，生產(chǎn)成本較高，常用于焊割金屬等使用。
第三類是煤氣，是通過煤碳在高溫時(shí)加水制成，由于要耗用大量的煤碳能源，成本較高。
本發(fā)明的目的在于提供一種混合氣體燃料的制造方法，利用工業(yè)煙道廢氣為原料，配合煤碳加水在反應(yīng)爐內(nèi)及600-1000℃的高溫下反應(yīng)，生成含一氧化碳和氫氣的混合氣體燃料，達(dá)到利用工業(yè)煙道廢氣減少環(huán)境污染和獲得廉價(jià)混合氣體燃料的目的。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種混合氣體燃料的制造方法，其特征在于該制造方法依次包括如下步驟(一)工業(yè)煙道廢氣的引入和凈化處理用管道將含有大量二氧化碳?xì)怏w的工業(yè)煙道廢氣引入，經(jīng)靜電除塵器除塵，再經(jīng)脫硫吸收器脫除含硫物質(zhì)，將經(jīng)上述凈化處理后的主要成份為二氧化碳的氣體壓送入儲(chǔ)槽A備用；(二)反應(yīng)爐內(nèi)還原反應(yīng)通過與反應(yīng)爐相連的燃燒機(jī)對反應(yīng)爐加熱，同時(shí)將煤碳從反應(yīng)爐的頂部加入，當(dāng)反應(yīng)爐內(nèi)的溫度達(dá)到600-1000℃時(shí)，從反應(yīng)爐的底部導(dǎo)入儲(chǔ)槽A內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w，同時(shí)噴入由蒸氣鍋爐供應(yīng)的水蒸汽，在常壓及高溫下反應(yīng)爐內(nèi)的二氧化碳、煤碳及水進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成一氧化碳和氫氣混合氣體，化學(xué)反應(yīng)方程式為
在反應(yīng)爐的底部裝設(shè)振動(dòng)機(jī)，除去反應(yīng)爐內(nèi)產(chǎn)生的爐灰；(三)凈化處理上述的混合氣體將反應(yīng)爐生成的混合氣體從反應(yīng)爐的頂部導(dǎo)出，因其中含有大量的水蒸氣和燃燒分解物，必須經(jīng)過如下的凈化處理，包括經(jīng)洗滌凈化器除去燃燒分解物，再經(jīng)旋風(fēng)分離機(jī)分離除油水雜質(zhì)，再經(jīng)冷卻器和浮升桶除去水蒸氣凝結(jié)成的水份，制成主要為一氧化碳和氫氣的可燃性混合氣體；(四)壓縮儲(chǔ)存將步驟(三)凈化處理后的可燃性混合氣體經(jīng)壓縮機(jī)壓縮冷卻后送入儲(chǔ)槽內(nèi)儲(chǔ)存，制成本發(fā)明的混合氣體燃料。
該步驟(二)加入的二氧化碳與煤碳和水蒸汽的重量比為44∶24∶18；該工業(yè)煙道廢氣包括火力發(fā)電廠或石化工業(yè)排放的煙道廢氣。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明是利用火力發(fā)電廠或石化工業(yè)排放的煙道廢氣為原料，制造含一氧化碳和氫氣的混合氣體燃料，不但消除工業(yè)煙道廢氣對環(huán)境的污染，而且提供了廉價(jià)的混合氣體燃料能源。
2、本發(fā)明的方法用煤碳作還原劑，把二氧化碳廢氣還原成可燃性的一氧化碳，提供了污染較小的氣體燃料，提高了使用方便性。
下面結(jié)合較佳實(shí)施例和附圖進(jìn)一步說明。


圖1為本發(fā)明的制造工藝流程示意圖。
參閱圖1，本發(fā)明的制造工藝流程依次包括如下步驟(一)工業(yè)煙道廢氣的引入和凈化處理用管道將含有大量二氧化碳?xì)怏w的工業(yè)煙道廢氣引入，經(jīng)靜電除塵器1除塵，再經(jīng)脫硫吸收器2脫除含硫物質(zhì)，將經(jīng)上述凈化處理后的主要成份為二氧化碳的氣體壓送入儲(chǔ)槽A備用。
(二)反應(yīng)爐內(nèi)還原反應(yīng)通過與反應(yīng)爐4相連的燃燒機(jī)3對反應(yīng)爐4加熱，同時(shí)將煤碳從反應(yīng)爐4的頂部加入，當(dāng)反應(yīng)爐4內(nèi)的溫度達(dá)到600-1000℃時(shí)，從反應(yīng)爐4的底部導(dǎo)入儲(chǔ)槽A內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w，同時(shí)噴入由蒸氣鍋爐6供應(yīng)的水蒸汽，在常壓及高溫下反應(yīng)爐4內(nèi)的二氧化碳、煤碳及水進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成一氧化碳和氫氣混合氣體，化學(xué)反應(yīng)方程式為
在反應(yīng)爐4的底部裝設(shè)振動(dòng)機(jī)5，除去反應(yīng)爐4內(nèi)產(chǎn)生的爐灰；(三)凈化處理上述的混合氣體將反應(yīng)爐4生成的混合氣體從反應(yīng)爐4的頂部導(dǎo)出，因其中含有大量的水蒸氣和燃燒分解物，必須經(jīng)過如下的凈化處理，包括經(jīng)洗滌凈化器7除去燃燒分解物，再經(jīng)旋風(fēng)分離機(jī)8分離除油水雜質(zhì)，再經(jīng)冷卻器9和浮升桶10除去水蒸氣凝結(jié)成的水份，制成主要為一氧化碳和氫氣的可燃性混合氣體；(四)壓縮儲(chǔ)存將步驟(三)凈化處理后的可燃性混合氣體經(jīng)壓縮機(jī)11壓縮冷卻后送入儲(chǔ)槽12內(nèi)儲(chǔ)存，制成本發(fā)明的混合氣體燃料。
本發(fā)明的制造方法，為常壓高溫反應(yīng)，容易控制，特別是利用工業(yè)煙道廢氣中的二氧化碳為原料，將其變廢為寶，這是本發(fā)明首創(chuàng)的高新技術(shù)。本發(fā)明的技術(shù)方案不但可以消除工業(yè)煙道廢氣對環(huán)境的污染，又能大量節(jié)約能源，并取得十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
下面以從燃油鍋爐煙道廢氣取得含二氧化碳3kg/分鐘為例，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。
反應(yīng)方程式為反應(yīng)克分子比為44克∶ 18克∶ 24克 84克∶2克各成份熱容為 -94.05 -57.8 03(-26.42) 01、計(jì)算投入原料量及產(chǎn)量按上述二氧化碳3kg/分鐘，則每天用二氧化碳4400kg，與其搭配的原料為水蒸汽1800kg，煤碳2400kg；制得混合氣體燃料8600kg。
2、計(jì)算投入反應(yīng)熱ΔH反應(yīng)熱ΔH＝3(-26.42)-(-94.05-57.8)＝72.59千卡/克分子CO2，則還原4400kgCO2所需的反應(yīng)熱為ΔH＝72.59/44×4400×103＝7259000千卡。
3、計(jì)算耗用燃料的體積與產(chǎn)生混合氣體的體積經(jīng)測試本發(fā)明的可燃?xì)怏w的熱量值為2658千卡/m3，故還原4400kgCO2耗用燃料體積為7259000/2658＝2731m3/日，由于1克分子的CO2產(chǎn)生4克分子的混合氣體，且在標(biāo)準(zhǔn)情況下1克分子氣體的體積為22.4升，故4400kg(為105克分子)的CO2產(chǎn)生的混合氣體的體積為105×22.4×10-3＝8960m3/日，扣除耗用燃料后凈得混合氣體的體積為8960m3-2731m3＝6229m3/日。
4、成本計(jì)算(1)煤碳按單價(jià)3元/kg計(jì)算，煤碳總價(jià)為3×2400＝7200元/日，(2)燃料用自產(chǎn)可燃?xì)怏w2731m3/日；(3)加工成本電力1440元/日(按每天720千瓦，每千瓦2元計(jì)算)；人力4360元/日(按銷售收入的17.5％計(jì)算)；以上總計(jì)生產(chǎn)成本為7200+1440+4360＝13000m3/日；另加耗用自產(chǎn)燃?xì)?731m3。
5、盈利計(jì)算混合氣體按單價(jià)4元/m3計(jì)算，銷售收入為4×6229＝24916元/日，扣除成本后純收入為24916-13000＝11916元/日，盈利百分比為11916/13000＝90％。
6、熱量計(jì)算A、投入熱量計(jì)算如上述2所述的反應(yīng)熱ΔH為72.59千卡/克分子CO2。
B、放出熱量計(jì)算；①3克分子一氧化碳的放熱量計(jì)算；反應(yīng)方程式為各成份和熱含量ΔHf 3(-26.42) O3(-94.05)因此3克分子一氧化碳的放熱量為生成物的熱含量減去反應(yīng)物的熱含量為3(-94.05)-3(-26.42)＝-202.89(千卡)②1克分子氫氣的放熱量計(jì)算反應(yīng)方程式為各成份的熱含量ΔHf 0 0-57.80因此1克分子氫氣的放熱量為生成物的熱含量減去反應(yīng)物的熱含量，為-57.80-o＝-57.80總放出熱量為-202.89+(-57.80)＝-260.69(千卡)綜上計(jì)算投入熱量為+72.59(千卡)，放出熱量為-260.69(千卡)，放出熱量大于投入熱量-188.10(千卡)，說明本發(fā)明的方法從熱量計(jì)算符合經(jīng)濟(jì)原則。
7、燃燒熱計(jì)算從上述6計(jì)算得知燃燒本發(fā)明生成的4克分子的混合氣體放出熱量共計(jì)為-260.69千卡，平均每克分子的燃燒熱為-260.69÷4＝-65.17(千卡/克分子)，同樣方法計(jì)算常用水煤氣的燃燒熱為62.77千卡/克分子，顯然本發(fā)明的方法制造的混合氣體燃料的燃燒熱比常用水煤氣的燃燒熱略高為65.17-62.77＝2.4千卡/克分子。
權(quán)利要求
1.一種混合氣體燃料的制造方法，其特征在于該制造方法依次包括如下步驟(一)工業(yè)煙道廢氣的引入和凈化處理用管道將含有大量二氧化碳?xì)怏w的工業(yè)煙道廢氣引入，經(jīng)靜電除塵器除塵，再經(jīng)脫硫吸收器脫除含硫物質(zhì)，將經(jīng)上述凈化處理后的主要成份為二氧化碳的氣體壓送入儲(chǔ)槽A備用；(二)反應(yīng)爐內(nèi)還原反應(yīng)通過與反應(yīng)爐相連的燃燒機(jī)對反應(yīng)爐加熱，同時(shí)將煤碳從反應(yīng)爐的頂部加入，當(dāng)反應(yīng)爐內(nèi)的溫度達(dá)到600-1000℃時(shí)，從反應(yīng)爐的底部導(dǎo)入儲(chǔ)槽A內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w，同時(shí)噴入由蒸氣鍋爐供應(yīng)的水蒸汽，在常壓及高溫下反應(yīng)爐內(nèi)的二氧化碳、煤碳及水進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成一氧化碳和氫氣混合氣體，化學(xué)反應(yīng)方程式為在反應(yīng)爐的底部裝設(shè)振動(dòng)機(jī)，除去反應(yīng)爐內(nèi)產(chǎn)生的爐灰；(三)凈化處理上述的混合氣體將反應(yīng)爐生成的混合氣體從反應(yīng)爐的頂部導(dǎo)出，因其中含有大量的水蒸氣和燃燒分解物，必須經(jīng)過如下的凈化處理，包括經(jīng)洗滌凈化器除去燃燒分解物，再經(jīng)旋風(fēng)分離機(jī)分離除油水雜質(zhì)，再經(jīng)冷卻器和浮升桶除去水蒸氣凝結(jié)成的水份，制成主要為一氧化碳和氫氣的可燃性混合氣體；(四)壓縮儲(chǔ)存將步驟(三)凈化處理后的可燃性混合氣體經(jīng)壓縮機(jī)壓縮冷卻后送入儲(chǔ)槽內(nèi)儲(chǔ)存，制成本發(fā)明的混合氣體燃料。
2.如權(quán)利要求1所述的混合氣體燃料的制造方法，其特征在于該步驟(二)加入的二氧化碳與煤碳和水蒸汽的重量比為44∶24∶18。
3.如權(quán)利要求1所述的混合氣體燃料的制造方法，其特征在于該工業(yè)煙道廢氣包括火力發(fā)電廠或石化工業(yè)排放的煙道廢氣。
全文摘要
一種混合氣體燃料的制造方法,將工業(yè)煙道廢氣經(jīng)除塵、脫硫等凈化處理,再于600—1000℃的反應(yīng)爐內(nèi)與煤灰和水蒸汽進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),生成一氧化碳和氫氣的混合氣體燃料。不但消除工業(yè)煙道廢氣對環(huán)境的污染,而且提供了廉價(jià)的混合氣體燃料能源。
文檔編號(hào)C10L3/00GK1241618SQ9911106
公開日2000年1月19日 申請日期1999年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月30日
發(fā)明者盧偉干 申請人:盧偉干