способ энергоснабжения силовой установки транспортного средства
Классы МПК: | F02B45/02 на пылевидном топливе, например пылевидном угле F24J1/00 Устройства, использующие тепло, полученное в результате экзотермических химических реакций иных, чем реакции горения |
Автор(ы): | Блюмкин Л.Б. |
Патентообладатель(и): | Блюмкин Лев Борисович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-04-23 публикация патента:
27.10.2000 |
Изобретение относится к транспортному машиностроению и, в частности, может быть использовано в силовых установках автомобилей. Достигаемый технический результат состоит в предотвращении выброса в атмосферу каких-либо токсичных веществ и углекислого газа. Способ энергоснабжения силовой установки транспортного средства обусловлен применением в качестве окисляемого компонента оксида кальция, а в качестве окисляющего компонента углекислого газа, которые в процессе химической реакции между собой образуют карбонат кальция с одновременным выделением значительного количества тепла, которое преобразуется в механическую энергию посредством двигателя с внешним подводом теплоты, причем карбонат кальция, наработанный при перемещении автомобиля, подвергают термическому разложению на исходные компоненты при помощи экологически чистого источника энергии. 4 з.п. ф-лы.
Формула изобретения
1. Способ энергоснабжения силовой установки автотранспортного средства путем химической реакции окисления между компонентами, размещенными на борту, отличающийся тем, что в качестве окисляемого компонента применяют мелкодисперсный порошок оксида кальция, который дозированно подают одновременно с окисляющим компонентом - диоксидом углерода, находящимся в газовой фазе под давлением, в реакционную зону, где в результате экзотермической реакции получают карбонат кальция, при этом выделяющуюся в ходе химического процесса тепловую энергию отводят из реакционной зоны и подвергают преобразованию в механическую энергию при помощи двигателя с внешним подводом теплоты, а нарабатываемый на борту автотранспортного средства карбонат кальция периодически извлекают и подвергают термическому разложению в стационарных условиях с образованием в качестве исходных продуктов оксида кальция и диоксида углерода, которые вновь размещают на борту автотранспортного средства. 2. Способ энергоснабжения по п.1, отличающийся тем, что диоксид углерода подают под давлением 0,1 - 3 МПа, а экзотермическую реакцию ведут при t = 600 - 1200 K. 3. Способ энергоснабжения по п.1, отличающийся тем, что термическое разложение ведут при t = 1200 - 1500 K. 4. Способ энергоснабжения по п.1, отличающийся тем, что образовавшийся в качестве исходного продукта оксид кальция подвергают тонкому помолу, а образовавшийся диоксид углерода сжижают или отверждают. 5. Способ энергоснабжения по п.1, отличающийся тем, что термическое разложение осуществляют при помощи экологически чистого централизованного источника энергии.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области транспорта, преимущественно автомобильного, а более конкретно к способам энергоснабжения, в частности к способам теплового энергоснабжения, обеспечивающим нулевой выброс отработавших веществ в атмосферу. Известен способ энергоснабжения (нагрева газа в медицинских целях) с применением экзотермической реакции между натронной известью (смесь CaO и NaOH) и углекислым газом /см. патент США N 4693235, кл. 126-263, 1985/. Однако, NaОН является сравнительно дорогим компонентом, что не позволяет использовать натронную известь для силовых установок автотранспортных средств вследствие нерентабельности. Кроме того, нарабатываемый в результате такой реакции материал невозможно регенерировать для получения исходных химических компонентов. Известен также способ энергоснабжения силовой установки путем химической реакции между компонентами, размещенными на транспортном средстве /см. патент Российской Федерации N 2028472, кл. F 02 В 43/10, 1995/. Химическое вещество является кислородосодержащим и способным в процессе подвода к нему ограниченного количества теплоты генерировать окисляющий компонент (свободный кислород). Последний направляют в реакционную зону, где происходит экзотермическое взаимодействие окисляющего компонента (кислорода) и окисляемого компонента (горючего). Выделяемая в ходе указанного процесса тепловая энергия преобразуется в механическую посредством двигателя внутреннего сгорания или двигателя с внешним подводом теплоты. При этом применение в качестве окисляющего компонента чистого кислорода активизирует процесс сгорания, что обеспечивает существенное снижение выбросов оксида углерода и заметно снижает количество выбросов оксидов азота. Однако такой процесс не является безотходным, так как в атмосферу попадает как некоторый процент оксида углерода, так и значительное количество углекислого газа. Задача, на решение которой направлен предлагаемый способ теплового энергоснабжения транспортного средства, заключается в предотвращении попадания в атмосферу каких-либо токсичных или нежелательных выбросов, в том числе и углекислого газа, рост концентрации которого в воздухе способствует развитию парникового эффекта. Технический результат, достигаемый изобретением, сводится к исключению каких-либо выбросов в атмосферу при перемещении автотранспортного средства с одновременным обеспечением повторного формирования из наработанного на борту автотранспортного средства химического вещества, окисляющего и окисляемого компонентов по схеме замкнутого цикла. Данный технический результат обеспечивается благодаря тому, что в способе энергоснабжения силовой установки автотранспортного средства путем химической реакции окисления между компонентами, размешенными на борту, предусматривающем применение в качестве окисляемого компонента мелкодисперсного порошка оксида кальция и в качестве окисляющего компонента диоксида углерода, находящегося в газовой фазе под давлением, указанные компоненты дозированно поступают в реакционную зону, где в результате экзотермической реакции образуется карбонат кальция, при этом выделяющуюся в ходе хищнического процесса тепловую энергию отводят из реакционной зоны и преобразуют в механическую энергию при помощи двигателя с внешним подводом теплоты, а наработанный на борту карбонат кальция периодически извлекают и подвергают термическому разложению в стационарных условиях, после чего образуемые оксид кальция и диоксид углерода вновь размещают на борту автотранспортного средства. Технический результат обеспечивается также благодаря тому, что диоксид углерода подают под давлением 0,1...3 МПа, а экзотермическую реакцию ведут при T= 600. ..1200К.; термическое разложение карбоната кальция ведут при Т= 1200...1500К; образующийся в качестве исходного продукта оксид кальция подвергают тонкому помолу, а образовавшийся диоксид углерода сжижают или отверждают; термическое разложение осуществляют при помощи экологически чистого централизованного источника энергии. Описание способаЭнергоснабжение силовой установки автотранспортного средства обеспечивается при помощи следующей химической реакции. Окисляемый компонент, оксид кальция, реагирует с окисляющим компонентом, диоксидом углерода. В ходе экзотермической реакции между ними образуется карбонат кальция.
![способ энергоснабжения силовой установки транспортного средства, патент № 2158374](/images/patents/313/2158374/2158374t.gif)
(Под ред. профессора Ханса Койне "Химия. Справочное руководство", стр. 39 п. 5.4.2, Раздел Соединения кальция. Изд. 4, "Химия", Ленинградское отделение, 1975). Процесс протекает в замкнутом объеме (термохимическом реакторе), куда дозированными порциями подается мелкодисперсный порошок оксида кальция и углекислый газ под избыточным давлением 0,1...3 МПа. При этом в процессе экзотермической реакции на 56 г CaO и 44 г CO2 образуется 100 г CaCO3. Образующийся карбонат кальция непрерывно удаляется из реактора, а выделяемая в ходе реакции тепловая энергия в количестве 176,4 кДж/моль преобразуется в механическую энергию посредством двигателя с внешним подводом теплоты, функционирующим, например, по циклу Стирлинга (температура рабочего тела, в частности водорода, 1000. . .1200К). Подвод теплоты от реактора к рабочему телу двигателя может быть организован при помощи тепловой трубы. Удельная энергия заявленного теплового энергоисточника составляет 490 Вт
![способ энергоснабжения силовой установки транспортного средства, патент № 2158374](/images/patents/313/2158003/183.gif)
![способ энергоснабжения силовой установки транспортного средства, патент № 2158374](/images/patents/313/2158003/183.gif)
Класс F02B45/02 на пылевидном топливе, например пылевидном угле
Класс F24J1/00 Устройства, использующие тепло, полученное в результате экзотермических химических реакций иных, чем реакции горения