Способ разделения газовой смеси на фракции

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик3.7 9 ИОлле аи щобРвтцеак 6 ткРиий лико ван Иаь 4 ыы Авторизобретения Иностранец1 илс Андерс Леннар (Швеция)) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВОЙ НА ФРАКЦИИрно к 1Изобретение относится к способу раэ- Согласноизобре тСогласно изоб тепию установлено,деления газовой смеси на отдельные сос- что газовые смеси компонентов, отлитавляюшие фракц 1 ш в соот тве ствии сих " "чаюййхса"йо молекулярному или атомномумолекулярным нлн атомным весом,"весу, могут б т ра дмог быть зделены на составИзвестен способ раэцеления газовых "ляюшие фракции в соответствии ихсмесей на составляющие фракц 1 щ подмолекулярн м илит ьщ атомпром весом,действием центробежных сил в коничес-"" газовую ск ес д рь по ве гать действиюком вихревом потоке. Известный сйосоо центробе н "нт обежной силы в вихревом потокеч койфо мы, имеющем диаметр нене дает .возможности разделить газовую коннчес " форсмесь на фракции по их молекулярно "о более 5 мм при абсолютном давлении ганди атомнатомным весам, дрцйц.,-: эа примерно 5-1 00 рт5-1000 мм, ст, и приС целью разделения газовой смесиотношении давлени р приавлений в п еделах поимепо фракциям в соответствии с их мож= 1,5-10, Отношение давлений определяетк пя ным или атомным весом согласно ся как отношение давленииавлении на входекупярн иизобретению газовую смесь подают подпавленйо на выходеиз цен радавлением Рх 5-100 Э мм рт ст." ти потока,/ П таких рабочих условиях, котопри отношении давлений Рвходвьходв пределах 1,5-10 в максимальном ди- рые чрезвычайно важны для процессааметре вихревого потока в пределахразделения, мб ущмбжно осуществлять отделей йа,.:р ние более высокомолекулярных фракцийДля реализации способа изобретеяияв периферийной части потока и болееиспользуется устройство циклонного типа, низкомолекулярн фраля ных фракций в центральнойкоторое изображено на фиг. 1 вразГе= " части вихревого потока, Этот спссобзе; на фиг, - разрезфиг, 2 - э з А-А Фиг, 1. -"-йрост, не требует наличия оборудованиЩКЯав 39 йД: май "-. ака .айаь 4, ",МьзЖзжаУс.:а: "с перемещающимися дегапями, не требует наличия оборудования цля создания тяги газа и практически применим дпя Осушествпения процесса в производственных условиях, 5Если газовые компоненты сипьно отпичаются друг от друга молекулярным ипи атомным весом, то можно достичь высокой степени раздепения. в одной ступени циклона, Однако, если они имеют О довольно близкие значения молекулярного ипи атомного веса, то необходимо осуществпять процесс в несколько стадий, иэвпекая на каждой стадии бопее высокомолекулярную ипи более низкомопекупярную фракцию и направляя ее на следующую ступень цикпона, В случае отделения изотопов О от Цнеобходим использовать несколько сотен ступеней цикпонных установок дпя достижения до статочно высокой степени Обогащения в центральной части вихревого потока,Устройство, соответствующее изобретению, содержит корпус 1. с находящейся в нем раздепитепьной камерой круглого сечения, имеющей верхний и нижний концы и имеющей по крайней мере пишь у верхнего конца форму конуса с диаметром у нижнего конца максимум 5 мм и с диаметром у верхнего конца не менее 0,001 мм. Камера имеет по крайней мере одно впускное Отверстие 2 дпя газапроходящее через корпус и находящееся, у нижнего конца камеры, расположенное таким образом, что соз 35 дается тангенциапьный поток из наружной части корпуса внутрь камеры, в резупьтате Образуется вихревой газовый поток внутри камеры, направленный от нижнего,40 ее конца к верхнему концу. Компоненты газа с большим мопекупярным и атомным весом расп;.едепяются у периферийной части вихревого потока, с меньшим мопекупярным ипи атомным весом у цент 45 ральной части вихревого потока, причем в центре вихревого пото)а давпение газа ниже, чем по периферии потока. Выхпопное отвер:тие 3, проходящее через корпус, расположено по оси камеры у нижнего ее конца, выпускное отверстие 4, проходящее через корпус, распопожено. по оси камеры у верхнего ее конца. Через выпускное отверстие 4, находящееся у верхнего конца камеры, проходит периферийный вихревой поток, выходящий из камеры, а через выхпопноеотверстие 3, распопоженное у нижнего конца камры, проходит центрапвный вихревой газовый поток, выходящий из камеры, Компоненты с более низким люлекупярным или атомным весом концентрируются в потоке, выходящем через выхлопное отверстие, распопожецное у Основания камеры а компоненты с более высоким молекулярным ипи атомнылт весой концентрируотся в потоке, выходящем через выпускное отверстие 4, нахопплееся у. верхнего конца камеры,Трубчатый дефпектор проходит от выхлопного отверстия 3 нижнего конца камеры внутри этой камеры цо точки, находящейся за пределами выхпопного отверстия (ипи впускным отверстий) дпя газа, Лефпектор, спужит дпя отклонения газового потока от выхлопного отверстия у нижнего конца камеры и дпя усипения завихрения газа у нижнего конца камеры, а следовательно и дпя усиления завихрения газового потока, проходящего через камеру к верхнему ее концу, Ориентация впускного отверстия 2 газа (ипи впускных отверстий)в тангенциапьном направлении сообшает циклоническое ипи вихревое движение вводимой газовой смеси, Зти подводйшие Отверстия удалены Одно От другогоОна равное расстояние (еспи этих отверстий несколько) дпя создания равномерного вихревого потока, Обычно вполне достаточйо бывает наличия двух-шести впускных отверстий дпя газа, Затем когда газ вводится в камеру с высокой скоростью, он движется вдоль закругленных стенок раздепитепьной камеры, пре вращаясь в вихревой поток, направпчюшийся по винтовой линии к верхнему концу камеры ипи к выпускному Отверстию периферийной части потока, Очень важно чтобы вяхревой поток, образующийся в камере циклонного устройства (а спедоватепьно в камере разделения) имеп г 1 иаметр не более 5 мм, преимущественно 2 мм ипи менее. Нижний пре деп этого диаметра обусловлен пишь практическим использованием небопьших циклонов.Практически нйжний предел диаметра может достигать 0,1 мм,Дпина камеры раздепения не является критическим параметром, но она Не допжна превышать 200 мм, а также допжна бытьне менее 5 мм, и еспи форма камеры коническая, то диаметр ее в верхнем конце должен быть не менее 0,1 мм.Согпасно изобретению установпено что нельзя осугцествить эффективного раздепения газовых компонентов по чх моАндрееваош Корректс М Ма Ф 4 аэсСостав 1 йЪйь Э,редактор Е, Хорпна Техред И. Аста П. Макарев 1 083/5 6 Тираж" 876 Подписное ЦНИИГ 1 П Государственйогокомитета СССР по цепам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/лиал ППП "Патентф;г. Ужгород, ул, Проектная, 4 юмеыеваиееааавж-:"- ь- ;:.жа- ъ .йжл".зс."аюааащайжкаиыж,ьм ж;.аЬз-:3 д йФжцйьвй ЖАНЫ 652867 бесу если нературсиользурдиаметр камеры разделения более 5 мм." ры от -50 до +500 С, преимушественПредлагаейый способ может осущест" ."но от -20 до 300 С,вляться при любой необходимой температуре, Небольшие колебания температу=ы не являются критически важййми для Ф о м ла изобретенияр ф р уданного процесса, Рабочая темйератураобычно такая, при которой все компонент- Способ разделении газовой смеси наты, которые должны ыть выделены из16 в вихревом потоке, о т л и ч а ю щ и йсмеси, находятся в газовойфазеВ случае ф рс я тем, что, с целью разделения газонекоторых веществ дляетого могут пос яоставляющие фракции потребоваться относительно высокие тем- вой смеси на. соста ляю фрпературы, в то время как в.случае так"лучае такйх -их молвкулярным или атомным весам,веществ, которые прн комнатмна ной темпе- газовую смесь подают под давлениемратуре находятся в газоо.разном со: - входоб азном состоя- И Рв 51000 мм рт. ст. при отношениинии, может использовать комнатная тем- давлени ехоА / выАодвлений Р /Р в пределахпе ат а. В некото ых случаях желатлучаях желатель 1,5-10 вмаксимальном диаметре вихно применение очень низких рабочих тем- " " ревог " оток в