Patent PL-428011-A1 (PL)
Inventor: Rogut Stanisław
IPC: H01G11/86
Filed: 2018-12-03
Abstract: Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do wytwarzania sorbentów do magazynowania wodoru oraz ładunków elektrycznych oraz sorbenty wytwarzane tym sposobem. Sposób wytwarzania sorbentów do magazynowania wodoru oraz ładunków charakteryzuje się tym, że pozyskuje się biomasę o hierarchicznych strukturach morfologicznych, a następnie usuwa się z występujących w niej tkanek roślinnych fragmenty zdrewniałe a z tkanek zwierzęcych usuwa się fragmenty nadmiernie spolimeryzowane, po czym usuwa się z nich zanieczyszczenia, suszy się je bez dostępu promieniowania słonecznego, w temperaturze do 50°C, do osiągnięcia wilgotności poniżej 10%, wysuszone tkanki rozdrabnia się i zamraża się kriogenicznie w temperaturze od -78 do -267°C, a zamrożony półprodukt kruszy i rozdrabnia na mikro cząstki, korzystnie poniżej 50 µm, po czym separuje się na co najmniej dwie grupy, a najlżejsze z nich nasyca się substancjami aktywującymi, korzystnie alkalicznymi, tak aby cząstki biomasy w mieszance stanowiły do 80% wagowych, substancje aktywujące do 15% oraz pozostałości wilgoci w biomasie do 5% wagowych. Tak uzyskaną mieszankę biomasy z aktywatorami homogenizuje się i formuje się z nich bryłki o różnych kształtach, które poddaje się obróbce termicznej w warunkach wykluczających utlenianie tj. bez dostępu tlenu i substancji utleniających na drodze wytlewania w temperaturze od 100°C do 300°C, korzystnie wspomaganego wirowym polem mikrofalowym o częstotliwości ok. 915 MHz, a następnie poddaje się je pirolizie niskotemperaturowej od 300°C - 500°C wspomaganej wirowym polem mikrofalowym, początkowo o częstotliwości 915 MHz, a następnie 2250 MHz, po czym kontynuuje się proces podgrzewania realizując w temperaturze od 600°C do 800°C proces rafinacji prowadzący do uzyskania sorbentów węglowych do magazynowania wodoru oraz ładunków elektrycznych. Układ do wytwarzania sorbentów do magazynowania wodoru oraz ładunków elektrycznych zawierający blok suszenia i rozdrabniania oraz komorę reakcyjną znamienny tym, że zawiera blok suszenia (1) połączony z krajarką lub kruszarką (2), które połączone są z blokiem kriogenicznego zamrażania (3) z mieszalnikiem (4) do bloku kriogenicznego zamrażania (3) równolegle włączony jest również zespół mediów schładzających (5) w postaci zbiorników zawierających zestalony dwutlenek węgla, skroplony azot lub hel, wyjście bloku kriogenicznego zamrażania (3) połączone jest z blokiem frakcjonowania (6) a ten szeregowo z blokiem nasączania aktywatorami (7), który połączony jest z blokiem granulacji lub tabletkowania (8), natomiast blok granulacji lub tabletkowania (8) połączony jest z reaktorem (9) wytlewania, pirolizy, rafinacji, aktywacji i schładzania, przy czym w reaktorze (9) w komorze pirolizy usytuowane są rury ceramiczne (10), przepuszczające promieniowanie mikrofalowe, zawierające retorty lub łódki ceramiczne wypełnione wsadami, natomiast wokół rur ceramicznych (10) rozmieszczone są głowice (11) generujące wirowe pole mikrofalowe. Sorbenty charakteryzują się tym, że zawiera od 75 - 95% wagowych porowatych struktur węglowych, korzystnie otwarte i kanalikowe, oraz aktywatory od 5 - 25% wagowych w postaci węglanu sodu, węglanu potasu, wodorotlenku wapnia i chlorku cynku w grupach lub osobno.