Устройство для получения газов

Авторы патента:

B01J7 - Устройства для генерирования газов (получение смесей инертных газов B01J 19/14; генерирование специальных газов см. соответствующие подклассы, например C01B,C10J)

Сущность изобретения: устройство включает источник электрической энергии, .соединенного с газогенерирующим блоком (ГБ), выполненным из двух коаксиально расположенных цилмндров, между которыми находится газогенерирующий материал (ГМ). Газогенерирующий материал и цилиндр малого диаметра имеют радиальные каналы (РК). Число РК выбирается из соотношения N 2cr tRi/Ro , где а - Mi/M2 - пористость ГМ; Mi - масса ГМ, имеющего РК; Ма -.масса цельного ГМ, в котором нет РК; 1, RI - длина и радиус внешнего цилиндра ГБ, соответственно; RO - радиус РК, 1 ил.. . ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 01 J 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4864488/26 . (22) 18.07.90 (46) 30.03.93. Бюл. М 12 (71) Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики (72) А,М.Бубенчиков, И.Ф.Гареев и Jl.B.Комаровский (56) 1. Патент CWA N- 4241485, В 01 J 7/00.

1972.

2, Патент США !ч . 4200615, В 01 J 7/00, 1980, 3. Авторское свидетельство СССР

hl 1755911, кл. В 01 J 7/00, 1990.

4, Агеев В.Н. и др. Взаимодействие водорода с металлами. М.: Наука, 1987.-296c. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ lA30В

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к созданию и исследованию гаэогенераторных устройств.

Целью изобретения является повыше.ние эффективности работы устройства путем увеличения выхода чистого, свободного от примесей газа с молекулярной массой ниже 7 у.е.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен вариант конкретного выполнения предложенного или заявленного устройства для получения газов. Составными элементами устройства являются два коаксиально расположенных цилиндра 1 и

2, проводящий электрический ток, газогенерирующий материал 3, радиальные каналы

4 с радиусом Ro, пронизывающие гаэогенерирующий материал 3 и выходящие во внутреннюю полость 5 цилиндра 2, источника. Ж 1804902 А1 (57) Сущность изобретения: устройство включает источник электрической энергии, ° .соединенного с газогенерирующим блоком (ГБ), выполненным из двух коаксиально расположенных цилиндров, между которыми находится газогенерирующий материал (ГМ). Газогенерирующий материал и цилиндр малого диаметра имеют радиальные каналы (РК). Число PK выбирается из соотношения и = 2 *lR>/Ro, где о

=М1/М2 вЂ” пористость ГМ; М1 вЂ” масса ГМ, имеющего РК; Mz вЂ”.масса цельного ГМ, в котором нет РК; l, R> вЂ” длина и радиус внешнего цилиндра ГБ, соответственно; Rp* вЂ” радиус РК, 1 ил.

I юеей ! 00 электрического тоха 6 и электрической цепи ()

Устройство работает следующим образом. Для получения, напоимер, массы легко го газа порядка 10 кг водорода с эффективной молекулярной массой 2 у.е. замыкают электрическую цепь 7 с электрическим сопротивлением Ro= 1ip Ом, индуктивностью Lp = 110 Гн, емкостью С - j

-6

=30 ф, напряжением Uo = 200 В, ток поступает в газогенерирующий блок 1 вЂ” 4 и нагревает гаэоге нери рующий материал палладий.размером! = 0 25 м, й1 = 0,014 м, Ro = 0,0016 м до температуры порядка 1500

К. Повышение температуры, ее высокий уровень инициирует и обеспечивает процесс диффузии водорода к поверхности радиальных каналов, пронизывающих газогенерирующий материал и внутренний цилиндр

1804902. прототипе P)), что способствует повышению эффективности газоотдачи.

В итоге, предложенное устройство получения газов, основанное на вышеописанных принципах, позволяет получать свободный от примесей, низкомолекулярный газ с высокой температурой, который необходим в практическом применении. Заметим, что представленное устройство по10 зволяет получать газы с эффективной молекулярной массой менее 7 у.е.

Представленное устройство относительно просто по изготовлению, надежно в эксплуатации, удобно при транспортиров15 ке..Благодаря конструктивным особенно стям, предполагаемое устройство позволяет испольэовать газогенерирующий материал неоднократно. г и =2a IR>/Ro

Формула изобретения

Устройство для получения газов, состоящее из источника электрической энергии, соединенного с газогенерирующим блоком, выполненным из двух коаксиально располо- .

25 женных цилиндров, между которыми находится газогенерирующий материал,. причем газогенерирующий материал и цилиндр малого диаметра имеют радиальные . каналы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что; с

30 целью повышения эффективности работы устройства путем увеличения выхода чистого газа, газогенерирующий материал выполнен из металла, генерирующего. водород, например палладия, а число ради- .

35 альных каналов равно г

N* " 2 *IRq/Ro,„г

N =20*IR /Ro. 40

Отметим, что отсутствие токонепроводящих полимерных прокладок позволяет достигать высокого уровня и равномерного 45 распределения температуры по газогенерирующему материалу с меньшей затратой энергии (4 вЂ” 6 „Дж против 3-6 Дж в э,ь газогенерирующего блока, Получающийся газ, проходя через оадиальные каналы 4 радиусом Ro 21а вЂ” 51а м собирается во внутренней цилиндрической полости 5. Число радиальных каналов равно:

* гдето. = М1/Мг вЂ”. пористость газогенерирующего материала; М1 вЂ” масса газогенерирующего материала, имеющего радиальные каналы; Мг вЂ” масса цельного газогенерирующего материала, в котором нет радиальных каналов. Отметим, что пористость G может меняться в интервале от 0 до 1, причем, практически было определено оптимальное значение o * = 0,55, при котором наблюдается максимальный выход газа.

При пористости о =0,55 и радиусе радиаль* -з ных каналов Ro = 1>o м, число каналов равно 4299 шт.

Технико-экономические преимущества представленного устройства для получения газов по сравнению с устройством, выбранным в качестве прототипа (3) состоит в том, что в качестве газогенерирующего материала используется металл, в частности, палладий, который может быть предварительно сильно насыщен водородом и затем, при прохождении через металл электрического тока, может нагреваться до высоких температур порядка 1500 К, что приводит к интенсивной диффузии водорода из глубины металла к.поверхности радиальных каналов, число которых существенно влияет на процесс генерации газа и выбирается из соотношения:

* где o = М1/Мг вЂ” пористость гаэогенерирующего материала; М1 вЂ” масса газогенерирующего материала, имеющего радиальные каналы; Мг вЂ” масса цельного газогенерирующего. материала, в котором нет радиальных каналов;1, R< вЂ” длина и радиус внешнего цилиндра газогенерирующего блока соответственно: Ro* вЂ” радиус радиального канала.

1804902

Составитель А.Бубенчиков

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Л.Ливринц

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 915 Тираж Подписное

ВНИИПИ ГосуДарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Устройство для получения водорода // 1733068

Реактор для получения экзотермических контролируемых атмосфер // 1720185

Изобретение относится к реакторам для получения контролируемых атмосфер, применяемых в химии, нефтехимии, машиностроении, позволяет повысить качество экзотермической контролируемой атмосферы за счет снижения содержания следов метана и окислов азота, снижения габаритов и повышения производительности реактора

Установка для получения водорода термохимическим разложением воды // 1699062

Изобретение относится к химической технологии и энергетики, в частности к оборудованию для реализации способов получения водорода термохимическим разложением воды, и позволяет инренсифицировать процесс получения водорода и повысить его производительность, снизить его энергоемкость, создать экологически чистую технологию, а также расширить функциональные возможности установки при упрощении ее технологию, а также расширить функциональные возможности установки при упрощении ее технологической схемы

Термостат // 1695972

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к термостатам для испытания резин при тепловом старении с регламентированным обменом воздуха, и позволяет снизить энергозатраты

Газогенератор // 1674975

Каталитический конвертор газа // 1655554

Изобретение относится к конструкции химических реакторов для проведения газофазных каталитических процессов с утилизацией тепла продуктов реакции

Устройство для получения газа // 1650238

Изобретение относится к технике получения газообразного азота, водорода, кислорода и других газов путем реакции взаимодействия газообразующих реагентов и может быть использовано в широких областях народного хозяйства

Устройство для получения газа // 1637865

Изобретение относится к технике получения селективных газов, в частности к устройствам , генерирующим газ за счет смешения газообразующих реагентов, может быть использовано для исследования кинетики химических реакций и позволяет увеличить производительность устройства при обработке новых газообразующих составов

Способ получения молекулярного синглетного кислорода и генератор синглетного кислорода // 1637205

Изобретение относится к способу получения молекулярного синглетного кислорода и конструкции генератора синглетного кислорода и может быть использовано для химической накачки кислородно-иодных лазеров

Газогенератор на твердом топливе // 2100064

Изобретение относится к ракетно-космической технике, однако может быть использовано более широко, в частности в тех случаях, когда возникает необходимость в оперативном получении большого количества сжатого газа, например, для вытеснения воды из глубоководного понтона при осуществлении судоподъема

Твердотопливный газогенератор для подводного использования // 2100065

Изобретение относится к области подводной техники, а более конкретно к области аварийно-спасательных и подводно-технических работ при использовании продуктов горения унитарных твердых топлив для вытеснения водяного балласта

Газогенератор // 2106193

Изобретение относится к устройствам для генерирования газов, а более конкретно к газогенераторам с твердыми реагентами и может быть использование для генерирования кислорода

Генератор газа // 2121871

Изобретение относится к технической химии, в частности к устройствам для селективного получения газов, например, кислорода, водорода и др., и может быть использовано в химической технологии или лабораторной технике

Установка для разделения воды на водород и кислород, используемые в качестве топлива с получением пара высоких параметров // 2128780

Химический реактор сжатия для получения синтез-газа // 2129462

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано в химическом производстве для получения синтез-газа из богатых смесей углеводородных газов, в частности природного газа, и воздуха

Система производства целевого газа, устройство для извлечения тепла и удаления кислого газа на ее основе и способ получения целевого газа // 2135273

Газогенератор // 2158392

Способ получения хлористого водорода и топка для его осуществления // 2173296

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к производству магния

Генерация низкотемпературного газа из твердого топлива // 2174437

Изобретение относится к структуре газогенератора, используемой для получения низкотемпературного газа, не выше 350 К, в частности азота с твердым монолитным зарядом, имеющим сквозные поры для прохода продуктов сгорания заряда