TR2024017447A2 - Sentez gazlarin yakilmasina yöneli̇k bi̇r düzenek ve yöntem - Google Patents

Abstract

Buluş, yüksek sıcaklıkta üretilen sentez gazının yakılma sürecinde, gazın ısıl değerini düşürmeden ve soğutma için ek bir enerjiye ihtiyaç duyulmadan yakılmasını sağlamak üzere geliştirilen bir düzenek ve gaz yakma yöntemi ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME SENTEZ GAZLARIN YAKILMASINA YÖNELIK BIR DÜZENEK VE YÖNTEM Teknik Alan Bulus, yüksek sicaklikta üretilen sentez gazinin yakilma sürecinde, gazin isil degerini düsürmeden ve sogutma için ek bir enerjiye ihtiyaç duyulmadan yakilmasini saglamak üzere gelistirilen bir düzenek ve gaz yakma yöntemi ile ilgilidir. Önceki Teknik Sentez gazi gazlastirma yolu ile kömür, biyokütle, kati atiklar vb. gibi materyallerden elde edilebilen bir yakit türüdür. Sentez gazlari hidrojen, karbon monoksit, metan, karbon dioksit, azot, su ve kükürtlü bilesiklerden olusmaktadir. Enerji üretimi için dogal gazin yerine kullanilabildigi gibi yine kimyasal ve sivi yakitlarin üretiminde de temel girdi olmaktadir. Yüksek verim ve düsük emisyon degerleri hedefleyen ileri enerji santrallerinde de tercih edilmektedir. Günümüzde, santrallerde elektrik üretimi ve konutlarda isinma için yakit olarak kömür ve dogal gaz, tasitlarda ise LPG ve petrolden elde edilen benzin ve mazot kullanilmaktadir. Karbon temelli bu yakitlardan özellikle sivi ve kati olanlari, yanma sonu ürünleri bakimindan çevre üzerinde daha olumsuz etkilere neden oldugu da bilinmektedir. Ekonomik kaygilar, disa bagimlilik ve çevre problemleri sentez gazinin üretimi ve kullanimina dikkat çekmektedir. Sentez gazlari çok yüksek sicakliklarda üretildigi için brülörlerde yakilmadan önce minimum 50 C sicakliklara kadar sogutulmasi gerekmektedir. Bu da sentez gazinin isil degerinin düsmesine ve sogutma için ilave enerji harcanmasina yol açmaktadir. Sentez gazlari yaklasik 500 C sicakliklarda üretildiginden piyasada bulunan brülörler ile yakilmasi mümkün degildir. Sentez gazlarinin mevcut brülörlerde yakilmasi için ilk önce düsük sicakliklara sogutulmasi gerekmektedir. Dolayisiyla, sentez gazlarinin sogutulmasi için ilave enerji ihtiyaci dogmakta ve sogutma sonrasi sentez gazinin isil enerjisinin düsmesi bir sorun olusturmaktadir. konulu patent basvurusu; Bir hidrokarbon dönüsüm islemi için bir aparat, bir yanma odasi, yanma odasi ile sivi iletisimi içinde olan bir konveksiyon odasi, yanma odasina yerlestirilmis en az bir brülör, bir tepkime odasi, bir birinci karisik beslemenin tepkime odasinin bir birinci kisminin içinden akmasi için bir araç, ve bir ikinci karisik beslemenin tepkime odasinin bir ikinci kisminin bir dairesel parçasi içinden akmasi için bir araç içermekte olup, ikinci kisim, birinci kisim ile sivi iletisimi içinde bir tüp içinde tüptür. Brülör(ler), hissedilir bir isiya sahip bir baca gazinin yanma odasindan konveksiyon odasina bir akisini olusturur. Konveksiyon odasindaki baca gazinin akisi, ikinci karisik besleme akisinin aksi yönündedir. gazlastirmasiyla bir sentez gazinin entalpisinin kullanimina iliskin yöntem ve tertibat." konulu patent basvurusu; sürüklemeli akisli gazlastirma yöntemiyle arttirilmis basinç altinda cüruf erime sicakliginin üzerindeki bir sicaklikta sentez gazi üretmek için bir yöntemdir ve burada brülörler ile bir reaktöre beslenen kati ince ögütülmüs karbon içeren kullanilir ve bu brülörler ayni zamanda oksijen veya oksijenle zenginlestirilmis bir gaz karisimini da gazlastirmaya besler ve yakit brülörlerin esmerkezli olarak reaksiyon odasinin veya kapak bölümünün etrafina dizildigi bir brülör düzleminde beslenir ve elde edilen sentez gazi akis yönünde veya akisin tersi yönünde bir çikis agzi üzerinden reaksiyon odasindan tahliye edilir ve böylece sentez gazi soguk gaz, buhar veya sivi sogutma akiskanlariyla sogutulmasi için bir tutma odasina verilir ve burada reaktör ile tutuma odasi arasinda bir sogutma odasi bulunur ve sogutma odasinda baska brülör düzlemleri bulunur ve bu brülör düzlemlerinde yenilenebilir veya biyolojik yakitlar sentez gazina verilir ve böylece biyolojik ham maddesinin endoterm gazlastirma reaksiyonu için sentez gazinin isi entalpisinden faydalanilabilir. Bulus ayni zamanda birden fazla düzlemde sentez gazi üretmek için bir tertibati da kapsar ve burada yenilenebilir yakit buharli veya buharsiz ve oksijenli veya oksijensiz olarak gazlastirma odasina beslenir ve sicak sentez gazinin entalpisi yenilenebilir yakitin gazlastirilmasi için kullanilir. Yukarida bahsedilen mevcut gereksinim ve teknigin bilinen durumuna ait uygulama incelendiginde söz konusu dezavantajlari ortadan kaldirmak üzere bulus sahibi; isbu bulus ile, yüksek sicaklikta üretilen sentez gazinin yakilma sürecinde, gazin isil degerini düsürmeden ve ek bir enerjiye ihtiyaç duyulmadan sogutulmasina gerek kalmaksizin bir düzenek ve gaz yakma yöntemi gelistirmistir. Bulusun Amaci ve Kisa Açiklamasi Bulusun ana amaci, yüksek sicaklikta üretilen sentez gazlarinin hiçbir ilave isleme tabi tutulmadan yakilabilmesini saglamaktir. Bulusun bir diger amaci, gazin sogutulmasi için ek bir enerjiye ihtiyaç duyulmadan ve gazin isil degerini düsürmeden yakma islemini gerçeklestirmektir. Bulusun bir diger amaci, sentez gazinin isil degerini oldugu gibi termal enerjiye dönüstürmektedir. Anlatilan amaçlarin yerine getirilmesi için bulus; yüksek sicaklikta üretilen sentez gazinin yakilma sürecinde, gazin isil degerini düsürmeden ve sogutma için ek bir enerjiye ihtiyaç duyulmadan yakilmasini saglamak üzere gelistirilen bir sentez gazi yakma düzenegi olup; yakma isleminin yapilmasini saglayan silindirik forma sahip gövde, gövdenin yüksek sicakliklarda dayanakliligini saglamak üzere, gövde iç yüzeyini kaplayan, refrakter malzeme, bahsedilen gövde ile irtibatli, sentez gazinin tegetsel bir açi ile girerek gövde içerisinde girdap hareketi (swirl) yapmasini saglayan gaz giris alani, bahsedilen gövde ile irtibatli, havanin tegetsel bir açi ile girerek gövde içerisinde girdap hareketi (swirl) yapmasini saglayan hava giris alani, gövdenin üst kisminda konumlanan, sentez gazinin tutusturma islemini gerçeklestiren pilot brülör içermektedir. Yukarida bahsedilen ve asagidaki detayli anlatimdan anlasilacak tüm avantajlari gerçeklestirmek üzere mevcut bulus; bahsedilen özellikleri itibari ile birçok kolayligi beraberinde getirmektedir. Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere atiflar yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir, bu nedenle degerlendirmenin de bu sekilleri ve detayli açiklamalari göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir. Sekillerin Kisa Açiklamasi Sekil 1; Bulus konusu sentez gazi yakma düzeneginin önden görünümüdür. Sekil 2; Bulus konusu sentez gazi yakma düzeneginin üstten görünümüdür. Sekil 3; Bulus konusu sentez gazi yakma düzeneginin a-a kesit görünümüdür Sekil 4; Bqus konusu sentez gazi yakma düzeneginin izometrik görünümüdür. Referans Numaralari Gaz giris alani Hava giris alani Pilot brülör 4. Gövde Refraktermalzeme . Sentez gazi yakma düzenegi Bulusun Detayli Açiklamasi Bu detayli açiklamada, bulus konusu sentez gazi yakma düzeneginin (A) konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak ve hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir. Söz konusu bulus; yüksek sicaklikta üretilen sentez gazinin yakilma sürecinde, gazin isil degerini düsürmeden ve sogutma için ek bir enerjiye ihtiyaç duyulmadan yakilmasi için gelistirilen bir sentez gazi yakma düzenegidir (A). Mevcut teknikte, sentez gazlari çok yüksek sicakliklarda üretildigi için brülörlerde yakilmadan önce minimum 50 C sicakliklara kadar sogutulmasi gerekmektedir. Bu da sentez gazinin isil degerinin düsmesine ve sogutma için ilave enerji harcanmasina yol açmaktadir. Sentez gazlari yaklasik 500 C sicaklikta üretildiginden piyasada bulunan brülörler ile yakilmasi mümkün degildir. Sentez gazlarinin mevcut brülörlerde yakilmasi için ilk önce düsük sicakliklara sogutulmasi gerekmekte, bu nedenle ek enerjiye ihtiyaç duyulmaktadir. Bqus ile Bqus konusu sentez gazi yakma düzenegi (A), Sekil 1, Sekil 3 ve Sekil 4' te görüldügü üzere silindirik formlu bir gövdeye (4) sahiptir. Bahsedilen gövde (4), yanma sonucu ortaya çikan yüksek sicakliga dayanikli refrakter malzeme (5) ile kaplanmistir. Gövdenin (4) bir yaninda, sentez gazinin içeri girmesi için gaz giris alani (2), diger yaninda ise hava girisi için hava giris alani (2) bulunmaktadir. Gövdenin (4) üst kisminda pilot alevi olusturacak bir pilot brülörü (3) konumlandirilmistir. Sekil 2'de görüldügü üzere, sentez gazi gövdeye (4) gaz giris alanindan (1) tegetsel bir açi ile girerek gövde (4) içerisinde girdap (swirl) hareketi yapmaktadir. Bu sirada hava, yine tegetsel olarak hava giris alanindan (2) girerek ayni sekilde gövde (4) içerisinde girdap hareketi yapmaktadir. Bahsedilen girdap hareketi sayesinde, sentez gazi ve hava birbiri ile karismakta, ayni zamanda gövdenin (4) üst kisminda bulunan pilot brülör (3) alevi ile kolayca tutusturularak yakilmaktadir. Sentez gazi yakildiktan sonra, bulus konusu sentez gazi yakma düzeneginin (A) uç noktasindan çikmakta ve buradan gövde (4), yanma enerjisinin degerlendirilecegi bir kazana monte edilerek kazanda buhar veya sicak su enerjisine dönüstürülebilmektedir. Böylelikle, yüksek sicaklikta üretilen sentez gazlari hiçbir ilave isleme tabi tutulmadan yakilabilmektedir. Dolayisiyla hem yakma hem sogutma isleminin ayni anda yapildigi, sogutma için ek bir enerjiye ihtiyaç duyulmadigi bir yapi meydana gelmektedir. Mevcutta düsen sentez gazinin isil degeri, bulus konusu sentez gazi yakma düzeneginde (A) oldugu gibi termal enerjiye dönüstürülmektedir. TR TR

Claims (2)

ISTEMLER

1. Bulus, yüksek sicaklikta üretilen sentez gazinin yakilma sürecinde, gazin isil degerini düsürmeden ve sogutma için ek bir enerjiye ihtiyaç duyulmadan yakilmasini saglamak üzere gelistirilen bir sentez gazi yakma düzenegi (A) olup, özelligi; yakma isleminin yapilmasini saglayan silindirik forma sahip gövde (4), gövdenin (4) yüksek sicakliklarda dayanakliligini saglamak üzere, gövde (4) iç yüzeyini kaplayan, refrakter malzeme (5), bahsedilen gövde (4) ile irtibatli, sentez gazinin tegetsel bir açi ile girerek gövde (4) içerisinde girdap hareketi (swirl) yapmasini saglayan gaz giris alani bahsedilen gövde (4) ile irtibatli, havanin tegetsel bir açi ile girerek gövde (4) içerisinde girdap hareketi (swirl) yapmasini saglayan hava giris alani (2), gövdenin (4) üst kisminda konumlanan, sentez gazinin tutusturma islemini gerçeklestiren pilot brülör (3), içermesi ile karakterize edilmektedir.

2. Bulus, bir sentez gazi yakma yöntemi olup, özelligi; Gövdenin (4) üst kisminda bulunan pilot brülörün (3) çalistirilmasi, Sentez gazin gaz giris alanindan (1) gövde (4) içerisine tegetsel bir açi ile girmesi, Havanin hava giris alanindan (2) gövde (4) içerisine tegetsel bir açi ile girmesi, Sentez gazin ve havanin gövde içerisinde girdap hareketi (swirl) yapmasi, Gövdenin (4), yanma enerjisinin degerlendirilecegi bir kazana monte edilmesi, Sentez gazin, kazanda buhar veya sicak su enerjisine dönüstürülmesi islem adimlarini içermesidir.