Patent RU-136427-U1 (RU)
Title: Установка по производству компримированного водорода, электроэнергии, тепла и гидроксидов алюминия
IPC: C01B3/00
Filed: 2012-07-26
Granted: 2014-01-10
Abstract: Полезная модель относится к области водородной энергетики, более конкретно, к автономным источникам компримированного водорода и кондиционного гидроксида алюминия (AlOOH) путем гидротермального окисления металлического алюминия с производством электрической и тепловой энергии для децентрализованного энергоснабжения. Реакция взаимодействия алюминия с водой по данной технологии реализуется по каналу - Al+2H 2 O=AlOOH+1,5H 2 +415,24 кДж/моль при температурах 330±30°C и давлениях 10÷15 МПа и соотношении масс воды и алюминия (8,0÷9):1. 
     Решаемой задачей предложенной полезной модели является создание энергоэффективной установки по производству компримированного водорода, электроэнергии, тепла и гидроксидов алюминия, в которой осуществляется поддержание заданных параметров реакционной зоны реактора с минимальными энергозатратами для производства компримированного водорода и максимальная утилизация тепла для производства электрической и тепловой энергии. 
     Достигаемый технический результат заключается в устранении указанных недостатков известных технических решений, введения дополнительных средств для регулирования и оптимизации основных параметров процессов гидротермального окисления алюминия, утилизации тепла конденсации пара пароводородной смеси в паротурбинном цикле с производством электрической и тепловой энергии, доохлаждении, отделении от остатков влаги в теплообменнике-доохладителе и далее закачивании в баллонную рампу без дополнительного компримирования водорода высокого давления и высокой чистоты, получаемого путем конденсации пароводородной смеси в конденсаторе-парогенераторе и последующей сепарации и вывода конденсата из циклона-водоотделителя, а также возврате конденсата высокого давления, выводимого из циклона-водоотделителя, с помощью подкачивающего насоса по линии рециркуляции непосредственно в реакционную зону реактора. 
     Указанный технический результат достигается тем, что в установке по производству компримированного водорода, электроэнергии, тепла и гидроксидов алюминия, содержащей расходную емкость суспензии мелкодисперсного порошка алюминия в воде, насос высокого давления, реактор, регулирующие клапаны на линии ввода суспензии алюминия и линиях вывода пароводородной смеси и суспензии гидроксидов алюминия, конденсатор-парогенератор, устройство приема суспензии гидроксидов алюминия, баллонную рампу компримированного водорода, паровую турбину, согласно полезной модели, выход расходной емкости суспензии мелкодисперсного порошка алюминия в воде по суспензии соединен через насос высокого давления с входом реактора, выход которого по пароводородной смеси соединен через регулирующий клапан с входом конденсатора-парогенератора, выход которого по конденсату и водороду соединен с входом циклона-водоотделителя, выход которого по водороду соединен через теплообменник-доохладитель с баллонной рампой компримированного водорода, а выход по конденсату соединен через подкачивающий насос и регулирующий клапан с входом реактора; выход реактора по окислам алюминия соединен через регулирующий клапан с входом приемного устройства гидроксидов алюминия, которое охлаждается сетевой водой, выход которого по конденсату соединен через подкачивающий насос и регулирующий клапан с входом реактора, причем конденсатор-парогенератор выполняет функции парогенератора второго контура, который содержит последовательно соединенные по воде и/или водяному пару конденсатор-парогенератор, регулирующий клапан на линии подвода пара к паровой турбине, паровую турбину с электрогенератором, бойлер-конденсатор, охлаждаемый сетевой водой, и циркуляционный насос на линии возврата конденсата второго контура в конденсатор-парогенератор; выход бойлера-конденсатора по сетевой воде соединен с входом приемного устройства гидроксидов алюминия; теплообменник-доохладитель охлаждается подпиточной водой, выход которого соединен с входом расходной емкости суспензии мелкодисперсного порошка алюминия в воде. 
     Описание на 8 л, ф-ла 1 пп., илл. 1 л.