Спосіб одержання електричної енергії із регенеративної, утвореної з рослин, біомаси і пристрій для реалізації способу (варіанти)

1. Способ получения электрической энергии из регенеративной, образованной из растений, биомассы, в частности, из образованной из круглогодичных растений С4 биомассы, при котором в модуле создания биомассы создают биомассу, при этом в преобразовательном модуле биомассу газифицируют в водородсодержащий неочищенный газ, при этом из неочищенного газа в модуле обогащения неочищенного газа образуют горючий очищенный газ с высоким содержанием водорода и при этом в проточном модуле с помощью топливных элементов получают электрическую энергию, отличающийся тем, что: — в модуле создания биомассы за счет подкормки растений соответствующими удобрениями создают биомассу, бедную серой и хлором; — преобразовательный модуль включают в работу, по меньшей мере, с одним аллотермическим преобразователем, при этом в преобразователь подают водяной пар в качестве газифицирующего средства, при этом время пребывания биомассы и/или неочищенного газа в преобразователе, а также давление и температуру в преобразователе регулируют с возможностью обеспечения удаления содержащихся в биомассе щелочных соединений из преобразователя с образующейся золой, и при этом образующуюся как промежуточный продукт смолу газифицируют в преобразователе в основном в окиси углерода и водорода; — в модуле обогащения неочищенного газа образуют горючий очищенный газ с содержанием окисей углерода менее 1%; 2 (19) 1 3 39981 4 изводят посредством попеременного восстановлентилями для попеременного окисления, соответстния окисленной металлической губки неочищенвенно, восстановления металлических губок в реным газом и последующего окисления восстановакторах с металлическими губками, а также протоленной металлической губки водяным паром. чный модуль, по меньшей мере, с одним топлив8. Способ по одному из пп. 1 - 5, отличающийся ным элементом РЕМ для получения электричестем, что при этом в аллотермическом преобразокой энергии из очищенного горючего газа. вателе образуют неочищенный газ с соотношени10. Устройство для получения электрической энеем объёмов водород/угарный газ более 3 за счет ргии из регенеративной, образованной из растевыбора соотношения масс пар/биомасса более ний, биомассы, содержащее модуль для создания 1,3 и при этом образование горючего очищенного биомассы, преобразовательный модуль для газигаза в модуле обогащения неочищенного газа профикации биомассы с помощью водяного пара в изводят посредством обогащения водородом говодород, содержащий неочищенный газ, модуль рючего очищенного газа, по меньшей мере, до обогащения неочищенного газа для образования 99% по объёму с помощью метода PSA с, по меиз неочищенного газа горючего очищенного газа, ньшей мере, двумя абсорбционными реакторами, содержащего, по меньшей мере, 99 объемн. % вои при этом в горючий очищенный газ добавляют дорода, отличающийся тем, что модуль обогаводяной пар в количестве, необходимом для длищения неочищенного газа содержит, по меньшей тельной работы топливного элемента РЕМ. мере, два абсорбционных реактора, предпочтите9. Устройство для получения электрической энерльно реакторы с молекулярными ситами, с, по мегии из регенеративной, образованной из растений, ньшей мере, одним компрессором, трубопроводабиомассы, содержащее модуль для создания биоми, переключаемыми вентилями и одним декомпмассы, преобразовательный модуль для газифирессионным устройством для попеременной очискации биомассы в водородсодержащий неочищентки неочищенного газа в одном абсорбционном ный газ, модуль обогащения неочищенного газа реакторе под давлением, соответственно, для для образования из неочищенного газа горючего промывки другого абсорбционного реактора поочищенного газа, содержащего, в основном, водосредством декомпрессии, а также проточный мород и водяной пар, отличающийся тем, что модуль, по меньшей мере, с одним топливным эледуль обогащения неочищенного газа содержит, по ментом РЕМ для получения электрической энерменьшей мере, два реактора с металлическими гии из горючего очищенного газа, при этом перед губками, предпочтительно реакторы с железными топливным элементом расположено устройство губками, с трубопроводом подвода водяного пара, увлажнения горючего очищенного газа. а также с трубопроводами и переключаемыми ве рная мембрана является электрически изолирующей, то в результате этого процесса с электородов может сниматься постоянный ток, который при необходимости может быть преобразован в переменное напряжение сети. Более подробные сведения о топливных элементах РЕМ содержатся, например, в справочнике по топливным элементам "Fuel Cells, a Handbook", К. Chinoshita, Lawrence Berkeley Laboratory, Berkeley, California, USA, 1998, Kapitel 6.2. Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ создания электрической энергии из регенеративной, образованной из растений биомассы, в частности, из образованной из круглогодичных растений С4 биомассы, при котором в модуле создания биомассы создают биомассу, при этом в преобразовательном модуле биомассу газифицируют в водородосодержащий неочищенный газ, при этом из неочищенного газа в модуле обогащения неочищенного газа образуют горючий очищенный газ с высоким содержанием водорода и при этом в проточном модуле с помощью топливных элементов получают электрическую энергию /Departament of Energy (DOE), November 1992, DE 93000009/. В известном способе из биомассы сперва получают метанол. Затем метанол в преобразователе превращается в водородосодержащий неочищенный газ. Затем в установке обогащения неочищенного газа из неочищенного газа удаляется об Изобретения относятся к способу и к устройствам для получения электрической энергии из регенеративной, создаваемой из растений биомассы и к вариантам устройств для реализации способа. При этом в преобразователе создают водородосодержащий неочищенный газ, а из неочищенного газа в обогатительной установке для неочищенного газа образуется горючий очищенный газ с высоким содержанием водорода и в проточном модуле с помощью топливных элементов РЕМ получают электрическую энергию. Биомасса может изготовливаться из растений, выращиваемых для целей получения энергии. Биомассу можно создавать также и из растительных отходов. Сокращение РЕМ означает "мембрана замещения протонов" и/или "полимерно-электролитная мембрана", что является синонимами. Топливные элементы РЕМ имеют в своей принципиальной конструкции полимерную мембрану с проницаемыми каталитическими электродами на обеих сторонах мембраны. Благодаря этому на одной стороне мембраны образован катод и на другой стороне мембраны анод. Катод и анод снабжены катодной и анодной камерами. В анодную камеру подается водородосодержащий горючий газ, при этом водород окисляется на аноде в протоны. Протоны обладают большой подвижностью в полимерной мембране и перемещаются к катоду, где подаваемый в катодную камеру, например, кислород воздуха восстанавливается в воду. Так как полиме 2 5 39981 6 разованный при преобразовании угарный газ. Поким преобразователем, при этом в преобразовалученный очищенный горючий газ, в значительной тель подают водяной пар в качестве газифицирустепени очищенный от угарного газа, направляетющего средства, при этом время пребывания биося на топливные элементы РЕМ. массы и/или неочищенного газа в преобразоватеНедостатком этого способа является то, что снале, а также давление и температуру в преобразочала из биомассы необходимо сложным образом обвателе регулируют с возможностью обеспечения разовать метанол, а также то, что при этом теряется удаления содержащихся в биомассе щелочных угарный газ, обладающий теплотой сгорания. соединений из преобразователя с образующейся Наиболее близким к предлагаемым устройстзолой, и при этом образующуюся как промежуточвам по технической сущности является устройство ный продукт смолу газифицируют в преобразовадля создания электрической энергии из регенерателе в основном в окиси углерода и водорода; тивной, образованной из растений биомассы, соc) в модуле обогащения неочищенного газа держащее модуль для создания биомассы, преобобразуют горючий очищенный газ с содержанием разовательный модуль для газификации биомасокисей углерода менее 1%; сы в водородосодержащий неочищенный газ, моd) горючий очищенный газ в проточном модудуль обогащения неочищенного газа для образоле преобразуют с помощью по меньшей мере одвания из неочищенного газа горючего очищенного ного топливного элемента с мембраной замещегаза, содержащего, в основном, водород и водяния протонов и/или полимерно-электролитной ной пар /Departament of Energy (DOE), November мембраной (РЕМ) в ток, при этом рабочую темпе1992, DE 93000009/. ратуру топливного элемента РЕМ, содержание воНедостатком этого устройства является то, ды в горючем очищенном газе и давление горючечто в нем не применяется модульная конструкция го очищенного газа согласовывают друг с другом с согласованием и регулированием рабочих парадля обеспечения высокой плотности мощности. метров различных модулей, что существенно усОсобенностью предлагаемого способа являетложняет и удорожает процесс. ся и то, что при этом растения удобряются без исВ основу изобретения поставлена задача созпользования сульфата аммония и хлорида калия. дания такого способа для создания электрической Особенностью предлагаемого способа являетэнергии из регенеративной, образованной из растеся и то, что при этом аллотермический преобразоний биомассы, при осуществлении которого более ватель выполняют в виде реактора с вихревым полно использовалась бы энергия, содержащаяся в слоем, который работает при температуре 650биомассе. Эта задача решается за счет выбора ра900°С, предпочтительно, 750°С и давлении 1,5-5 стений для создания биомассы, для выращивания бар, предпочтительно, 3 бара. которых требуется меньшее количество удобрений Особенностью предлагаемого способа являети тем самым значительно сокращатеся содержание ся и то, что при этом время нахождения биомассы в биомассе вредных соединений серы, хлора и щев аллотермическом преобразователе регулируют лочных соединений. Кроме того, в основу изобрететак, что содержание смолы в неочищенном газе ния поставлена задача создания таких устройств составляет менее 0,1%. для создания электрической энергии из регенератиОсобенностью предлагаемого способа являетвной, образованной из растений биомассы, котося и то, что при этом попутно транспортируемую с рые работали бы надежно с большим сроком служнеочищенным газом, содержащую щелочи тонкую бы. Эта задача решается за счет модульного постпыль, удаляют из неочищенного газа с помощью роения устройств, а также соединения модулей в фильтровального устройства. систему, что позволяет согласовать управление, Особенностью предлагаемого способа является соответственно, регулирование параметров рабои то, что при этом в аллотермическом преобразовачих условий отдельных модулей так, что система в теле образуют неочищенный газ с примерно равным целом работает оптимально. по объёму содержанием водорода и угарного газа Поставленная задача решается в предлагаепутем выбора соотношения масс пар/биомасса мемом способе, в котором, как и в известном спосонее 0,3, при этом образование горючего очищенного бе создания электрической энергии из регенератигаза в модуле обогащения неочищенного газа произвной, образованной из растений биомассы, в частводят посредством попеременного восстановления ности, из образованной из круглогодичных растеокисленной металлической губки неочищенным ганий С4 биомассы, при котором в модуле создания зом и последующего окисления восстановленной биомассы создают биомассу, при этом в преобраметаллической губки водяным паром. зовательном модуле биомассу газифицируют в Особенностью предлагаемого способа являетводородосодержащий неочищенный газ, при этом ся и то, что при этом в аллотермическом преобраиз неочищенного газа в модуле обогащения незователе образуют неочищенный газ с соотношениочищенного газа образуют горючий очищенный ем объёмов водород/угарный газ более 3 за счет газ с высоким содержанием водорода и при этом в выбора соотношения масс пар/биомасса более 1,3, проточном модуле с помощью топливных элемени при этом образование горючего очищенного газа тов получают электрическую энергию, а, согласно в модуле обогащения неочищенного газа произвоизобретению: дят посредством попеременного восстановления a) в модуле создания биомассы за счет подкоокисленной металлической губки неочищенным гармки растений соответствующими удобрениями зом и последующего окисления восстановленной создают биомассу, бедную серой и хлором; металлической губки водяным паром. b) преобразовательный модуль включают в Особенностью предлагаемого способа являетработу, по меньшей мере, с одним аллотермичесся и то, что при этом в аллотермическом преобра 3 7 39981 8 зователе образуют неочищенный газ с соотношеся в модуле создания биомассы. При этом в прением объёмов водород/угарный газ более 3 за образовательном модуле биомасса газифицируетсчет выбора соотношения масс пар/биомасса бося в водородосодержащий неочищенный газ, при лее 1,3 и при этом образование горючего очищенэтом в модуле обогащения неочищенного газа из ного газа в модуле обогащения неочищенного газа неочищенного газа образуется горючий очищенпроизводят посредством обогащения водородом ный газ с высоким содержанием водорода и при горючего очищенного газа, по меньшей мере, до этом в проточном модуле из горючего чистого газа 99% по объёму с помощью метода PSA с, по меполучается электрическая энергия, со следующей ньшей мере, двумя абсорбционными реакторами, комбинацией признаков: и при этом в горючий очищенный газ добавляют a) в модуле создания биомассы за счет подководяной пар в количестве, необходимом для длирмки растений соответствующими удобрениями тельной работы топливного элемента РЕМ. создается биомасса, бедная серой и хлором; Поставленная задача решается и первом вариb) преобразовательный модуль работает, по анте предлагаемого устройства, в котором, как и в меньшей мере, с одним аллотермическим преобизвестном устройстве для создания электрической разователем, при этом в преобразователь подаетэнергии из регенеративной, образованной из растеся водяной пар в качестве газифицирующего ний биомассы, содержит модуль для создания биосредства, при этом время пребывания биомассы массы, преобразовательный модуль для газификаи/или неочищенного газа в преобразователе, а тации биомассы в водородосодержащий неочищенкже давление и температура в преобразователе ный газ, модуль обогащения неочищенного газа регулируются так, что содержащиеся в биомассе для образования из неочищенного газа горючего щелочные соединения могут удаляться из преобочищенного газа, содержащего, в основном, воразователя с возникающей золой, и при этом обдород и водяной пар, а, согласно изобретению, моразующаяся как промежуточный продукт смола гадуль обогащения неочищенного газа содержит, по зифицируется в преобразователе, в основном, в меньшей мере, два реактора с металлическими гуокиси углерода и водород; бками, предпочтительно, реакторы с железными гуc) в модуле обогащения неочищенного газа бками, с трубопроводом подвода водяного пара, а образуется горючий очищенный газ с содержанитакже с трубопроводами и переключаемыми вентием окисей углерода менее 1%; лями для попеременного окисления, соответственd) горючий очищенный газ в проточном модуно, восстановления металлических губок в реактоле создает с помощью, по меньшей мере, одного рах с металлическими губками, а также проточный топливного элемента РЕМ ток, при этом рабочая модуль по меньшей мере с одним топливным элетемпература топливного элемента РЕМ, содержаментом РЕМ для получения электрической энергии ние воды в горючем очищенном газе и давление из очищенного горючего газа. горючего очищенного газа согласовываются друг с Поставленная задача решается и во втором другом с целью обеспечения высокой плотности варианте предлагаемого устройства, в котором, мощности. как и в известном устройстве для создания электРастения С4 - это растения, которые во время рической энергии из регенеративной, образованфотосинтезного преобразования связывают четыной из растений биомассы, содержащем модуль ре атома углерода из углекислого газа. Круглогодля создания биомассы, преобразовательный модичными растениями являются растения, которые дуль для газификации биомассы с помощью водяобразуют ярко выраженную корневую систему и ного пара в водородосодержащий неочищенный растут несколько лет. Круглогодичные растения C4 отличаются тем, что преобразование углекислого газ, модуль обогащения неочищенного газа для газа в биомассу происходит особенно эффективобразования из неочищенного газа горючего очино, что удельный выход особенно велик и что, в щенного газа, содержащего по меньшей мере 99 частности, требуется меньше удобрений. Последобъемн.% водорода, согласно изобретению, монее имеет в рамках изобретения особое значение, дуль обогащения неочищенного газа содержит, по так как в результате меньшего количества удобременьшей мере, два абсорбционных реактора, ний можно значительно сократить содержание в предпочтительно реакторы с молекулярными сибиомассе вредных соединений серы, хлора и щетами, с, по меньшей мере, одним компрессором, лочных соединений. Модуль создания биомассы трубопроводами, переключаемыми вентилями и представляет собой сельскохозяйственную посеводним декомпрессионным устройством для попеную площадь, на которой культивируется биомасременной очистки неочищенного газа в одном абса при соблюдении признака а). Модуль создания сорбционном реакторе под давлением, соответстбиомассы имеет, предпочтительно, гранулируювенно, для промывки другого абсорбционного реащее устройство. Аллотермическим назван преобктора посредством декомпрессии, а также проточразователь, в который необходимое для реакций ный модуль по меньшей мере с одним топливным газифицирования тепло вводится извне. Время элементом РЕМ для получения электрической пребывания биомассы и/или неочищенного газа в энергии из горючего очищенного газа, при этом преобразователе может легко регулироваться за перед топливным элементом расположено устройсчет выбора и согласования скорости потока водяство увлажнения горючего очищенного газа. ного пара, рабочего давления, распределения теДля решения поставленной задачи предложен мпературных зон и величины частиц биомассы. способ для получения электрической энергии из Оптимальное согласование параметров согласно регенеративной, созданной из растений биомаспризнаку d) можно также легко установить путем сы, в частности, из растений С4, создающих кругопытов. Более высокая рабочая температура топлогодично биомассу, при этом биомасса создает 4 9 39981 10 ливного элемента требует более высокого содердующим окислением восстановленной металличежания воды в горючем очищенном газе для поддеской губки водяным паром. В качестве губчатого ржания полимерной мембраны в достаточно смометалла применяется, предпочтительно, губчатое ченном состоянии. Однако за счет этого снижаетжелезо. Можно применять также другие неблагося теплота сгорания горючего очищенного газа. родные металлы, например, цинк или манган. При Уменьшенную теплоту сгорания горючего очищенвосстановлении окисленной металлической губки ного газа можно компенсировать повышением дапроисходит восстановление за счет окисления вовления горючего очищенного газа. Согласование дорода в воду, а также угарного газа в углекислый параметров согласно признаку d) может происхогаз. При окислении губчатого металла водяным дить также с учетом содержания угарного газа в паром возникает водород. В результате в этом вагорючем очищенном газе, если в пределах пририанте выполнения изобретения возникает горюзнака с) вообще возникает сколько-нибудь значичий очищенный газ, который состоит из водорода тельное количество угарного газа. Плотность мои водяного пара и практически не содержит других щности тем выше, чем ниже содержание угарного составляющих. Наличие водяного пара в горючем газа в горючем очищенном газе. Высокое содерочищенном газе не является нежелательным, пожание угарного газа можно компенсировать более скольку при работе топливного элемента РЕМ невысокой рабочей температурой топливного элемеобходимо подводить воду для поддержания в смонта. Рабочая температура топливного элемента ченном состоянии полимерной мембраны. Естестдолжна всегда оставаться ниже температуры освенно, что содержание воды в горючем очищентекления мембраны. ном газе может быть при необходимости оптимиВ предпочтительном варианте выполнения ровано частичной конденсацией. способа растения удобряются без применения суВ другом примере выполнения изобретения в льфата аммония и хлорида калия. Благодаря этопреобразователе создается неочищенный газ с сому содержание серы и хлора в биомассе очень неотношением объёмов водород/угарный газ более 3 значительное. Можно также сократить содержание за счет выбора соотношения масс пар/биомасса калия, но лишь в малых пределах. более 1,3, при этом образование горючего очищенПреобразователь выполнен в виде реактора с ного газа в модуле обогащения неочищенного газа вихревым слоем и работает при температуре 650производится путем обогащения горючего очищенного газа водородом, по меньшей мере, до 99% по 900°С, предпочтительно, 750°С и давлении 1,5-5 объёму с помощью метода PSA с, по меньшей мебар, предпочтительно, 3 бара. Время нахождения ре, двумя абсорбционными реакторами, и при этом биомассы в преобразователе выбирается так, что в горючий очищенный газ добавляется водяной пар содержание смолы в неочищенном газе не превов количестве, необходимом для работы топливного сходит 0,1%. При таких рабочих условиях неочиэлемента РЕМ в длительном режиме. Обозначение щенный газ не содержит вредных примесей смолы PSA означает "абсорбцию за счет колебания дави щелочных соединений. При оптимальных услоления". В методе PSA через первый абсорбционвиях работы преобразователя содержание смолы ный реактор пропускается неочищенный газ под боможет быть даже уменьшено ниже 0,5 промиле. льшим давлением. При этом водород в неочищенОсобое значение при этом имеет то, что образоном газе на основании его химико-физических ванная при газификации биомассы смола по своесвойств абсорбируется значительно хуже, чем друму количественному и качественному составу отгие, обычно полярные составляющие. В результате личается от смолы, образуемой при газификации из первого абсорбционного реактора выходит горюугля. Смола, образуемая при газификации биомачий очищенный газ с указанным содержанием воссы, позволяет себя легче разлагать, соответстдорода. Второй абсорбционный реактор, работаввенно, газифицировать в преобразователе. Кроме ший перед этим описанным образом, декомпресситого, в самом преобразователе и/или в трубопроруется в направлении, противоположном потоку, водах модуля преобразователя не происходит запри этом выходят нежелательные абсорбционные шлаковка или налипание материала вследствие составляющие неочищенного газа. При необходиналичия щелочных соединений. Однако, так как мости второй абсорбционный реактор может после неочищенный газ может уносить с собой в незнаэтого промываться, например, горючим очищенным чительных количествах содержащую щелочные газом. Абсорбционные реакторы выполнены, предсоединения тонкую пыль, то эта тонкая пыль мопочтительно, в виде реакторов с молекулярным сижет быть удалена из неочищенного газа с помотом. Так как горючий очищенный газ практически не щью фильтровального устройства, например, циксодержит других составляющих кроме водорода, то лонного фильтра. необходимо добавить водяной пар, чтобы предотвВ предпочтительном варианте выполнения ратить высыхание полимерной мембраны топливизобретения в преобразователе получается неного элемента РЕМ. Если преобразователь работаочищенный газ с равным объемным содержанием ет согласно этому примеру выполнения, то при темводорода и угарного газа за счет выбора соотнопературе 750°С и давлении 3 бара создается нешения масс пар/биомасса менее 0,3. Однако, можно работать и при соотношении масс пар/биомасочищенный газ с, примерно, 0,29% метана, около са более 1,3. Тогда соотношение объёмов водо18% угарного газа, около 20% углекислого газа и род/угарный газ превосходит 3. Образование гооколо 62% водяного пара. Даже если в преобразорючего очищенного газа происходит в обоих слувателе не установится равновесие реакций, то сочаях в модуле обогащения неочищенного газа за держание метана, как правило, не превосходит 7% счет попеременного восстановления окисленной (содержания газа даётся везде в % объёма). Осометаллической губки неочищенным газом и послебое значение при этом имеет незначительное соде 5 11 39981 12 ржание метана, благодаря чему достигается хороэтом водяной пар доводится до нужной температуший съём энергии и благодаря чему можно откары с помощью теплообменников 11 и 12. Теплообзаться от сложного отделения метана. Если все же менник 11 работает от тепла неочищенного газа. это необходимо, то можно использовать простую Нагревание водяного пара в теплообменнике 12 установку отделения метана с малыми размерами. производится за счет сжигания части горючего очиВариант выполнения по п.6 формулы изобретения щенною газа и/или газообразных отходов из модуля отличается также особенно низким содержанием 4 обогащения неочищенного газа. Естественно, что метана в неочищенном газе. Оно составляет не богазообразные отходы после этого сжигания, при нелее 7%, обычно значительно меньше. обходимости, очищаются в очистительном устройсВсе примеры выполнения способа согласно тве 13 в соответствии с требованиями охраны окруизобретению отличаются тем, что вследствие можающей среды. Топливный элемент 6 содержит подульного построения, а также соединения модулимерную мембрану 14, а также анод 15 и катод 16. лей в систему, можно так согласовать управление, Горючий очищенный газ в анодной камере 17 насоответственно, регулирование параметров рабоправляется на анод 15. У катода расположена каточих условий отдельных модулей, что система в дная камера 18, через которую пропускается окисцелом работает оптимально. Конкретно, можно ляющее средство, например, кислород окружающеввести контуры управления и регулирования, с одго воздуха. Через патрубок 19 газообразных отхоной стороны, между модулем преобразования и дов проточного Модуля 5 отводится вода, соответсмодулем обогащения неочищенного газа и, с друтвенно, водяной пар, практически свободный от врегой стороны, между модулем обогащения неочидных для окружающих среды веществ. К аноду 15 и щенного газа и проточным модулем. За счет этого катоду 16 подключён преобразователь 20 для созполучение тока в проточном модуле с точки зредания обычного переменного тока сети. ния техники регулирования в значительной мере В примере выполнения по фиг. 1 модуль обоне связано с получением неочищенного газа в гащения неочищенного газа 4 содержит, по меньпреобразователе. В примере выполнения согласшей мере, два реактора 21 с металлическими губно п.6 формулы изобретения металлическая губка ками 22. В примере выполнения металлические одновременно выполняет роль промежуточного губки 22 являются железными губками. Модуль 4 накопителя. В примере выполнения согласно п.7 обогащения неочищенного газа через трубопроформулы изобретения для нарушения связи в вод 23 водяного пара соединен с трубопроводом смысле техники регулирования можно предусмот10 подачи водяного пара. Трубопроводы и перереть дополнительно в модуле обогащения неочиключаемые вентили для попеременного окислещенного газа накопитель водорода обычной консния, соответственно, восстановления реакторов с трукции. В результате способ согласно изобретеметаллическими губками включены, как показано нию работает со значительно улучшенным коэфна схеме. фициентом полезного действия. Содержание энеВ примере выполнения по фиг. 2 модуль 4 ргии в биомассе используется оптимально. обогащения неочищенного газа содержит, по меПредметом изобретения является также сисньшей мере, два абсорбционных реактора 24. Они тема для реализации способа согласно изобретеснабжены молекулярными ситами 25. Далее преднию в соответствии с п.п. 9 или 10 формулы изобусмотрены, по меньшей мере, один компрессор 26 ретения. и одно декомпрессионное устройство 27. ВыходяНиже изобретение поясняется только на прищий из модуля 4 обогащения неочищенного газа мерах выполнения, представленных на чертежах, горючий очищенный газ в устройстве 28 регулирокоторые показывают: вания давления и влажности доводится до необфиг.1 - систему для реализации способа согходимого давления и содержания воды. ласно изобретению с реакторами с металлической Соответствующий изобретению способ может губкой в модуле обогащения неочищенного газа и быть реализован с помощью обоих примеров вына фиг.2 - систему для реализации способа соглаполнения по фиг. 1 или 2. В модуле создания биосно изобретению с абсорбционными реакторами в массы 1 создается биомасса посредством вырамодуле обогащения неочищенного газа. щивания круглогодичных растений С4. При этом Система для реализации способа согласно изорастениям вносятся удобрения, не содержащие бретению по фиг.1 и 2 в своем принципиальном посульфата аммония и хлорида калия, и образуемая строении содержит модуль 1 создания биомассы, растениями биомасса содержит малые количества преобразовательный модуль 2 с, по меньшей мере, серы и хлора. Эта биомасса в гранулирующем одним аллотермическим преобразователем 3, моустройстве 7 формируется в гранулы. Таким обрадуль 4 обогащения неочищенного газа и проточный зом сформированная биомасса газифицируется в модуль 5 с, по меньшей мере, одним топливным преобразовательном модуле 2 в водородосодерэлементом РЕМ 6. В рамках модуля создания биожащий неочищенный газ. Преобразовательный массы 1 предусмотрено устройство для гранулиромодуль 2 работает с, по меньшей мере, одним алвания 7. В рамках преобразовательного модуля 2 лотермическим преобразователем 3, при этом в предусмотрены, по меньшей мере, дозирующее устпреобразователь 3 подается водяной пар в качесройство 8 для дозирования биомассы и одно фильттве газифицирующего средства. Время нахождеровальное устройство 9 для отделения из неочиния биомассы и/или неочищенного газа в преобращенного газа тонкой пыли. В аллотермический презователе 3, а также давление и температура в образователь 3 через трубопровод водяного пара преобразователе 3 регулируются так, чтобы исхо10 подается водяной пар в необходимом для оптидящие из биомассы щелочные соединения можно мальной газификации биомассы количестве. При было удалять вместе с образующейся золой из 6 13 39981 14 преобразователя 3, и чтобы образующая в колиСистема по фиг. 1 может работать так, что в честве промежуточного продукта смола в основпреобразователе 3 образуется неочищенный газ с ном газифицировалась в преобразователе 3. Зола примерно равным содержанием водорода и угарноудаляется из преобразователя 3 через зольный го газа благодаря выбору соотношения масс выход 29. пар/биомасса менее 0,3. Из этого неочищенного гаПреобразователь 3 выполнен в виде реактора за в модуле обогащения неочищенного газа 4 обрас вихревым слоем и работает при температуре зуется горючий очищенный газ посредством попеременного восстановления окисленной металличе750°С и давлении 3 бара. Время нахождения биоской губки 22 неочищенным газом и последующего массы в преобразователе, 3 регулируется так, что окисления восстановленной металлической губки содержание смолы в неочищенном газе составля22 водяным паром. Этот метод работы особенно ет менее 0,5 промиле. Полученный неочищенный предпочтителен с энергетической точки зрения, погаз после отделения попутно транспортируемой скольку, среди прочего, требуется мало пара. тонкой пыли, содержащей щелочные вещества, в В системе по фиг. 2 в преобразователе 3 созфильтрующем устройстве 9 подается в модуль 4 дается неочищенный газ с соотношением водообогащения неочищенного газа для образования род/угарный газ более 3 за счет выбора соотношегорючего очищенного газа. В модуле обогащения ния масс пар/биомасса более 1,5, при этом обранеочищенного газа образуется горючий очищензование горючего очищенного газа в модуле 4 ный газ с высоким содержанием водорода и с сообогащения неочищенного газа производится подержанием окисей углерода менее 5 промиле. Из средством обогащения водородом горючего очигорючего очищенного газа в проточном модуле 5 щенного газа, по меньшей мере, до 90% с помополучается электрическая энергия. Получение тощью метода PSA с, по меньшей мере, двумя абсока из горючего очищенного газа производится с рбционными реакторами 24. Метод PSA позволяет помощью, по меньшей мере, одного топливного доводить обогащение водородом до 99,9% и выэлемента РЕМ 6, при этом рабочая температура ше. В устройстве 28 регулирования давления и топливного элемента 6, содержание воды в горювлажности в горючий очищенный газ добавляется чем очищенном газе и давление горючего очищенводяной пар в количестве, необходимом для длиного газа согласовываются друг с другом с целью тельной работы топливного элемента РЕМ 6. получения оптимальной плотности мощности. 7 15 39981 16 Фіг. 1 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 456-20-90 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 8