Аппарат для выделения водорода из газовой смеси

Аппарат для выделения водорода из газовой смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советснни

Социалистических

Республик (61) Дополнительное н авт. свнд-ву (22) Заявлено11.06.74 (21) 2033121/26 (61) М. Кл. (» 01 В 1/27

BO1Z 1З 00 с присоединением заявки №Государатеоииый комитет

Совета Мииистроо СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.09.77,Бюллетень № 35 (ЬЗ) УДК 66, 074. 36 (45) Дата Опубликования Описания 1 8,1 О. (i

%.

В. H. Пахомова, О. Д. Саморукова, М. В. Айзенбуд, KL К. Байчток и A. С. Фурманов (72) Авторы изобретения а

Новомосковский химический комбиыат им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) АППАРАТ ДЛЯ ВЬЙЕХЫНИЯ ВИЮРОЙА

ИЗ ГАЗОВОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к диффузионным аппаратам высокого давлении для выделения. чистого водорода из газовых смесей и может использоваться в химической промышленности. б

Известны диффузионные аппараты для выде,пения в дорода, состоящие из корпуса, внутри которого расположены диффузионные элементы, штуцеров ввода и вывода газовой смеси и вывода чистого водорода, Извесч О ные аппараты обладают существенными недостатками, связанными либо с наличием прочного корпуса, выдерживающего высокое давление, что увеличивает стоимость алларата, либо с наличием внешыего подогрева«ив тели, что повышает расход энергии на процесс выделения водородами.

Известен аппарат для выделения водорода из газовой смеси, состоящий из корпуса с атрубками ввода и вывода разделяемой яв смеси и расположенных внутри корпуса диффузионных элементов и нагревателя разделяемой смеси Я, Недостатком .известного аппарата является наличие толстостенного корпуса, что Я зна ительио повышает стоимость аппарата, а также значительные потери тепла, уносимого выходящей из аппарата газовой смесью.

Uemü изобретения — повышение эффективности работы аппарата и снижеыие его стоимостии.

Для этого аппарат снабжен регенеративыым теплообменником, выполненным в виде коаксиально расположенных двухстенных труб, кольцевая полость между которыми с одной стороны соединена с паорубком ввода разделяемой смеси, а с другой — последовательно с нагревателем, внутренней полостью диффузионных элементов, с полостью внутренних труб теплообменннка и патрубком вывода разделяемой смеси.

На чертеже представлена конструктивная схема аппарата для диффузионного выделения водорода из газовой смеси.

Аппарат имеет корпус 1 с патрубком 2 ,выхода водорода. Внутри корпуса расположены диффузионыые элементы 3, выполнеыные в виде трубок, собранных в пучки. Матери ц трубок, например палладнввый сплав, должен обеспечивать выделение чисто

573444 з го водорода из газовых смесей. Также вну ри корпуса расположен регенеративный теплообменник, состояший иэ коаксиально расположенных труб 4 и 5. Наружные трубы

4 должны выдерживать, внутреннее давление, внутренние трубы 5 рассчитаны на,наружное давление. Трубы 4 сколлектированы в камерах 6 и 7 высокого давления, трубы

5 - в коробках 8 и 9, расположенных внут

1 ри камер. Камере 7 высокого давления. снабжена штуцером 10 ввода разделяемой смеси, а коробка Э соединена через компенм сатир со штуцером 11 выхода смеси. Аппа рат снабжен стержневым электроподогревателем 12, расположенным внутри двойных труб 13 и 14, последняя иэ которых являе сН трубой 953QQKM Q давления. От тепловых потерь аппарат оашишен наружной термоизоляцпей 15.

Газовая смесь, содержашая водород, посту пает под давлением ЗОО ат и с температурой ЗО С в аппарат через штуцер 10 н подогревается, проходя в кольцевом зазоре между трубами 4 и 5 Дегенеративного теплообменника до 400 C. Из коллектор g$ ной камеры Q газ через зазор ме>г ду трус» бами 13 и 14 попадает на влектроподогре ватель 12, где нагреваясь до 550 С, пос тупает во внутренн.ою полос ь дцффувион ных элементов Э, В диффузионных алеман gQ

aGx ив газовой смеси выделяется основная часть водорода, который собирается в межтруоном пространстве диффузионных алемен . тов. Давление лродиффуидировавшего водо рода klQKGT быть поддержано HA уровне 35

30 ат. Водород движется внутри корпуса и удалаетсй ив GlmBpaTQ через-патрубок 2 .

Оставшаяся смесь поступает в коробку 8, откуда по Вну репппм тру&м 5 тенлооб

Т 1

Менника через коробку Э движется к патруб ку 11 вывода смеси. .Предлагаемый аппарат гарантирует равномерный прогрев диффузионных алементов и делает ненужным корпус высокого давления, что сушественно снижает сто имость аппарата; акономит расход тепловой энергии, обеспечивает возврат тепла в регенеративном теплообменнике.

Формула изобретения

Аппарат для выделения водорода иэ га« вовой смеси, состояший иэ корпуса с патрубками ввода и вывода разделяемой смеси и расположенных внутри корпуса диффузионных элементов и нагревателя разделяемой меси, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с цель иавышеиии эффективности. работы аппарата и снижения его стоимости, аппарат снабжу регенеративным теплообменником, выполнен

t ным в виде коаксиально расположенных двухстенных труб, кольцевая полость между которыми с М кой стороны соединена с пат рубком ввода разделяемой смеси, а с другой - последовательно с нагревателем, внутренней полостью диффузионных элемен тов, с полостью внутренних труб теплообменника и патрубком вывода разделяемой смеси.

Источники информации, принятые во вни» мание при экспертизе

1. Патент ФРГ М 3268100, кл. 12 е

3/04, опубл. 10.12.68.

2. Лкцептированная заявка Великобрита нии Ж 1287584, кл. В 1 g 77 СC, опубл.

31.08.72.