PL187700B1 - Sposób zupełnego materiałowego, bezemisyjnego wykorzystania czystego gazu syntezowego, otrzymanego podczas wysokotemperaturowej recyrkulacji odpadów wszelkiego rodzaju - Google Patents

Abstract

1. Sposób zupelnego materialowego, bezemisyjnego wykorzystania czystego gazu syntezowego, otrzymanego podczas wysokotemperaturowej recyrkulacji odpadów wszel- kiego rodzaju, znamienny tym, ze tak otrzymany czysty gaz syntezowy w procesie kata- litycznym nieprzerwanie zasila sie para wodna dla przynajmniej czesciowego skonwer- towania zawartego w gazie syntezowym tlenku wegla w dwutlenek wegla i wodór, pozo- stajace gazy resztkowe zawraca sie do reaktora wysokotemperaturowego, otrzymany produkt glówny, skladajacy sie z wodoru, tlenku wegla i dwutlenku wegla, nastepnie na znanej drodze rozdzielania, rozdziela sie na skladniki: wodór i/lub tlenek wegla, i/lub dwutlenek wegla i wykorzystuje. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zupełnego materiałowego, bezemisyjnego wykorzystania czystego gazu syntezowego, otrzymanego podczas wysokotemperaturowej recyrkulacji odpadów wszelkiego rodzaju.

Wszystkie znane termiczne sposoby utylizacji odpadów odznaczają się tym, że powstają gazowe emisje i że pozostają substancje resztkowe, poddawane składowaniu.

W opisie DE 41 30 416 Cl omawia się termiczny sposób wykorzystania odpadów, który w porównaniu ze wszystkimi znanymi i wielkoprzemysłowo stosowanymi sposobami posiadają istotne zalety ekologiczne, ekonomiczne i techniczne. Otrzymywany granulat nieorganiczny jest absolutnie obojętny, metaliczne stopy żelaza można zużytkować metalurgicznie. W zastrzeżeniu 11 tego sposobu proponuje się cieplne bądź energetyczne zużytkowanie oczyszczonego gazu syntezowego; nieuchronnie powstają przy tym uwarunkowane spalaniem substancje szkodliwe, które przynajmniej częściowo mogą obciążać atmosferę. Zawarte w gazie syntezowym metale ciężkie i związki chloru i fluoru separuje się i powstaje m.in. poddawany składowaniu szlam wodorotlenku i siarczku metali ciężkich.

Chociaż w tym sposobie można otrzymać tylko minimalne stężenia substancji szkodliwych, plasujące się znacznie poniżej wszystkich przepisów i norm, a poddawane składowaniu ilości resztkowe zmierzone na wejściu przewaznie plasują się poniżej 1 %, nie jest ten sposób wolny ani od emisji ani od pozostałości.

187 700

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu, w którym czysty gaz syntezowy zużytkuje się całkowicie materiałowo i nie powstaną żadne emisje.

Osiąga się ten cel za pomocą sposobu, który według wynalazku polega na tym, że tak otrzymany czysty gaz syntezowy w procesie katalitycznym nieprzerwanie zasila się parą wodną dla przynajmniej częściowego skonwertowania zawartego w gazie syntezowym tlenku węgla w dwutlenek węgla i wodór, pozostające gazy resztkowe zawraca się do reaktora wysokotemperaturowego, otrzymany produkt główny, składający się z wodoru, tlenku węgla i dwutlenku węgla, następnie na znanej drodze rozdzielania, takiej jak np. w urządzeniu o nazwie „Preasure Swing Adsorptions Anlage”, rozdziela się na składniki: wodór i/lub tlenek węgla, i/lub dwutlenek węgla i wykorzystuje.

Tak otrzymany czysty gaz syntezowy korzystnie poddaje się nieprzerwanie takiej konwersji częściowej, aż wodór i tlenek węgla osiągną niezbędny dla syntezy metanolu stosunek objętościowy rzędu 2:1, następnie na ogólnie znanej drodze separuje się dwutlenek węgla tak, zeby z pozostałej mieszaniny wodór-tlenek węgla można było w syntezie uzyskać metanol (2H₂ + CO -> CH3OH).

Tak otrzymany czysty gaz syntezowy również korzystnie poddaje się całkowitej konwersji w dwutlenek węgla i wodór, i tak otrzymane substancje wykorzystuje się oddzielnie.

Korzystnie w sposobie według wynalazku wodór ten wraz z azotem, otrzymanym z rozkładu powietrza podczas wytwarzania tlenu przy zgazowywaniu wysokotemperaturowym, stosuje się do syntezy amoniaku.

Również korzystnie w sposobie według wynalazku wodór ten zwłaszcza jako materiał pędny stosuje się do napędu kąpieli-LKW, zasilającej cieplne urządzenie obróbkowe.

Wodór ten korzystnie stosuje się również w ogniwach paliwowych do wytwarzania prądu.

Zgodnie z wynalazkiem zatem proponuje się przynajmniej częściową konwersję w CO2 i wodór czystego gazu syntezowego, który korzystnie pochodzi z procesu, takiego jak omówiony w opisie DE 41 30 416 Cl. Należy szczególnie podkreślić to, że pozostające gazy resztkowe można zawracać do reaktora wysokotemperaturowego, i że proces przebiega bezemisyjnie. Skonwertowane składniki doprowadza się do wykorzystania.

Korzystna postać wykonania przewiduje zasilanie czystego gazu syntezowego, który zasadniczo składa się z wodoru, tlenku węgla i dwutlenku węgla, parą wodną w procesie katalitycznym, aby zawarty w gazie syntezowym tlenek węgla całkowicie skonwertować w wodór i dwutlenek węgla (CO + H2O -» H2 + CO2). Oba składniki gazowe: wodór i dwutlenek węgla można oddzielić za pomocą ogólnie znanych sposobów (jak np. w urządzeniu o nazwie Preasure Swing Adsorptions-Anlage) i wykorzystać rynkowo.

Dwutlenek węgla można sprężać, chłodzić i stosować jako suchy lód.

Wodór można wykorzystać energetycznie i/lub materiałowo. Jeśli wodór stosuje się jako paliwo lub paliwo silnikowe, to posiada się absolutnie bezemisyjny czynnik energetyczny, gdyż w przypadku energetycznego wykorzystania wodoru powstaje wyłącznie woda (2H2O + O2 — 2H2O).

Jeżeli wodór stosuje się zamiast kopalnych paliw lub kopalnych paliw silnikowych, to odpada obciążanie środowiska, które nieuchronnie powstaje w przypadku stosowania kopalnych paliw i kopalnych paliw silnikowych. Ponieważ surowce, z których otrzymuje się kopalne paliwa i kopalne paliwa silnikowe, są ograniczone, można te zasoby naturalne wykorzystać sensowniej.

Wodór ponadto można stosować energetycznie w celu wytwarzania prądu w ogniwach paliwowych. Ogniwa paliwowe - w porównaniu z konwencjonalnymi elektrowniami - wykazują nie tylko znacznie wyższy stopień sprawności, ogniwa paliwowe produkują ponadto prąd bez powstawania przy tym jakichkolwiek substancji szkodliwych.

Wodór można stosować do materiałowego wykorzystania przykładowo w sposobach uwodorniania i syntezy. W przypadku organicznego uwodorniania wzbogaca się wodorem cząsteczki organiczne, powstające pod ciśnieniem i w określonej temperaturze.

W przypadku nieorganicznego uwodorniania redukuje się wodorem tlenki metali do metali (np. WO3 + 3 H2 — W + 3H2O).

187 700

Z wodoru i azotu można w syntezie wytwarzać „amoniak”. W szczególności należy podkreślić, że tlen, potrzebny do zgazowywania odpadów, uzyskuje się za pomocą urządzenia do rozkładu powietrza, otrzymuje się przy tym także azot, który można zużytkować ekonomicznie do syntezy amoniaku. Szczególnie korzystnym jest to, że urządzenie do rozkładu powietrza stanowi już składnik procesu.

Jeśli wodór ma być stosowany do wytwarzania metanolu, to sensowne jest skonwertowanie obecnego w gazie syntezowym dwutlenku węgla drogą zasilania parą wodną w wodór i tlenek węgla tylko na tyle, żeby wodór i tlenek węgla występował w gazie syntezowym w stosunku 2:1 (konwersja częściowa).

Następnie dwutlenek węgla separuje się ogólnie znanymi sposobami, a wodór i tlenek węgla poddaje się syntezie, otrzymując metanol.

Dzięki materiałowemu wykorzystaniu wodoru otrzymuje się składowalne i transportowalne surowce chemiczne, które można wielorako zużytkować.

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób zupełnego materiałowego, bezemisyjnego wykorzystania czystego gazu syntezowego, otrzymanego podczas wysokotemperaturowej recyrkulacji odpadów wszelkiego rodzaju, znamienny tym, że tak otrzymany czysty gaz syntezowy w procesie katalitycznym nieprzerwanie zasila się parą wodną dla przynajmniej częściowego skonwertowania zawartego w gazie syntezowym tlenku węgla w dwutlenek węgla i wodór, pozostające gazy resztkowe zawraca się do reaktora wysokotemperaturowego, otrzymany produkt główny, składający się z wodoru, tlenku węgla i dwutlenku węgla, następnie na znanej drodze rozdzielania, rozdziela się na składniki: wodór i/lub tlenek węgla, i/lub dwutlenek węgla i wykorzystuje.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że tak otrzymany czysty gaz syntezowy nieprzerwanie poddaje się takiej konwersji częściowej, aż wodór i tlenek węgla osiągną niezbędny dla syntezy metanolu stosunek objętościowy rzędu 2:1, następnie na ogólnie znanej drodze separuje się dwutlenek węgla tak, żeby z pozostałej mieszaniny wodór-tlenek węgla można było w syntezie uzyskać metanol (2 H2 + CO -» CH3OH).
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że tak otrzymany czysty gaz syntezowy poddaje się całkowitej konwersji w dwutlenek węgla i wodór, i tak otrzymane substancje wykorzystuje się oddzielnie.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że wodór ten wraz z azotem, otrzymanym z rozkładu powietrza podczas wytwarzania tlenu przy zgazowywaniu wysokotemperaturowym, stosuje się do syntezy amoniaku.
5. 5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że wodór ten korzystnie jako materiał pędny stosuje się do napędu kąpieli-LKW, zasilającej cieplne urządzenie obróbkowe.
6. 6. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że wodór ten stosuje się w ogniwach paliwowych do wytwarzania prądu.