Реактор для конверсии гремучего газа

(Ю) ( ) А 5)5 В 0 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТО роовяков УЧЕкатаазных повы- оцес- рную н и оиство работает с щим обра(54) РЕАКТОР ДЛЯ КОНВЕРСИИ ГРЕМГО ГАЗА(57) Изобретение относится к областилиза, а точнее к утилизации газообрпродуктов производства, и позволяетсить надежность и непрерывность прса. Реактор включает каталиэато Изобретение относится к катализу, а именно к утилизации газообразных продуктов производства, и может найти применение на атомных энергетических установках, на электродиализных, на электрохимических и прочих устройствах, т.е. где нежелательным продуктом процесса является гремучий газ, образующийся, например, в результате радиолиза воды или ее электро- химического разложения, что повышает взрывоопасность производства,Цель изобретения - повышение надежости работы реактора и непрерывность роцесса конверсии гремучего газа.На чертеже изображена схема устройства реактора для конверсии гремучего газа.Реактор состоит иэ стенок корпуса коробки 1 и герметично соединенных с ними юонообменных мембран (МК) 2, Прокоробку из газовлагонепроницаемого корпуса с теплообменниками, газоподводящими трубопроводами и распределительными элементами, Внутри коробки размещен гидрофобизированный пластиновый катализатор на пористом носителе. Катализатор гидрофобиэирован фторопластом и составлен из смеси наводороженного и окисленного кислородом катализатора с соотношением частей в диапазоне 7:3-9:1 соответственно, Корпус коробки выполнен с окнами, в которых установлены полимерные мембраны из ионообменного материала. Дополнительно платиновый катализатор выполнен металлоуглеродным и гидрофобизирован 6 - 9 мас.фторопласта. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. странство реактора между мембранами 2 плотно заполнено помещенным катализатоааа ром 3 иэ гидрофобизированного платинирс- О ванного угля. У входа и выхода реакционной камеры установлены пористые металлокерамические перегородки 4, к которым с внешней стороны корпуса 1 подведены (у входная 5 и выходная 6 газопроводные трубки. Выходная трубка 6 соединена с манометром 7, имеет вентиль 8 и соединена с газовой ловушкой (опрокинутым цилиндром с водой) 9. С внешней стороны мембраны в установлен пористый радиатор - испаритель Гремучий газ поступает через трубку 5, укрепленную в корпусе 1, и перегородку 4 на катализатор 3. вытесняя находящийся5 10 15 20 25 30 35 40 45 там гаэ через выходные перегородку 4 и трубку б, Перегородки 4 из керамики служат распределительной системой газа, а также защитой на случай непредвиденного воспламенения в реакторе, На поверхности катализатораЗ протекает реакция: 02+2 Н 2=2 Н 20. В результате взаимодействия газов их количество в реакторной камере резко уменьшается и образуется разрежение. Поэтому вентиль 8 после вытеснения из реактора первоначально находившегося там газа (экспериментально определяют по прекращению выхода газа в ловушку 9) закрывают. Разрежение в реакторе создает движущую силу, позволяющую отсасывать по трубке 5 гремучий газ под пониженным давлением от источника его образования (таким источником в наших опытах служили электродные камеры электролиэера). По мере рнаботы количество воды, образующейся на катализаторе 3, увеличивается и она вытесняется из его гидрофобных пор капиллярными силами и испарением. Затем эта вода через паровую фазу или перетоком подводится к ионообменной мембране 2, обладающей гидрофильной поверхностью, и растекается по ней, Мембрана 2, благодаря ее свойствам, химически связывает воду и переносит по осмотическому механизму к внешней поверхности. На этой внешней поверхности мембраны 2 идет непрерывное испарение воды в окружающую атмосферу (если ее влажность меньше 100 ) и, таким образом, создаются стабильные условия для непрерывного равновесного процесса конверсии гремучего газа на катализаторе 3, Пористый радиатор 10 впитывает с поверхности мембраны избыток влаги, способствует ускорению ее испарения со своей развитой поверхности и одновременно сбрасывает избыток тепла, выделяющегося при реакции, т,е. он дополнительно повышает надежность устройства,Поскольку величина создаваемого в реакторе разрежения характеризует эффективность процесса конверсии гремучего газа, то установленный манометр 7 позволяет вести непрерывный контроль эффективности работы реактора,Использование реактора предложенной конструкции по сравнению с прототипом позволяет при нормальных условиях в окружающей среде вести непрерывный процесс конверсии гремучего газа, причем как сухого, так и влажного и при неизменной высокой каталитической активности. Если же внешние условия таковы, что испарение воды в окружающую атмосферу невозможно(например, при 100;-ной влажности), то повышение надежности по сравнению с прототипом достигается более длительной и стабильной его работой эа счет поглощения воды ионообменным полимером, количество которого в устройстве реактора определяет емкость реактора по воде и, следовательно, сухому гремучему газу. Формула изобретения 1. Реактор для конверсии гремучего газа, включающий катализаторную коробку, состоящую из газовлагонепроницаемого корпуса с теплообменниками, газоподводящими трубопроводами и распределительными элементами, с размещенным внутри коробки гидрофобизированным платиновым катализатором на пористом носителе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и непрерывности процесса, катализатор гидрофобизирован фторопластом и составлен иэ смеси наводороженного и окисленного кислородом катализатора с соотношением частей в диапазоне 7:3-9:1 соответственно, при этом корпус коробки выполнен с окнами с установленными в них полимерными мембранами из ионообменного материала,2. Реактор поп,1, отличающийся тем, что платиновый катализатор выполнен металлоуглеродным и гидрофобиэирован фторопластом,1623750и уоСоставитель А, Телесницкий Редактор М.Келемеш Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид Заказ 155 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101