3

Портфель интеллектуальной собственности

КС «МЕРКУРИЙ» - комплексная система очистки и утилизации выбросов из выходных магистралей заводов и получение альтернативного вида топлива из утилизированных компонентов.

Целью данной технологии является утилизация многих компонентов, поступающих  в окружающую среду в виде выбросов, в том числе основного парникового газа CO2, а также выработка электрической и тепловой энергии из утилизированных компонентов для дальнейшего её использования в промышленности.
КС «МЕРКУРИЙ» предназначена для утилизации и очистки твердых частиц и газовых компонентов, выбрасываемых из различных источников загрязнения окружающей среды.

Целью КС «МЕРКУРИЙ» является:

    • обеспечение очистки и утилизации твердых и газовых компонентов, выбрасываемых  заводами и комбинатами в окружающую среду, в том числе CO2;
    • получение электрической и тепловой энергии из утилизированных компонентов для дальнейшего её использования.

    Применение КС «МЕРКУРИЙ» позволит предприятиям и организациям:

    • снизить производственные затраты и повысить энергоэффективность, используя альтернативный вид топлива, в частности водород и синтез-газ, полученные из утилизированных компонентов;
    • осуществить продажу квоты на выброс углекислого газа CO2 на международном рынке за счет снижения собственного выброса в окружающую среду;
    • обеспечить экологическую безопасность производства и охрану окружающей среды.

    Область применения
    Система КС «МЕРКУРИЙ» эффективна для предприятий, которые осуществляют выбросы вредных и токсичных компонентов в окружающую среду (например, CO2, CH4, HFCs, PFCs, NOx, SF6   и т.д.).
    К таким предприятиям относятся фабрики, заводы, химические и цементные комбинаты, нефтеперерабатывающие заводы, тепловые станции и т.д.

    Недостатки аналогичных существующих систем

    • существующие аналогичные системы не позволяют утилизировать основной парниковый газ, а именно углекислый газ (CO2);
    • существующие аналогичные  системы не позволяют полностью разделить твердые частицы от газовых  соединений. В  результате чего, самые токсичные газовые компоненты  поступают вместе с твердыми частицами в окружающую среду;
    • утилизация твердых частиц в выбросах происходит посредством различных электромагнитных и других фильтрующих систем,  эффективность которых очень низкая;
    • очистка и замена фильтров на аналогичных системах в основном происходит в  ручном режиме,  что приводит к большим капитальным и трудовым затратам.

    Основные преимущества  системы КС «МЕРКУРИЙ»

    Экономическая эффективность:

    • получение электрической и тепловой энергии за счет использования альтернативного вида топлива, полученного из  утилизированных компонентов, а именно получение водорода, синтез-газа из утилизированного CO2. Это позволяет повысить  энергоэффективность  деятельности предприятия;
    • снижение капитальных и трудовых затрат за счёт использования автоматической регенерации системы КС «МЕРКУРИЙ»;
    • осуществление продажи квоты на выброс углекислого газа CO2 на международном рынке за счет снижение собственного выброса;
    • осуществление деятельности на территории, где действуют жесткие   экологические нормативы;
    • использование утилизированных твердых компонентов, в частности цементной пыли для повторного их применения. А именно, для изготовления  различных строительных блоков.

    Экологическая эффективность:

    • обеспечивает снижение выбросов вредных и токсичных компонентов, содержащихся в источниках загрязнения окружающей среды, до 99%;
    • обеспечивает разделение утилизированных компонентов на твердые и газообразные, что позволяет утилизировать основной газовый компонент СО2 до 95%;
    • получение преимущества работы системы КС «МЕРКУРИЙ» по сравнению с работой электрофильтров  за счет использования качественно иного подхода утилизации твердых частиц, в частности применяются подсистемы  барботажа  и скруббера (водяная среда).

    Таким образом, преимущества КС «МЕРКУРИЙ» по сравнению с  аналогичными мировыми технологиями состоит в более высокой эффективности утилизации вредных выбросов. Предлагаемая система позволяет  утилизировать вредные компоненты  более чем на  99%,   а по  СО2  до 95%. 
    Более того, КС «МЕРКУРИЙ» позволяет предприятию в своей  производственной деятельности использовать утилизированные компоненты для получения дополнительного источника электрической и тепловой энергии. 

    Краткое описание КС «МЕРКУРИЙ»

    КС «МЕРКУРИЙ» состоит из следующих основных блоков и узлов:

    • реакторов, выполненные в виде емкостей различных объемов, которые выполняют следующие функции:     

    а) первая функция -  функция  подсистемы «барботажа» газовых компонентов. На данном этапе происходит отделения  твердых частиц (например, цементной пыли, коксовой пыли и других твердых частиц) от многих газовых компонентов. На данном этапе обеспечивается отделение и утилизация   более 80%  твердых частиц;
    б) вторая функция - функция подсистемы «скруббера». На данном этапе происходит вторичная «тонкая очистка»   и  утилизация  твердых частиц от газовых компонентов. На данном этапе происходит отделение  более 99 %  твердых частиц от газовых компонентов;
    в) третья  функция - функция  подсистемы «абсорбции  газовых компонентов», в частности отделение углекислого газа от всех газовых компонентов в размере не менее  95%. 

    Число и объем реакторов в КС «МЕРКУРИЙ» зависит от производительности завода, в  частности  от массового выброса газовых компонентов;

    • блоков адсорбции и регенерации, которые  обеспечивают отделение  многих  газовых компонентов, кроме окиси углерода (СО). На данном этапе  происходит отделение более 99% от  многих  газовых  компонентов, которые  содержатся  в выбросах из выходных  магистралей;
    • блока катализатора, который   обеспечивает   поглощение окиси углерода (СО) с целью  дальнейшей регенерации и  последующего дожигания  в камерах сгорания различных установках;
    • блока мембранного разделителя газовых компонентов, который обеспечивает  разделение газовых компонентов, а именно тех, которые не подверглись  разделению  в  блоках адсорбции и регенерации;
    • низкотемпературного плазменного реактора, который обеспечивает  дожигания  тех газовых компонентов, которые в блоке адсорбции и блока мембранного газоразделения не были нейтрализованы. Причем, нейтрализованные газовые компоненты из низкотемпературного   плазменного  реактора снова по замкнутому циклу  системы поступают на вход блока адсорбции для последующего разделения на газовые составляющие;
    • различных по объему резервуаров  для временного сбора и утилизации  газовых компонентов;
    • различных трубопроводов, электромагнитных клапанов, заслонок,  электромагнитных дросселей и других  различных датчиков;
    • центрального пульта управления (ЦПУ),  который взаимосвязан с различными блоками управления и электромагнитными клапанами,  управляющий всей комплексной системой. Кроме того, (ЦПУ) должен обеспечивать управлением аварийного выброса газовых компонентов в штатную выпускную магистраль завода, комбината, ТЭС.

    Функционирование  КС «МЕРКУРИЙ»
    Газовые и твердые компоненты из выходных магистралей завода предварительно поступают на вход  центрального распределительного  коллектора  подвода  газовых компонентов.  Далее газовые и твердые компоненты поступают на вход блоков барботажа и скрубберов.  В данном этапе происходит последовательное  отделение и утилизация многих  газовых компонентов от твердых  частиц (см. этапы очистки выше). Далее отделившиеся газовые компоненты от всех твердых частиц поступают в блок адсорбции, где происходит отделение многих газовых компонентов, кроме окиси углерода (СО). Утилизация последнего происходит в блоке катализатора с последующей функцией  регенерации. Далее газовые компоненты поступают в блок абсорбции и десорбции, в данном блоке происходит отделение  газовых компонентов от углекислого газа (СО2) и утилизация последнего. При этом утилизированный углекислый газ (СО2) поступает в ресивер для дальнейшего его применения, в  частности  для получения синтез-газа и водорода, последние будет использоваться, как основной вид топлива для  работы газотурбинных двигателей с целью получения электрической и тепловой энергии.
    При этом все сгорающие газовые компоненты, которые были утилизированы в вышеуказанных блоках, будут использованы  для дожигания в газотурбинных двигателях. Сгорающие газовые компоненты,  будут поступать через регенерационную магистраль (рецикл) на вход турбины. Более того, отработавшие газы газовой турбины вновь поступают через распределительный коллектор на вход системы КС «МЕРКУРИЙ», процесс очистки и утилизации  газов, происходит по замкнутому циклу.
    Таким образом, КС «МЕРКУРИЙ» позволяет создать единый автоматический комплекс, который позволяет на выходе из замкнутой системы получить чистый воздух, а при этом все сгорающие компоненты,  содержащиеся в составе выброса из выходных  магистралей заводов,  снова  дожигаются  в различных энергетических газотурбинных системах, включая углекислого газа.

    Регенерация и утилизация  газовых соединений в КС «МЕРКУРИЙ»
    При  насыщении сорбентов блока адсорбции по команде через ЦПУ происходит автоматическое  переключение  блоков  адсорбции, при этом насыщенный блок адсорбции переходит на режим регенерации. Регенерация  блока адсорбции в КС «МЕРКУРИЙ» происходит посредством перегретого водяного пара, далее  в автоматическом режиме   переходит  в  режим сушки и охлаждение. Посредством турбокомпрессоров блока распределения газовых компонентов регенерационные газы поступают в сепаратор для отделения от водяного пара, а затем  газовые компоненты  поступают  в ресивер сбора для дальнейшего его применения с целью дожигания в ректоре или в газовой  турбине. Процесс утилизации углекислого газа (СО2) происходит в блоке абсорбции посредством жидких сорбентов. Процесс получения синтез-газа происходит в водородном ректоре, затем утилизируется  в ресивере для  дальнейшего применения в качестве топлива.

    Газовые компоненты, которые не прошли разделение в  адсорбционных и мембранных  разделительных  блоках  поступают на вход низко-температурного плазматрона с целью разделение  газов  на отдельные атомы и молекулы  новых веществ. Далее все полученные  новые газовые компоненты снова по замкнутому циклу поступают на вход  адсорбционных и мембранных  разделительных  блоков.