[發(fā)明專利]用于制造能量和氨的發(fā)電站

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201580051543.9
• 申請日: 2015-09-11
• 公開（公告）號: CN106715328A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設計）人: G.施密德;H.?？颂?/a>;D.塔羅塔
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: C01B21/06
• 分類號: C01B21/06;C01C1/02;B01J19/26;F02C6/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 侯宇

1.一種用于制造氨和能量的方法，其中，將選自堿金屬、堿土金屬、鋁和鋅的電正性金屬及其混合物和/或合金噴灑和/或霧化并且用包含氮氣的反應氣燃燒，將反應氣和電正性金屬的經(jīng)反應的混合物與水和/或電正性金屬的氫氧化物水溶液和/或懸浮液混合，將與水和/或電正性金屬的氫氧化物水溶液和/或懸浮液混合的混合物一方面以固態(tài)和/或液態(tài)組分(7)和另一方面以氣態(tài)組分(8)分離，將一方面固態(tài)和/或液態(tài)組分(7)和另一方面氣態(tài)組分(8)的能量至少部分轉化，并且從氣態(tài)組分(8)中分離出氨，其中，反應氣和電正性金屬的經(jīng)反應的混合物與水和/或電正性金屬的氫氧化物水溶液和/或懸浮液的混合是通過將液態(tài)和/或氣態(tài)水噴灑到經(jīng)反應的混合物中和/或將電正性金屬的氫氧化物水溶液和/或懸浮液噴灑到經(jīng)反應的混合物中實現(xiàn)的。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，通過旋風分離器和/或過濾板和/或靜電過濾器實現(xiàn)一方面以固態(tài)和/或液態(tài)組分(7)和另一方面以氣體組分(8)的分離。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中，源自固態(tài)和/或液態(tài)組分(7)的能量的至少部分轉化借助至少一個換熱器實現(xiàn)。

4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的方法，其中，水相對于在反應氣和電正性金屬燃燒時所形成的氮化物的物質的量的比例大于2比1、優(yōu)選大于3比1并且特別優(yōu)選大于3.5比1。

5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的方法，其中，源自氣態(tài)組分(8)的能量向電能的至少部分轉化通過至少一個渦輪機和至少一個發(fā)電機實現(xiàn)。

6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，其中，用過量的氮氣燃燒所述電正性金屬。

7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，過量的氮氣在燃燒后從氣態(tài)組分中(8)中分離并且回收用于燃燒。

8.一種用于制造氨和能量的設備，所述設備包括：

第一反應器(1)，在所述第一反應器中，選自堿金屬、堿土金屬、鋁和鋅的電正性金屬及其混合物和/或合金與包含氮氣的反應氣發(fā)生反應，所述第一反應器被構造為，使包含氮氣的反應氣與電正性金屬發(fā)生反應；

至少一個用于噴灑和/或霧化電正性金屬的第一噴灑裝置和/或霧化裝置(2a)，所述第一噴灑裝置和/或霧化裝置被構造為，將電正性金屬噴灑和/或霧化到第一反應器中；

至少一個用于電正性金屬的第一進料裝置(2)，所述第一進料裝置被構造為，將電正性金屬進料給所述至少一個第一噴灑裝置和/或霧化裝置(2a)；

至少一個用于包含氮氣的反應氣的第二進料裝置(3)，所述第二進料裝置被構造為，將包含氮氣的反應氣進料給第一反應器；

第二反應器(4)，在所述第二反應器中，反應氣和電正性金屬的經(jīng)反應的混合物與水和/或電正性金屬的氫氧化物水溶液和/或懸浮液混合，所述第二反應器被構造為，使反應氣和電正性金屬的經(jīng)反應的混合物與水和/或電正性金屬的氫氧化物水溶液和/或懸浮液混合；

至少一個用于噴灑和/或霧化水和/或電正性金屬的氫氧化物水溶液和/或懸浮液的第二噴灑裝置和/或霧化裝置(5)，所述第二噴灑裝置和/或霧化裝置被構造為，將水和/或電正性金屬的氫氧化物水溶液和/或懸浮液噴灑和/或霧化到第二反應器中；

至少一個用于水和/或電正性金屬的氫氧化物水溶液和/或懸浮液的第三進料裝置，所述第三進料裝置被構造為，將水和/或電正性金屬的氫氧化物水溶液和/或懸浮液進料給所述至少一個第二噴灑裝置和/或霧化裝置(5)；

第一分離裝置(6)，在所述第一分離裝置中，與水和/或電正性金屬的氫氧化物水溶液和/或懸浮液混合的混合物一方面以固態(tài)和/或液態(tài)組分(7)和另一方面以氣態(tài)組分(8)被分離，所述第一分離裝置被構造為，將與水和/或電正性金屬的氫氧化物水溶液和/或懸浮液混合的混合物一方面以固態(tài)和/或液態(tài)組分(7)和另一方面以氣態(tài)組分(8)分離；

至少一個第一能量轉化裝置(9)，所述第一能量轉化裝置被構造為，將固態(tài)和/或液態(tài)組分(7)的能量至少部分轉化；

至少一個第二能量轉化裝置(10)，所述第二能量轉化裝置被構造為，將氣態(tài)組分的能量(8)至少部分轉化；和

第二分離裝置，在所述第二分離裝置中，從氣態(tài)組分中分離出氨，所述第二分離裝置被構造為，從氣態(tài)組分中分離出氨。