Способ передачи теплоты на большие расстояния

 

Использование: передача теплоты на большие расстояния для теплоснабжения или аккумулирования энергии. Сущность изобретения: у теплоисточника 1 в химическом реакторе 2 осуществляют десорбцию аммиака из крепкого раствора и в реакторе 8 частичный крекинг аммиака, Полученную точки росы аммиака, жидкий аммиак сепарируют , испаряют и возвращают в реактор 2, оставшийся аммиак выделяют из смеси, орошая ее слабым раствором аммиака. Из водного раствора аммиак выпаривают и возвращают в реактор 2 крекинга. У потребителя азото-водородо-аммиачную смесь направляют в реактор 8 синтеза аммиака После синтеза аммиак из азото-водородоаммиачной смеси выделяют за счет расширения в турбине 9, растворения в воде в адсорбере 10. Крепкий раствор аммиака в воде возвращают к теплоисточнику 1. 1 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (siis F 25 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

"ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4733752/06 (22) 19.06.89 (46) 15.06.92, Бюл. N 22 (71) Всесоюзный государственный научноисследовательский и проектно-конструкторский институт "ВНИПИЭнергопром" (72) Я.А.Ковылянский, С.А.Михайлова,, А.Е.Свичар, И.А.Смирнов и Н.Н.Старостенко (53) 621.56(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1571281, кл. F 24 О 11/02, 1987. (54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛОТЫ НА

БОЛЬШИЕ РАССТОЯНИЯ (57) Использование: передача теплоты на большие расстояния для теплоснабжения .или аккумулирования энергии. Сущность

Изобретение относится к энергетике, в частности к дальнему теплоснабжению и аккумулированию энергии, Известен способ передачи теплоты на большие расстояния с использованием обратной химической реакции крекинга аммиака с подводом теплоты от теплоисточника путем сжатия продуктов крекинга, их охлаждения до температуры окружающей среды и транспорта их .потребителю, подогрева их посредством регенерации и синтеза аммиака с отводом теплоты реакции потребителю, охлаждения азото-водорода-аммиачной смеси расширением в газовой турбине до точки росы аммиака, выделением его из смеси в жидкой фазе и транспортировки его к теплоисточнику.

„„5U„„1740909 А1 изобретения: у теплоисточника 1 в химическом реакторе 2 осуществляют десорбцию аммиака из крепкого раствора и в реакторе 8 частичный крекинг аммиака, Полученную точки росы аммиака, жидкий аммиак сепарируют,испаряют и возвращают в реактор 2, оставшийся аммиак выделяют из смеси, орошая ее слабым раствором аммиака. Из водного раствора аммиак выпаривают и возвращают в реактор 2 крекинга. У потребителя азота-водородо-аммиачную смесь направляют в реактор 8 синтеза аммиака.

После синтеза аммиак из азото-водородоаммиачной смеси выделяют за счет расширения в турбине 9, растворения в воде s адсорбере 10. Крепкий раствор аммиака в воде возвращают к теплоисточнику 1. 1 ил.

Недостатками известного способа являются значительный расход электроэнергии на привод компрессора,. высокое давление в химическом реакторе крекинга и связанная с этим большая мощность компрессоров, обеспечивающих это давление, высокая температура подвода теплоты от теплоисточника в процессе крекинга.

Цель изобретения — повышение экономической эффективности, снижение температурного потенциала крекинга.

Для этого в способе передачи теплоты на большие расстояния с использованием обратимой химической реакции крекингэ аммиака с подводом теплоты от теплоисточникэ путем сжатия г родуктов крекинга, их охлаждения до температуры окружающей среды и транспорта их потребителю, подо1740909 грева их посредством регенерации, синтеза аммиака с отводом теплоты реакции потребителю, охлаждения азота-водородо-аммиачной смеси расширением в газовой турбине до точки росы аммиака, выделением его из смеси в жидкой фазе и транспортировки его к теплоисточнику, у теплоисточникэ проводят десорбцию аммиака иэ крепкого раствора в виде неполного крекинга с получением азото-водородо-аммиачной смеси, которую охлаждают в газовой турбине до точки росы аммиака, из нее затем посредством конденсации сепарируют жидкий аммиак, испаряют его за счет теплоты абсорбции и образовавшиеся пары возвращают на крекинг, а оставшийся в смеси аммиак выделяют, орошая ее слабым раствором аммиака, после чего из него вь паривают аммиак и также возвращают нэ крекинг, причем у потребителя азото-водородо-аммиачную смесь после синтеза охлаждают в трубине. затем пропускают через воду и полученный при этом крепкий раствор аммиака в воде возвращают к теплоисточнику на десорбцию.

На чертеже представлена схема системы дальнего транспорта тепла. при работе которой реализуется предлагаемый способ.

Система содержит источник 1 теплоты, химический реактор 2, турбину 3, сепаратор

4, абсорбер 5, десорбер 6, компрессор 7. химический реактор 8, турбину 9. абсорбер

10, компрессор 11. трубопроводы 12; 13. 14 и насосы 15-18.

Система работает следующим образом.

После химического реактора 2, где за счет теплоты источника 1 теплоты осуществляют разложение аммиака при Р = 5,0 МПа и T. = 523 К. азота-водородо-аммиачную смесь расширяют в газовой турбине 3 до давления P = 0,4 МПа со снижением температуры до Т = 280 К. где происходит частичная конденсация аммиака. После турбины 3 жидкий аммиак отделяют от азото-водородо-амиачной смеси в сепараторе 4. сжимают насосом 15, испаряют в абсорбере 5 и возвращают в химический реактор 2 (рециркуляция). Аэото-водородо-аммиачная смесь иэ сепаратора 4 поступает s абсорбер 5, где абсорбирует несконденсированные пары аммиака. После абсорбера 5 азото-водородную смесь с помощью компрессора 7 по трубопроводу 12 транспортируют к потребителю. Крепкий раствор аммиака насосом

16 направляют в десорбер 6, где выпвривают аммиак. Пары аммиака иэ десорбера 6 возвращают в химический реактор 2 (рециркуляция) на разложение. а слабый раствор разделяют на два потока. Первый возвращают в абсорбер 5 на абсорбцию аммиака иэ азото-водородо-аммиачной смеси, а второй — насосом 18 по трубопроводу 13 направляют к потребителю в абсорбер 10.

У потребителя теплоты в химическом реакторе 8 из азото-водородной смеси синтезируют аммиак с выделением теплоты, идущей на нагрев сетевой воды. Полученную аэото-водорода-аммиачную смесь рас10 с температурой Т = 523 К до давления P =

1,0 МПа со снижением температуры до Т =

351 К и направляют в адсорбер 10 для выделения аммиака иэ аэото-водородо-аммиачной смеси. В абсорбере 10 аммиак растворяют в воде. выделившуюся теплоту используют для нагрева сетевой воды, крепкий раствор аммиака в воде насосом 17 по трубопроводу 14 возвращают к теплоисточнику в десорбере 6, а азотно-водородную

20 ческий реактор 8 на синтез аммиака (рециркуляция).

Формула изобретения

Способ передачи теплоты на большие расстояния с использованием обратной химической реакции крекинга аммиака с подводом теплоты от теплоисточника путем сжатия продуктов крекинга, их охлаждения

30 до температуры окружающей среды и транспорта их потребителю, подогрева их посредством регенерации и синтеза аммиака с отводом теплоты реакции потребителю, охлаждения азото-водорода-аммиачной смеси расширением в газовой турбине до точки росы аммиака, выделением его из смеси в жидкой фазе и транспортировки его к теплоисточнику, о т и и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения экономической эф40 фективности; снижения температурного потенциала крекинга, у теплоисточника проводят десорбцию аммиака из крепкого раствора в виде неполного крекинга с получением азото-водородо-аммиачной смеси, которую охлаждают в газовой турбине до точки росы аммиака, иэ нее затем посредством конденсации сепарируют жидкий аммиак. испаряют его за счет теплоты абсорбции и образовавшиеся пары возвращают на крекинг, а оставшийся в смеси аммиак выделя45

50 ют, орошая ее слабым раствором аммиака, после чего из него выпаривают аммиак и также возвращают на крекинг, причем у потребителя эзото-водородо-аммиачную смесь после синтеза охлаждают в турбине

55 затем орошают слабым раствором аммиака в воде и полученный при этом крепкий раствор аммиака в воде возвращают к теплоисточнику на десорбцию.

15 смесь компрессором 11 возвращают в хими1740909

Составитель B.Äoáðoòâoðöåâ

Редактор H.Ôåäîðîâà Техред М,Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 2075 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при.ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101