Генератор водородсодержащего газа

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУи 49 О 494 Союз Советских Социалистических РеспубликГосударственный комитет Совета Министров ССС ло делам изобретенийбликовано 05.11.75. Бюллетень41 ия 30.01.7 и открытн та опубликования опи) Авторы изобр стени А. И. Стеженский, Г. В, Русаков, Ю. Г. Праженник,О. Г. Сарандинаки и В. С. Лукьянчиковтитут газа АН Украинской СС(54) ГЕНЕРАТОР РОДСОДЕР ЕГО ГАЗА плоноситель или знапродуктов сгорания что снижает к. п. д. Изобретение относится к устроиствам для получения водородсодержащего газа, входящим в состав автономных передвижных энергоустановок, оснащенных топливными элементами. В таких устройствах в качестве сырья могут быть использованы как жидкие (метанол, нефтепродукты), так и газообразные (природный газ, аммиак, пропан и другие) водородсодержащие вещества. Генераторы водорода, входящие в состав передвижных энергоустановок с топливными элементами, должны иметь минимальный вес и небольшие габариты при минимальных потерях тепла.Известен генератор водорода с топочным обогревом на углеводородах, состоящий из корпуса с расположенным в нижней его части горелочным устройством и кольцевой цилиндрической катализаторной коробкой-реактором, размещенной соосно с подогревателемиспарителем, установленным в камере сгорания,Такой генератор не удовлетворяет предъявляемым требованиям, поскольку температура отходящих дымовых газов очень высока; между стадиями сжигания топлива и обогрева катализатора в этом генераторе не производится полезный съем тепла, поэтому для предохранения катализатора от спекания применяется промежуточныи течительное разбавлениеизбыточным воздухом,установки.5 С целью снижения потерь тепла, предотвращения перегрева катализатора, уменьшения габаритов и веса генератора последнийснабжен прикрепленным к днищу корпуса цилиндрическим экраном, расположенным меж 10 ду подогревателем-испарителем типа трубав трубе и катализаторной коробкой с вертикальной цилиндрической перегородкой внутри нее.В генераторе предусмотрен предваритель 15 ный подогрев и испарение исходных веществперед их термокаталитической переработкой,при этом необходимое для ведения процессатепло выделяется при сжигании остаточноговодородсодержащего газа, не используемого20 в топливном элементе,На чертеже изображен предлагаемый генератор.Генератор состоит из полой цилиндрическойкатализаторной коробки-реактора 1, разде 25 ленной на две полости цилиндрической перегородкой 2, приваренной к верхнему днищу 3 катализаторной коробки. Между перегородкой 2 и кольцевым дном 4 катализаторной коробки имеется зазор для прохода га 30 зов. К внутреннему верхнему донышку 5 катааказ 38/11ЦНИИПИ Г Тираж 782комитета Совета Министров ССретений и открытийРаушская наб., д. 4/5 Изд,92дарственногопо делам изМосква, Жодппспое пография, пр. Сапунова, 2 лизаторной коробки приварен подогревательиспаритель, состоящий из заглушенной снизу трубки 6, заполненной инертной насадкой, в которую входит трубка 7, приваренная к днищу 3. К последнему прикреплен штуцер 8 для вывода водородсодержащего газа из реактора. Обе полости катализаторной коробки заполнены катализатором до уровня донышка 5. Катализаторная коробка окружена с некоторым зазором корпусом 9, к которому снизу крепится корпус 10 камеры сгорания, Внутри корпуса 10 с зазором установлен стакан 11 из пористой керамики 11, Корпус имеет также штуцер 12 для ввода воздуха в полость между керамическим стаканом и корпусом 10; штуцер 13 для ввода водородсодержащего газа в керамический стакан. Между трубкой 6 и внутренней стенкой катализа- торной коробки соосно с ними помещен цилиндрический экран 14, прикрепленный снизу к днищу корпуса 9 и открытый сверху. Горловина 15 служит для выхода продуктов сгорания, а трубка 7 - для ввода исходных компонентов. По обе стороны перегородки 2 засыпан катализатор. Внутренняя полость стакана 11 и экрана 14 служит камерой сгорания.Генератор работает следующим образом.Через штуцер 13 в камеру сгорания вводят водородсодержащий (или другой горючий) газ, который сгорает в атмосфере воздуха, подаваемого через штуцер 12 и проходящего через поры стакана 11, при коэффициенте избытка воздуха сс = 2 - 3. Подача воздуха через боковые стенки стакана 11 способствует образованию горящего газового шнура, окруженного избытком воздуха, предохраняющего экран 14 от соприкосновения с высоко- температурными газами, что исключает необходимость охлаждения экрана изнутри, Установка экрана предохраняет катализатор от перегрева и способствует попеременному движению дымовых газов снизу вверх и сверху вниз от центра генератора к периферии, При этом дымовые газы последовательно отдают тепло через стенки подогревателя-испарителя 6 исходной смеси и катализаторной коробки, после чего выводятся в атмосферу. Исходную смесь или вещество по трубке 7 подают в подогреватель-испаритель 6, откуда нагретые пары попадают в слой катализатора во внутренней части катализаторной коробки, огибают снизу перегородку 2 и проходят через наружный слой катализатора. Поодукты реакции собираются над катализатором и через штуцер 8 выводятся из генератора. Генератор водородсодержащего газа, состоящий из корпуса с камерой сгорания и раз мещенных в нем соосно кольцевой цилиндрической катализаторной коробки и подогревателя-испарителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потерь тепла, предотвращения перегрева катализатора, уменьше ния габаритов и веса генератора, он снабженприкрепленным к днищу корпуса цилиндрическим экраном, расположенным между подогревателем-испарителем типа труба в трубе и катализаторной коробкой с вертикаль ной цилиндрической перегородкой внутринее.