ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 01-043-00

"Результат выполнения НИР и ОКТР".

Сущность технологии заключается в следующем. Воздух подается на воздухоразделительную установку (ВРУ), где разделяется на азот и кислород. Кислород подается в смеситель, где смешивается с продуктами горения, состоящими в основном из СО ₂. Часть продуктов горения для этой цели отбирается за топкой или камерой сгорания (КС) и перекачивается в смеситель с помощью рециркуляционного дымососа (РД). Полученный в смесителе искусственный окислитель, состоящий из смеси кислорода (О ₂) и СО ₂, подается в топку теплоэнергетической установки (ТЭУ) для сжигания топлива.

Эвакуируемые продукты горения состоят в основном из СО ₂, концентрация которого может достигать 98% и выше. Разработан и дополнительный блок, с помощью которого можно получить из охлажденных ниже точки росы и осушенных продуктов горения чистую сжиженную углекислоту с концентрацией 100%.

Сравнительный анализ показывает, что из всех современных способов промышленного производства СО ₂ из продуктов горения одним из наиболее освоенных и технологически эффективных является абсорбционный способ на основе применения моноэтаноламина (МЭА). Энергозатраты при этом весьма велики и составляют 1000 - 1200 кг условного топлива на каждую тонну полученного СО ₂.

Технология обеспечивает получение значительных количеств СО ₂ высокой концентрации (98 - 100%) при малых энергозатратах и низкой себестоимости, что открывает широкие перспективы для эффективного использования диоксида углерода в народнохозяйственных целях; возможность эффективного сжигания любых твердых топлив, независимо от тугоплавкости золы, в топках с жидким шлакоудалением с последующим гравитационным разделением золошлаковых отходов на ценные материалы (прочные гидростойкие силикаты и ферросплавы); возможность эффективного сжигания высоковлажных и сильнозабалластированных видов топлива и горючих отходов; применение углекислотно-кислородной газификации твердых топлив с получением горючих газов с теплотой сгоранияЈ3000 ккал/нм ³.

Все основные элементы оборудования (энергоустановка и воздухоразделительная установка) являются сериийными и соответственно имеют сертификаты. Сертификат на качество СО ₂ необходим только при использовании в пищевой и медицинской промышленности. В этих случаях необходимо сжижение осушенного углекислого газа с удалением возможных примесей неконденсируемых газов.

Важной особенностью при технико-экономических расчетах является то, что дополнительные затраты по сравнению с базовой технологией должны целиком и полностью относиться на производство СО ₂ и других побочных продуктов. В этом случае дополнительные затраты не окажут никакого влияния на себестоимость основной продукции (электрическая или тепловая энергия), которая останется неизменной.

Перспективные направления крупномасштабного использования СО ₂ в соответствующих отраслях:

Топливно-энергетический комплекс

- закачка СО ₂ в нефтяные пласты с целью снижения вязкости нефти в десятки раз;

- значительное повышение коэффициента нефтеотдачи вплоть до 90% и выше;

- существенное повышение пропускной способности нефтепроводов за счет впрыскивания сжиженного СО ₂ и снижения вязкости нефти;

- применение в процессах газификации углей, в том числе по новейшей технологии углекислотно-кислородной газификации;

- вытеснение метана из горных пород вокруг угольных шахт с целью его полезного использования в качестве топлива и защиты шахт от взрыва метана;

- эффективное углеобогащение методом флотации в жидкой углекислоте.

Производство в химической промышленности

карбамид (мочевина), сода, поташ, синтез-газ, метанол.

Металлургическая промышленность и машиностроение

- создание защитных средств при плавке, обработке и сварке металлов.

Агропромышленный комплекс

- углекислотная подкормка растений;

- защита сельскохозяйственной продукции от гниения при длительном хранении (зерно в элеваторах, силос в ямах, овощи и фрукты при складском хранении);

- рекультивация сильно засоленных земель (солончаков).

Пищевая и холодильная промышленность

- производство «сухого льда» для хранения скоропортящихся продуктов;

- производство газированных напитков.

Современные средства пожаротушения

Широко применяется СО ₂ и азот (n₂) в современных средствах пожаротушения, в том числе и в мощных стационарных, на крупных пожароопасных объектах. Эта проблема особенно актуальна в районах Крайнего Севера, где сосредоточена добыча нефти и газа, из-за невозможности применения при морозах воды и пенообразующих средств.