[发明专利]一种新型级联电厂工艺和在该电厂工艺中提供可逆使用的氢载体的方法

权利要求书

1.一种在电厂工艺过程中提供能量的方法，所述方法包括下列步骤：

-将起始物料加入到反应区中，起始物料包括一种或多种以下组分：砂、含二氧化硅的铝土矿、石英、片麻岩、云母、花岗岩、板岩；

-提供初始能量供应物以使反应开始，其中加热起始物料和从起始物料得到硅：

-所得到的贵用于第一部分反应，该反应是放热的，并能释放热量；

-上述热量用作二次能量，以便在加热起始物料时取代初始能量供应物和/或供给至少另一部分反应或一系列要求能量的部分反应，反应完成时得到硅产品。

2.根据权利要求1的方法，特征在于，将初始能量供应物加入到起始物料中，或起始物料已经包含初级能量供应物。

3.根据权利要求1的方法，特征在于使用含有碳氢化合物的初始能量供应物，优选的是一种或多种下列物质：石油、焦油、沥青、煤。

4.根据权利要求1、2或3的方法，特征在于，在第一部分反应中，使硅与氮反应形成氮化硅并释放一定量的能量。

5.根据权利要求1、2或3的方法，特征在于，在第一部分反应中，使硅与碳反应形成碳化硅并释放一定量的能量。

6.根据权利要求1、2或3的方法，特征在于，将液态或粉末状的铝加入到起始物料中，以便从起始物料的二氧化硅中去除氧。

7.根据权利要求1、2或3的方法，特征在于，加入CO₂和液态或粉末状的铝，所述铝变为氧化铝内部并从二氧化碳去除氧。

8.根据前述权利要求中一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于，所述部分反应顺序地或同时进行。

9.根据前述权利要求中一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于，上述硅产品的纯度为50-97％，优选为75％和97％。

10.一种供能装置，所述装置包括：

-用于接受至少一种起始物料的第一反应区，

-用于使用初始能量供应物加热起始物料的装置；

-用于接受至少一种第一材料和将第一材料转化为第二材料的第二反应区，所述第二反应区以这样一种方式与第一反应区热耦合，即上述第一反应区产生的热可供给第二反应区。

11.根据权利要求10的装置，其特征在于，第一反应区设计为接受一种或多种下列含有二氧化硅的起始物料：

-砂、片麻岩、云母、花岗岩、板岩、建筑毛石；以及

接受一种或多种以下初始能量供应物：石油、焦油、沥青、煤。

12.根据权利要求11的装置，其特征在于，在第一个反应区中设有用于供给氧和/或氮气的装置。

13.根据权利要求10、11或12的装置，其特征在于，所述装置提供了主动或被动的热耦合。

14.根据权利要求10、11或12的装置，其特征在于，所述装置设有从含氧气氛转换到含氮气氛的装置。

15.根据权利要求10、11或12的装置，其特征在于，所述设有冷却装置，以便在通过加入铝土矿和/或氧化铝进行一个放热的部分反应期间或之后起冷却作用。

16.根据权利要求15的装置，其特征在于，所述冷却装置包括容纳区，最好是槽，它以这样一种方式设计和布置，即：铝土矿和/或氧化铝通过被引入该容纳区可以从第一或第二反应区吸取热量。

17.根据权利要求15的装置，其特征在于，该冷却装置以这样一种方式设计和布置，即：使铝土矿和/或氧化铝可直接放入第一或第二反应区。

18.根据权利要求10-17中的一项或多项权利要求的装置，其特征在于，该装置包括一个惰性气体紧急注入系统，以便能够把惰性气体引入到第一或第二反应区中。

19.根据权利要求10-18中的一项或多项权利要求的装置，其特征在于：

-第一材料是以下的一种或多种材料：油砂、油页岩、铝土矿、片麻岩、云母、花岗岩、页岩；和

-第二材料是硅或硅产品。