RU2158374C1 - Method of power supply of vehicle power unit - Google Patents
Method of power supply of vehicle power unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2158374C1 RU2158374C1 RU99109222/06A RU99109222A RU2158374C1 RU 2158374 C1 RU2158374 C1 RU 2158374C1 RU 99109222/06 A RU99109222/06 A RU 99109222/06A RU 99109222 A RU99109222 A RU 99109222A RU 2158374 C1 RU2158374 C1 RU 2158374C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- vehicle
- energy
- board
- supply according
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 20
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 12
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M sodium;oxocalcium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Ca]=O HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F24V30/00—Apparatus or devices using heat produced by exothermal chemical reactions other than combustion
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области транспорта, преимущественно автомобильного, а более конкретно к способам энергоснабжения, в частности к способам теплового энергоснабжения, обеспечивающим нулевой выброс отработавших веществ в атмосферу. The invention relates to the field of transport, mainly automobile, and more specifically to methods of energy supply, in particular to methods of heat energy supply, providing zero emission of exhaust substances into the atmosphere.
Известен способ энергоснабжения (нагрева газа в медицинских целях) с применением экзотермической реакции между натронной известью (смесь CaO и NaOH) и углекислым газом /см. патент США N 4693235, кл. 126-263, 1985/. A known method of energy supply (heating gas for medical purposes) using an exothermic reaction between soda lime (a mixture of CaO and NaOH) and carbon dioxide / cm. U.S. Patent No. 4,693,235, cl. 126-263, 1985 /.
Однако, NaОН является сравнительно дорогим компонентом, что не позволяет использовать натронную известь для силовых установок автотранспортных средств вследствие нерентабельности. However, NaOH is a relatively expensive component, which does not allow the use of soda lime for power plants of vehicles due to unprofitability.
Кроме того, нарабатываемый в результате такой реакции материал невозможно регенерировать для получения исходных химических компонентов. In addition, the material generated as a result of such a reaction cannot be regenerated to obtain the starting chemical components.
Известен также способ энергоснабжения силовой установки путем химической реакции между компонентами, размещенными на транспортном средстве /см. патент Российской Федерации N 2028472, кл. F 02 В 43/10, 1995/. There is also a method of power supply of a power plant by a chemical reaction between components placed on a vehicle / cm. patent of the Russian Federation N 2028472, cl. F 02 B 43/10, 1995 /.
Химическое вещество является кислородосодержащим и способным в процессе подвода к нему ограниченного количества теплоты генерировать окисляющий компонент (свободный кислород). Последний направляют в реакционную зону, где происходит экзотермическое взаимодействие окисляющего компонента (кислорода) и окисляемого компонента (горючего). Выделяемая в ходе указанного процесса тепловая энергия преобразуется в механическую посредством двигателя внутреннего сгорания или двигателя с внешним подводом теплоты. При этом применение в качестве окисляющего компонента чистого кислорода активизирует процесс сгорания, что обеспечивает существенное снижение выбросов оксида углерода и заметно снижает количество выбросов оксидов азота. The chemical substance is oxygen-containing and capable of generating an oxidizing component (free oxygen) during the supply of a limited amount of heat to it. The latter is sent to the reaction zone, where the exothermic interaction of the oxidizing component (oxygen) and the oxidized component (fuel) takes place. The thermal energy released during this process is converted into mechanical energy by means of an internal combustion engine or an engine with an external supply of heat. Moreover, the use of pure oxygen as an oxidizing component activates the combustion process, which provides a significant reduction in carbon monoxide emissions and significantly reduces the amount of nitrogen oxide emissions.
Однако такой процесс не является безотходным, так как в атмосферу попадает как некоторый процент оксида углерода, так и значительное количество углекислого газа. However, such a process is not waste-free, since both a certain percentage of carbon monoxide and a significant amount of carbon dioxide enter the atmosphere.
Задача, на решение которой направлен предлагаемый способ теплового энергоснабжения транспортного средства, заключается в предотвращении попадания в атмосферу каких-либо токсичных или нежелательных выбросов, в том числе и углекислого газа, рост концентрации которого в воздухе способствует развитию парникового эффекта. The task to which the proposed method of thermal energy supply of the vehicle is aimed is to prevent any toxic or undesirable emissions, including carbon dioxide, from entering the atmosphere, the increase in the concentration of which in the air contributes to the development of the greenhouse effect.
Технический результат, достигаемый изобретением, сводится к исключению каких-либо выбросов в атмосферу при перемещении автотранспортного средства с одновременным обеспечением повторного формирования из наработанного на борту автотранспортного средства химического вещества, окисляющего и окисляемого компонентов по схеме замкнутого цикла. The technical result achieved by the invention is to eliminate any emissions into the atmosphere when moving a vehicle while ensuring the re-formation of a chemical substance that oxidizes and oxidizes from an on-board vehicle, oxidizing and oxidizing components according to a closed-loop scheme.
Данный технический результат обеспечивается благодаря тому, что в способе энергоснабжения силовой установки автотранспортного средства путем химической реакции окисления между компонентами, размешенными на борту, предусматривающем применение в качестве окисляемого компонента мелкодисперсного порошка оксида кальция и в качестве окисляющего компонента диоксида углерода, находящегося в газовой фазе под давлением, указанные компоненты дозированно поступают в реакционную зону, где в результате экзотермической реакции образуется карбонат кальция, при этом выделяющуюся в ходе хищнического процесса тепловую энергию отводят из реакционной зоны и преобразуют в механическую энергию при помощи двигателя с внешним подводом теплоты, а наработанный на борту карбонат кальция периодически извлекают и подвергают термическому разложению в стационарных условиях, после чего образуемые оксид кальция и диоксид углерода вновь размещают на борту автотранспортного средства. This technical result is achieved due to the fact that in the method of power supply of a power plant of a vehicle by a chemical oxidation reaction between components placed on board, providing for the use of finely divided calcium oxide powder as an oxidizable component and as an oxidizing component of carbon dioxide in a gas phase under pressure , these components are metered into the reaction zone, where as a result of the exothermic reaction, car calcium onate, while the thermal energy released during the predatory process is removed from the reaction zone and converted into mechanical energy using an engine with external heat input, and the calcium carbonate produced on board is periodically extracted and subjected to thermal decomposition under stationary conditions, after which calcium oxide is formed and carbon dioxide is again placed on board the vehicle.
Технический результат обеспечивается также благодаря тому, что диоксид углерода подают под давлением 0,1...3 МПа, а экзотермическую реакцию ведут при T= 600. ..1200К.; термическое разложение карбоната кальция ведут при Т= 1200...1500К; образующийся в качестве исходного продукта оксид кальция подвергают тонкому помолу, а образовавшийся диоксид углерода сжижают или отверждают; термическое разложение осуществляют при помощи экологически чистого централизованного источника энергии. The technical result is also provided due to the fact that carbon dioxide is supplied at a pressure of 0.1 ... 3 MPa, and the exothermic reaction is carried out at T = 600. ..1200K .; thermal decomposition of calcium carbonate is carried out at T = 1200 ... 1500K; the calcium oxide formed as a starting material is milled and the carbon dioxide formed is liquefied or solidified; thermal decomposition is carried out using an environmentally friendly centralized energy source.
Описание способа
Энергоснабжение силовой установки автотранспортного средства обеспечивается при помощи следующей химической реакции. Окисляемый компонент, оксид кальция, реагирует с окисляющим компонентом, диоксидом углерода. В ходе экзотермической реакции между ними образуется карбонат кальция.Method Description
The power supply of the power plant of the vehicle is provided by the following chemical reaction. The oxidizable component, calcium oxide, reacts with the oxidizing component, carbon dioxide. During an exothermic reaction, calcium carbonate is formed between them.
(Под ред. профессора Ханса Койне "Химия. Справочное руководство", стр. 39 п. 5.4.2, Раздел Соединения кальция. Изд. 4, "Химия", Ленинградское отделение, 1975).
(Under the editorship of Professor Hans Koyne "Chemistry. Reference Guide", p. 39 p. 5.4.2, Section Calcium Compounds. Vol. 4, "Chemistry", Leningrad Branch, 1975).
Процесс протекает в замкнутом объеме (термохимическом реакторе), куда дозированными порциями подается мелкодисперсный порошок оксида кальция и углекислый газ под избыточным давлением 0,1...3 МПа. При этом в процессе экзотермической реакции на 56 г CaO и 44 г CO2 образуется 100 г CaCO3. Образующийся карбонат кальция непрерывно удаляется из реактора, а выделяемая в ходе реакции тепловая энергия в количестве 176,4 кДж/моль преобразуется в механическую энергию посредством двигателя с внешним подводом теплоты, функционирующим, например, по циклу Стирлинга (температура рабочего тела, в частности водорода, 1000. . .1200К). Подвод теплоты от реактора к рабочему телу двигателя может быть организован при помощи тепловой трубы.The process proceeds in a closed volume (thermochemical reactor), where finely dispersed calcium oxide powder and carbon dioxide are supplied in metered doses under an overpressure of 0.1 ... 3 MPa. In the exothermic reaction, 56 g of CaO and 44 g of CO 2 form 100 g of CaCO 3 . The resulting calcium carbonate is continuously removed from the reactor, and the thermal energy released during the reaction in the amount of 176.4 kJ / mol is converted into mechanical energy by means of an engine with an external heat supply, functioning, for example, according to the Stirling cycle (temperature of the working fluid, in particular hydrogen, 1000. .1200K). The supply of heat from the reactor to the working fluid of the engine can be arranged using a heat pipe.
Удельная энергия заявленного теплового энергоисточника составляет 490 Вт•ч/кг, а с учетом КПД преобразования тепловой энергии в механическую она ориентировочно будет равна 200...300 Вт•ч/кг. Большие значения соответствуют городскому автотранспортному средству, снабженному рекуперативным приводом. The specific energy of the declared heat source is 490 W • h / kg, and taking into account the efficiency of conversion of thermal energy into mechanical energy, it will approximately be 200 ... 300 W • h / kg. Larger values correspond to a city motor vehicle equipped with a regenerative drive.
Углекислый газ может храниться на борту как в сжиженном состоянии, так и в виде сухого льда. Последний переходит в газообразное состояние в процессе сублимации. Carbon dioxide can be stored on board both in a liquefied state and in the form of dry ice. The latter goes into a gaseous state in the process of sublimation.
Карбонат кальция, нарабатываемый на борту автотранспортного средства в процессе движения, периодически извлекают из автомобиля и подвергают термическому разложению в стационарных условиях при помощи экологически чистого централизованного источника энергии (в идеале солнечной). Образовавшиеся в ходе переработки CaCO3 исходные продукты: оксид кальция (после тонкого помола) и углекислый газ (после сжижения или отверждения), вновь размещают на борту транспортного средства.Calcium carbonate produced on board a vehicle during movement is periodically removed from the vehicle and thermally decomposed under stationary conditions using an environmentally friendly centralized energy source (ideally solar). The initial products formed during the processing of CaCO 3 : calcium oxide (after fine grinding) and carbon dioxide (after liquefaction or curing), are again placed on board the vehicle.
Таким образом удается организовать безотходный замкнутый экологически чистый цикл, включающий тепловое энергоснабжение СУ автомобиля при его движении и последующую подготовку окисляющего и окисляемого компонентов для их повторного (многократного) использования в энергоисточнике автотранспортного средства. Неограниченные сырьевые ресурсы карбоната кальция и его дешевизна, а также обеспечение замкнутости химического цикла, исключающего попадание в атмосферу земли диоксида углерода, делает заявленный способ энергоснабжения автотранспортных средств весьма перспективным. Thus, it is possible to organize a non-waste closed environmentally friendly cycle, including thermal power supply of the SU of the car during its movement and the subsequent preparation of the oxidizing and oxidizable components for their repeated (multiple) use in the energy source of a motor vehicle. Unlimited raw materials of calcium carbonate and its low cost, as well as ensuring the closure of the chemical cycle, which excludes carbon dioxide from entering the earth’s atmosphere, makes the claimed method of energy supply for vehicles very promising.
Claims (5)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99109222/06A RU2158374C1 (en) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | Method of power supply of vehicle power unit |
| PCT/RU2000/000133 WO2000065211A1 (en) | 1999-04-23 | 2000-04-14 | Method for supplying electricity to the powerplant installation of a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99109222/06A RU2158374C1 (en) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | Method of power supply of vehicle power unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2158374C1 true RU2158374C1 (en) | 2000-10-27 |
Family
ID=20219329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99109222/06A RU2158374C1 (en) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | Method of power supply of vehicle power unit |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2158374C1 (en) |
| WO (1) | WO2000065211A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230070109A1 (en) * | 2020-01-28 | 2023-03-09 | Saltx Technology Ab | System and method for transportable energy storage and carbon capture |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4020798A (en) * | 1972-10-27 | 1977-05-03 | Skala Stephen F | Internal combustion engine fueled by NaK |
| GB2148385A (en) * | 1983-10-19 | 1985-05-30 | Peter Spencer | Production of synthesis gas using an I.C. engine |
| SU1645580A1 (en) * | 1989-05-31 | 1991-04-30 | Ленинградское высшее военное инженерное строительное Краснознаменное училище им.генерала армии А.Н.Комаровского | Method of producing gas-oxygen mixture for internal combustion engine operating in a closed cycle |
| RU2028472C1 (en) * | 1992-01-28 | 1995-02-09 | Логунов Алексей Тимофеевич | Power plant operating procedure |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL6606406A (en) * | 1966-05-11 | 1967-11-13 | ||
| FR2418422A1 (en) * | 1978-02-24 | 1979-09-21 | Fives Cail Babcock | Storing and recovering heat energy - by decomposing calcium carbonate and recombining the products elsewhere |
-
1999
- 1999-04-23 RU RU99109222/06A patent/RU2158374C1/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-04-14 WO PCT/RU2000/000133 patent/WO2000065211A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4020798A (en) * | 1972-10-27 | 1977-05-03 | Skala Stephen F | Internal combustion engine fueled by NaK |
| GB2148385A (en) * | 1983-10-19 | 1985-05-30 | Peter Spencer | Production of synthesis gas using an I.C. engine |
| SU1645580A1 (en) * | 1989-05-31 | 1991-04-30 | Ленинградское высшее военное инженерное строительное Краснознаменное училище им.генерала армии А.Н.Комаровского | Method of producing gas-oxygen mixture for internal combustion engine operating in a closed cycle |
| RU2028472C1 (en) * | 1992-01-28 | 1995-02-09 | Логунов Алексей Тимофеевич | Power plant operating procedure |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230070109A1 (en) * | 2020-01-28 | 2023-03-09 | Saltx Technology Ab | System and method for transportable energy storage and carbon capture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2000065211A1 (en) | 2000-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2272782C2 (en) | Production of hydrogen out of carbon-containing material | |
| EP1001002A2 (en) | Method for producing hydrogen by thermochemical decomposition | |
| US7829051B2 (en) | Production and uses of carbon suboxides | |
| US6083409A (en) | Method for treating organic wastes | |
| US20100196244A1 (en) | Method and device for binding gaseous co2 to sea water for the flue gas treatment with sodium carbonate compounds | |
| KR100309437B1 (en) | Stackless waste material renewal process by oxygen enriched gas | |
| JP4395570B2 (en) | Method for producing hydrogen by thermochemical decomposition of water | |
| JPS6015677B2 (en) | Method for producing combustible gas | |
| DE69920005D1 (en) | METHOD FOR PRODUCING CARBONIC RESIDUES WITH CATALYTIC EFFECT | |
| RU2002124139A (en) | CATALYST FOR N2O DECOMPOSITION, ITS APPLICATION, AND ALSO WAY OF ITS PRODUCTION | |
| US3710737A (en) | Method for producing heat | |
| RU2158374C1 (en) | Method of power supply of vehicle power unit | |
| JPH05503662A (en) | Catalytic decomposition of cyanuric acid and use of its products to reduce nitrogen oxide emissions | |
| DE60011089D1 (en) | METHOD FOR PRODUCING CARBONIC RESIDUES WITH CATALYTIC EFFECT | |
| ES433341A1 (en) | Gas turbine process utilizing purified fuel and recirculated fuel gas | |
| FI81072C (en) | Process for the production of thermal energy by combustion of synthesis gas | |
| JP2005279361A (en) | Waste material treatment method | |
| RU2404925C2 (en) | Uranium oxide obtaining method | |
| RU2181185C2 (en) | Method for power supply of power plant of motor vehicle (modifications) | |
| JP3915010B2 (en) | Method for producing hydrogen by thermochemical decomposition | |
| JPS5458247A (en) | Heat-energy storing method | |
| JP7654399B2 (en) | Calcium oxide manufacturing method | |
| FR2698090A1 (en) | Process for converting pollutant oxides of sulfur and nitrogen from gaseous effluents | |
| RU2196733C1 (en) | Method of production of ammonia | |
| JPH10231488A (en) | Method for utilizing synthetic clean gas obtained from waste |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040424 |