Устройство для получения воздуха, обогащенного кислородом и благородными газами

Устройство для получения воздуха, обогащенного кислородом и благородными газами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 12i, Q

« -=.Л» 37077

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для получения воздуха, обогащенного кислородом и благородными газами.

К авторскому свидетельству В. Ф. Черяышева заявленному 14 июля

1932 года (спр. о перв. № 112540).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 30 июня 1934 года.

Хорошо известно, какую важную роль играет кислород в различных отраслях промышленности. Обычно источником кислорода является атмосферный воздух, содержащий в среднем по объему 78,06% азота, 20,8% кислорода,0,95% благородных газов и остаток до 100— углекислота и другие газы в незначительных количествах. Установлено также, что повышение содержания кислорода в смеси влечет за собою значительную интенсификацию окислительных процессов; поэтому неоднократно делались попытки обогащения воздуха кислородом.

Один из известных способов основан на том, что при растворении в воде воздуха отдельные входящие в его состав ингредиенты растворяются не в одинаковой степени, именно азот менее растворим в воде, чем кислород и благородные газы. Если растворить воздух в воде, а затем выделить из воды растворенные газы, то полученная смесь после очистки от углекислоты имеет состав (по объему) азота 24%, кислорода 34,7%, благородных газов 1,3%, т. е. в то время, как атмосферный воздух содержит на 1 объем кислорода около 3,8 объема азота, воздух из воды содержит на 1 объем кислорода только 1,8 объема азота. Кроме того содержание благородных газов повышается в 1,5 раза.

Предлагавшиеся до настоящего времени способы обогащения воздуха кислородом путем растворения в воде и последующего выделения из нее газов, требовали довольно сложного оборудования и не давали возможности получить газовые смеси, обогащенные кислородом в тех больших количествах, которые требуются современным крупным промышленнымм установкам.

Настоящее изобретение ставит своею целью получение этих обогащенных кислородом и благородными газами смесей в больших масштабах, исходя из следующих предпосылок.

Если имеются два водоема с разными уровнями, то можно спустить воду из верхнего водоема двумя способами — или прорыть канал из верхнего водоема в нижний, или же, если водораздел не превышает. примерно, 9 метров> устроить сифон, опустить его концы в водоемы, высосать воздух из трубы сифона — вода поднимется и будет переливаться, как и по обыкновенному каналу. Каждая гидростанция представляет собой два водоема, где вода из верхнего спускается по каналу через турбину в нижний водоем.

Для устройства сифона необходима камера в виде оборотного U, один конец которой должен быть заделан в напорный трубопровод, подводящий воду в турКоличество газов, получающихся из пото иснользованн ка воды мощностью 300 куб. м в секунду, ых на 80 .4

В тыс. куо. м

В тоннах м по весу

3а 1 час

За 24 часа

За 360 дней

За 24 часа

3а 1 час

За 360 дней

381,8

206,2

7,725

Язот

Кислород . йргон и др.

15,9

8,6

0,322

11 300

74 230

2 787

477,5

294,4

13,8

19,9

12,29

0,574

172 000

106 000

4 960

37,5

214,317

785,7

24,822 595,73

32,764

282,960

Итого

- бину. Высота стенки, через которую, должна переливаться поднимающаяся вода, должна быть меньше 10 метров.

Высота ее будет равняться разности вы:соты столба воды, возвышающегося над уровнем реки и толщиной переливающегося через нее слоя.

Если же крышу сифона приподнять

: на 15 — l8 метров над поверхностью реки и в высшей точке устроить отсос газов

: из воды, то при отсасывании давление будет уменьшаться, и газы будут выходить из воды. Вода, поступающая из реки в сифон, насыщена воздухом (при 5 ) в количестве 2,6 куб. метра газа на 100 куб. -метров воды; попадая в верх сифона, где разрежение, например, будет под. держиваться равным 0,1 атмосферы, вода отдаст 2,34 куб. метра газов и унесет в турбину только 0,26 куб. метра на 100 куб. метров воды.

Если имеется турбина, пропускающая

300 куб. метров воды в секунду или

9,45 куб. километров в год, то можно получить 192 миллиона куб. метров воздуха, обогащенного кислородом и благородными газами, в год. тода получения воздуха, обогащенного кислородом и благородными газами.

На фиг. 1 представлена в разрезе плотина гидроэлектростанции, с установленным сифоном; фиг. 2 дает другой вариант выполнения, где К вЂ” камера кипения и L — труба.

Предмет изобретения.

Устройство для получения воздуха, обогащенного кислородом и благородСледовательно для добычи такого воздуха необходимо построить железную непроницаемую для атмосферного воздуха камеру-сифон, достаточно широкую вверху, допускающую пребывание воды в камере кипения в течение 2 минут (это время можно определить точно из эксперимента). Левая часть камеры будет иметь вид колпака, опущенного краями в воду. Воздух из воды, всгсываемый эксгаустором, будет подаваться в газгольдер, а из газгольдера турбовоздуходувка или поршневой компрессор подаст его или в домну или же на сжижение кислорода и получение газообразного азота, аргона, неона, криптона и гелия.

В нижепомещенной таблице подсчитано количество газов, которые можно получить при 80% использовании потока воды, несущего 300 куб. метров воды в секунду и имеющего температуру близкую к плюс 1 . Такие потоки воды проносятся через большие турбины современных гидростанций.

Прилагаемые рисунки дают примерную схему выполнения изложенного меными газами, из воды, проходящей через турбины гидроэлектростанций, отличающееся тем, что оно состоит из 1) устанавливаемой в верхнем бьефе камеры К, верх которой соединен с вакуумом-насосом или иным приспособлением для отсасывания воздуха из камеры и 2) трубы L, верхний конец которой помещен внутри камеры, выше уровня воды в бьефе, и сообщающей камеру с нижним бьефом.

Б авторскому свидетельству В. Ф. Чернышева М 37077

Эксперт н редактор Ф. Ф. Рыбкин

Лекпромпечатьсоюе. Тип. Печ. Труд». Зак. 57С6 — 200