Аппарат для выделения водорода из газовой смеси

Союз Советскии Соцмалмстичесиии Республик(51) М. Кл.01 В 1 301 З 1 рисоединением заявки М Государатееииый кометеСаеете Мииистрое СССРоо делам изобретенийи открьпий) Авторыизобретени Байчто Н овомосковс мический комбинат им. В.(54) АППАРАТ ДЛЯ ВЬПЕЖНИЯ ВОДОРО ИЗ ГАЗОВОЙ СМЕСИиффузионным для выделени смесей и моеской промыш ает стоим ые потери аппа ата аппа еративИзобретение относится к даппаратам высокого давлениия.истого водорода из газовыхжет использоваться в химичСЭпенности.бИзвестны диффузионные аппараты длявыделения ь "дорода, состоящие из корпуса,внутри которого расположены диффузионныеэлементы, штуцвров ввода и вывода газовойсмеси и вывода чистого водорода, Известные аппараты обладают существенными недостатками, связанными либо с наличиемпрочного корпуса, выдерживающего высоковдавление, что увеличивает стоимость алларата, либо с наличием внешнего подогревартели, что повышает расход энергии на процесс выделения водородами.Известен аппарат для выделения водорода из газовой смеси, состоящий из корпусас атрубками ввода и вывода разделяемой явсмеси и расположенных внутри корпуса диффузионных элементов и нагревателя разделяемой смесиЯ,Н.достатком известного аппарата является наличие толстостенного корпуса, что 25 зла ительно повыш ость рата,а также значптельн ипла, уносимого выходящей из р газовой смесью.Цель изобретения - повышение эффективности работы аппарата и снижение его стоимостии.Для этого аппарат снабжен регвнным теплообменником, выполненным в видекоаксиально расположенных двухствнныхтруб, кольцевая полость между которымис одной стороны соединена с паорубкомввода разделяемой смеси, а с другой - последовательно с нагревателем, внутреннейполостью диффузионных элементов, с полостьювнутренних 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 диффузионные элементы 3, выполненные в виде трубок, собранных в пучки, Материе ц трубок, например палладыввыйсплав, должвн обеспечивать выделение чисто3го водорода из газовых смесей, Также внутри корпуса расположен регенеративный теплообменниксостоящий 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 8, расположенных внуть1 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, посдедняя иэ которых являеэся трубой высокого давления. От тепловых потерь аппарат зйшинец наружной термоизояяцпей 15.Газовая смесь, содержащая водород, посту"о пает поод давлением ЗОО ат и с температурой ЗО С в аппарат через штуцер 10 н подогревается, проходя в кольцевом зазоре межДу трубймп 1 4 и 5 Дегенеративного теплообменникй,до 400 С, Из коллекторной камеры 6 газ через зазор между трубами 13 и 14 попадает на электроподогреватель 12, где нагреваясь до 550 С, пос тупйет во внутрениою полость дцффузион" ных элементов Э, 8 диффузионных элемен 30 тах из газовой смеси выделяется осцовная часть водорода, который собирается в межтрубном пространстве дпффузионцых элемен тов. Давление лродиффундировйвшего водо )одй может быть поддержано нй уровне 35 30 ат. Водород дв 1 гкется внутри корпуса и удалиетсй нз аппарата через-пйтрубОК 2,.Оставшаяся смесь поступает в коробку 8, откуда по внутреппп"- трубм 5 теплооб 1 Менника через коробку Э движется к патруб ку 11 вывода смеси.,Предлагаемый аппарат гарантирует равномерный прогрев диффузионных элементов и делает ненужным кОрпус высокого давления, что существенно снижает сто имость аппарата; экономит расход тепловой энергии, обеспечивает возврат тепла в регенеративном теплообменнике.Формула изобретенияАппарат для выделения водорода иэ га вовой смеси, состоящий из 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 й с я тем, что, с цель щвышении эффективности, работы аппарата и снижения его стоимости,аппарат снабжщ регенеративным теплообменником, выполнен ным и виде коаксиально расположенных двух- стенных труб, кольцевая полость между которыми с одной стороны соединена с пат рубком вйода разделяемой смеси, а с другой - последовательно с нагревателем, внутренней полостью диффузионных элемен тов, с полостью внутренних труб теплообменника и пйтрубком вывода разделяемой смеси.Источники информации, принятые во вни мание при экспертизеф1. Патент ФРГ М 1268100, кл. 12 е Э/04, опубд. 10.12.68.2. Лкцептированная заявка Великобритании Ж 1287584, кл. В 117 С, опубл.31.08.72.