Получение газов, содержащих оксид углерода и водород, например синтез-газ или бытовой газ, из твердых углеродсодержащих веществ при помощи процессов частичного окисления, включающих кислород или пар: ...с использованием электрических средств – C10J 3/18

Изобретение относится к плазмотермической переработке и утилизации твердых и жидких промышленных и сельскохозяйственных отходов (биомассы), позволяющей преобразовать углеродсодержащие соединения и воду в плазмогаз, и может быть использовано в энергетике, на предприятиях химической промышленности, при переработке твердых бытовых отходов. Способ включает плазменную газификацию углеродосодержащих соединений, формирование электрической дуги в жидкости с получением высококалорийного плазмогаза. В качестве плазмообразующей среды используют углеродосодержащую ультрадисперсную гетерофазную систему с развитой поверхностью границы раздела фаз, состоящую из водоорганических суспензий или(и) эмульсий, содержащих твердые или(и) жидкие органические компоненты в количестве 0,07 0,7 от массы воды, которую формируют в циркулирующем потоке при комбинированном воздействии на нее гидродинамических сил, создавая центры кавитации с последующим образованием кавитационных пузырьков, и ультразвуковых полей с частотой 19,5 100 кГц, с интенсивностью ультразвукового воздействия 1,5 2,5 Вт/см³, при этом плазмотермическое преобразование водоорганических суспензий или(и) эмульсий осуществляют путем прокачки ультрадисперсной гетерофазной системы через зону электродугового разряда, а часть образовавшегося в результате плазмохимического преобразования плазмогаза вводят в циркулирующий поток для интенсификации процесса формирования ультрадисперсной гетерофазной системы. Установка плазмотермической переработки содержит плазмохимический реактор 1 с электродной системой 2, источник электропитания 3, загрузочную емкость 8, циклон 9, газгольдер 10 и гидронасос 7. Установка дополнительно содержит роторно-пульсационный кавитатор 6, соединенный трубопроводом с ультразвуковым активатором 11, сообщающимся с коаксиальной вихревой камерой 4 и плазмохимическим реактором 1, контур подачи получаемого плазмогаза в ультразвуковой активатор 11 и дозирующее устройство 12, установленное в контуре подачи плазмогаза в ультразвуковой активатор 11, при этом плазмохимический реактор 1 соединен с загрузочной емкостью 8. В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность энергоэффективно перерабатывать промышленные, сельскохозяйственные, бытовые отходы и другие углеродсодержащие материалы независимо от их состава с более высокой степенью превращения в целевой продукт - плазмогаз. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способу получения ацетилена путем плазмохимического пиролиза смеси измельченного твердого сырья с фракцией менее 100 мкм с водяным паром в импульсном электроразрядном плазмотроне. Способ характеризуется тем, что процесс ведут с применением ударной волны, электрический разряд в плазмотроне производят за время менее 1 мс, а скорость полученного газового продукта снижают в трубчатом теплообменнике, расположенном после сопла Лаваля. Также изобретение относится к устройству для осуществления описанного способа. Использование настоящего изобретения позволяет сохранить высокий выход ацетилена и снизить энергозатраты. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 ил.

Группа изобретений относится к теплоэнергетике, может быть использована на отопительных котельных с котлами, оборудованными пневмозабрасывателями, и позволяет повысить технико-экономические и экологические показатели отопительных котлов. Указанный технический результат достигается в установке для двухступенчатой плазменно-термической подготовки кускового топлива к сжиганию, имеющей систему пылеподготовки, содержащую мельницу (8), соединенную с бункером (1) кускового топлива и циклоном (9). Установка включает системы угле- и пылеподачи, бункер (10) угольной пыли, соединенный с плазменным реактором (11), на крышке которого имеется патрубок для тангенциального ввода пылеугольной смеси. Кусковой уголь измельчают в мельнице (8), осуществляют сепарацию в циклоне (9) и подают в бункер (10) угольной пыли. На первой ступени угольную пыль подают через поток низкотемпературной плазмы, сформированной вращающейся электрической дугой в поперечном сечении реактора (11). На вторую ступень в реакционную камеру (15) газифицированный пылеугольный поток поступает в виде факела и смешивается с основным потоком кускового угля и газифицирующим агентом, в результате реакции которых получают синтез-газ, используемый на второй ступени путем его сжигания в муфеле (16) для газификации основного потока топлива. После муфеля (16) частично газифицированное кусковое топливо забрасывается пневмозабрасываетелем (17) в топку отопительного котла (18), где пылеобразные частицы угля при смешивании с окислителем сгорают и выпадают в виде золы, а термически подготовленное кусковое топливо вступает в реакцию горения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии комплексной переработки твердого топлива и конструкции устройства для его переработки. Способ плазмотермической переработки органического топлива, включает газификацию органического топлива одновременно с процессом высокотемпературного пиролиза в присутствии реагента, который впрыскивают в реакционную зону с помощью плазменных источников, охлаждение и очистку от примесей полученного синтез-газа. Газификацию исходного сырья в каждом газификаторе производят поочередно в потоке плазмы таким образом, что после окончания окислительного режима в первом газификаторе, отключают в нем плазменную струю, и режим окисления производят во втором газификаторе, при этом цикличность проведения режимов повторяют до достижения высоты жидкого шлака в одном из газификаторов, которая определяется по зависимости:

где - высота жидкого шлака; G_П - расход плазмообразующего газа, кг/с; _П - плотность плазмы, кг/м; _Ш - плотность шлака, кг/м ³; d_С - диаметр выходного сопла плазмотрона, м; g - ускорение свободного падения, м/с² ; =3,14. Затем производят продувку жидкого шлака восстановительной плазменной струей и, после слива металла и шлака в одном газификаторе, повторно загружают его исходным сырьем, и цикл повторяют, при этом в качестве одного из плазмообразующих компонентов используют воду. Установка представляет собой два блока - блок газификации и блок преобразования энергии. Блок газификации состоит из спаренных газификаторов и ресивера-циклона, обеспечивающего выравнивание давления синтез-газа в системе и предварительную очистку его от пыли. Плазмотроны обеспечивают работу как в окислительном, так и в восстановительном режимах. Блок преобразования энергии включает систему охлаждения и очистки синтез-газа, газотурбинную и паротурбинную установки с электрическим генератором. При плазмотермической газификации угля выбросы в атмосферу в десятки раз меньше, чем при любых других процессах, основанных на сжигании угля. Способ и установка позволяют эффективно перерабатывать исходное углесодержащее сырье любого фракционного состава с максимальным извлечением качественных готовых продуктов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к термической подготовке к сжиганию пылевидного топлива и может быть использовано на тепловых электростанциях, котельных и т.п. Двухступенчатый способ термической подготовки пылевидного топлива заключается в пропускании угольной пыли через поток низкотемпературной плазмы и последующего смешения с основным потоком пылевидного топлива и окислительным агентом - воздухом, причем на первой ступени в плазменный реактор подают только угольную пыль, которая, нагреваясь и выделяя летучие, поступает в реакционную камеру, куда тангенциально подают основной поток пылевидного топлива и газифицирующий агент - перегретый пар, в результате реакции которых получают синтез-газ, используемый на второй ступени путем его сжигания в муфеле для газификации основного потока топлива. Изобретение позволяет повысить производительность реактора, увеличить срок службы графитовых электродов и обеспечить полный и равномерный нагрев реагентов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.