| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2191742
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ВОДНЮ
Ім'я винахідника: Адамович Б.А .; Дербічев Ахмет Гирі Бамат Гіреевіч; Дудов В.І .; Кім О.Д .; Кобяков Д.П .; Трубіцин А.П.
Ім'я патентовласника: Адамович Борис Андрійович; Дербічев Ахмет Гирі Бамат Гіреевіч; Дудов Володимир Ілліч; Кім Олег Давидович; Кобяков Дмитро Петрович; Трубіцин Олександр Павлович
Адреса для листування: 123557, Москва, Великий Тішінскій пров., 8, стор. 2, "Ресурспромінвест", В.І.Дудову
Дата початку дії патенту: 2000.08.31
Винахід відноситься до хімічної промисловості, зокрема до способів отримання особливо чистого газоподібного водню. Водень отримують з водяної пари шляхом його конверсії в середовищі розпеченого в високовольтному розряді технічного заліза, потім піддають двустадийному осушенню і збору в інтерметалідних компрематори, що доводять водень при десорбції до високого ступеня чистоти, що становить 99,99 об.%.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до хімічної промисловості, зокрема до способів отримання особливо чистого газоподібного водню.
Відомі різні способи отримання газоподібного водню:
(Технічний словник. М .: Гонти НКТП СРСР, 1939, с.219):
- З води шляхом електролізу;
- З води шляхом конверсії водяної пари в середовищі розпеченого заліза до оксидів заліза і газоподібного водню;
- З водяного газу (СО 2 + Н 2) з використанням різних каталізаторів, в тому числі платини і паладію;
- З коксового газу шляхом глибокого виморожування домішок.
Відомий спосіб отримання водню шляхом водно-парової конверсії оксиду вуглецю в присутності мідь-цинк-марганцевого каталізатора (патент Росії 2050975, 30.12.92).
Однак відомі способи не забезпечують високої чистоти водню (99,99%).
Найбільш близьким аналогом є спосіб отримання водню шляхом конверсії в реакторі водяної пари в середовищі розпеченого заліза до оксидів заліза і водню (SU 1125186, опубл. 23.11.1984).
Даний спосіб характеризується високою вартістю і не забезпечує високу чистоту водню.
Винахід грунтується на відомій з давніх часів хімічної реакції отримання водню (Петіссон Мюр. Хімія вогню. М .: Видання Сабашниковой, 1899)
3Fe + 4H 2 O = Fe 3 O 4 + 4Н 2.
Ця реакція відбувається під час продування водяною парою розпеченого заліза високої чистоти.
Завданням винаходу є отримання особливо чистого водню (99,99%) при використанні в якості сировини для проведення зазначеної реакції технічного заліза по ОСТ - у 7123, що містить 0,05-0,15% за масою вуглецю і ряд інших домішок, і застосуванні високовольтного керованого розряду для підтримки високої до 1000 o С температури в реакторі, в цьому полягає технічний результат винаходу.
Поставлена задача досягається способом отримання водню шляхом конверсії в реакторі водяної пари в середовищі розпеченого заліза до оксидів заліза і газоподібного водню. Використовують реактор, що складається з сорочки охолодження і високовольтного розрядника з двома електродами, один з яких виготовлений з технічного заліза, в баку кип'ятять дистильовану воду, утворюючи насичений пар, його подають в сорочку охолодження реактора, утворюючи перегрітий пар, на високовольтний розрядник подають змінний струм напругою 3,6 кВт, одночасно через форсунку в розрядний проміжок вводять перегріту пару, а утворилися оксиди заліза за допомогою вібрації скидають в збірну ємність, вологий водень випускають з реактора в конденсатор, що охолоджується водою з системи водопостачання, конденсат скидають, після цього попередньо осушене водень піддають остаточної осушування в регенеріруемих сілікагелевой патронах, потім водень через мікропористий фільтр роздають споживачам в інтерметалідних компрематорах, які при десорбції водню забезпечують його чистоту до 99,99 об.%.
На кресленні зображена установка для отримання водню.
 |
Беруть реактор 1, що складається з сорочки охолодження 2, високовольтного розрядника з двома електродами: 3 - постійно закріплений вольфрамовий і 4 - електрод, виготовлений з технічного заліза, всувають всередину реактора, і шибера 5 для видалення утворюються вищих оксидів заліза. У баку 6 за допомогою газового пальника 7 кип'ятять дистильовану воду 8, утворюючи насичений пар, і подають його в сорочку охолодження 2, утворюючи перегрітий пар, а відпрацьовані гази пальника скидають в димохід 9. На розрядники 3, 4 подають змінний струм напругою 3,6 кВт і за допомогою регулятора 10 вводять електрод 4 до освіти розряду, піддаючи його вібраційному впливу для скидання оксидів. Насичена водяна пара перегрівають в сорочці охолодження і через форсунку 11 направляють його в розрядний проміжок. Утворилися оксиди заліза через шибер 5 видаляють до збірки 12. Вологий водень випускають з реактора в конденсатор 13, охолоджуваний водою з системи водопостачання 14, а конденсат, що через клапан 15 скидають. Після першої стадії осушення водень вводять в регенеровані черзі сілікагелевой патрони 16, причому регенерацію проводять за допомогою нагрівання патронів і їх продувки сухим повітрям за допомогою калорифера 17. Потім осушений водень через мікропористий фільтр 18 роздають споживачам в інтерметалідних компрематорах водню 19, які, при десорбції водню забезпечують його чистоту до 99,99 об.%. |
Приклад (розрахунковий)
Для забезпечення продуктивності за воднем, що дорівнює 100 кг на рік (350 г / ч) при двозмінній роботі, в електричному розряді розігрівають залізний електрод до 800-1000 o С при напрузі 3,6 кВ, силі струму до 3А і споживаної потужності до 10 кВт .
Споживану потужність витрачають для забезпечення теплоти освіти оксидів заліза, що дорівнює 200 ккал / г-моль. Таким чином, для утворення 100 кг водню витрачають з урахуванням теплових втрат 5 тис. КВт · год електроенергії загальною вартістю в залежності від регіону за все не більше 5 тис. Руб.
З огляду на вартість одного грама особливо чистого водню, що дорівнює по каталогу "Merk" 50 $, утворюють річний виторг від продажу в розмірі 5 млн. $ За сприятливої кон'юнктури ринку, що зазнає дефіцит в особливо чистому водні, що застосовується в термоядерних дослідженнях і в роботі численних газоаналитических лабораторій .
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб отримання водню шляхом конверсії в реакторі водяної пари в середовищі розпеченого заліза до оксидів заліза і газоподібного водню, що відрізняється тим, що використовують реактор, що складається з сорочки охолодження і високовольтного розрядника з двома електродами, один з яких виготовлений з технічного заліза, в баку кип'ятять дистильовану воду, утворюючи насичений пар, його подають в сорочку охолодження реактора, утворюючи перегрітий пар, на високовольтний розрядник подають змінний струм напругою 3,6 кВ, одночасно через форсунку в розрядний проміжок вводять перегріту пару, а утворилися оксиди заліза за допомогою вібрації скидають в збірну ємність ; вологий водень випускають з реактора в конденсатор, що охолоджується водою з системи водопостачання, конденсат скидають, після цього попередньо осушене водень піддають остаточній осушування в регенеріруемих сілікагелевой патронах, потім водень через мікропористий фільтр роздають споживачам в інтерметалідних компрематорах, які при десорбції водню забезпечують його чистоту до 99 , 99 об.%.
Версія для друку
Дата публікації 26.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.