Способ разделения газов посредством диффузии через пористую перегородку и устройство для осуществления способа

Класс 121, 3 О 76687 СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУП. К снок ЛЕН ИЯ ГАЗОВ ПОСРЕДСТВОСТУЮ ПЕРЕГОРОДКУ И УСТРОЙСТВЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.ПОСОБ РАЗ ЧЕРЕЗ ПО 256/357219 н Гостенану ССС зобретенн Хо 3 за 1951 г,юлн 1947 г. за М ано н Бюзоетене а нное я из дву.ся по мо я в каме Изобретение касается способа для разделения газов посредством диффузии.Устройства, в которых разделение газовой смеси осуществляется в несколько ступеней, путем пропуска смеси через ряд пористых перегородок, известны.В предлагаемом устройстве отсутствует эта многоступенчатость, а разделение происходит в процессе спрсрыьчи;го обогащения смесг одним из компонентов по мере двихкения газового потока вдоль пористой перегородки,Принципиальная схема устройства изображена на фиг. 1; на фиг. 2 показан усложненный ее вариант.Устройство представляет собой емкость, разделенную пористыми перегородками 1, 2 и 8 на четыре камеры 4, 5, б и 7.По обе стороны устройства установлены возбудители 8 и 9 движения газов (вентиляторы или газодувки).Смесь газов, состоящакомпонентов, отличающих;екулярному весу, подаетс ры 4 и б через штуцеры 10 и 11 и движется вдоль пористой перегородки 1 противотокотм в направлениях, показанных на чертеже стрелками.Через штуцер 12 в камеру 4 нагнетается компонент И газовой смеси с большим молекулярным весом, а через штуцер 13 в камеру б - компонент ш с меньшим молекулярным весом.Соответственно сказанному, парциальное давление компонента Ц в камере 4 окажется больше. чем в камере б, и потому из камеры 4 в камеру 5 диффундирует, главным образом, компонент ,Ч. По мере продвижения газового потока по камере 4 вдоль пористой перегородки 1 происходит постепенное обоасо ГсЗовои Гзес Омпоно- том ш. Обогащение компонентом происходит также н вследствие того, что из камеры б в камеру 4 диффундирует, главным образом, компонент гп. Таким образом, в конце камеры 4 перед перегородкой 2 находится газ, значительно обогащенный компонентом ш. При про хождении, этого газа через пористую% 76687перегородку 2 происходит дополнительное обогащение газа компонситом Гп, тяк как при условии )тсутстви 5 знячитсльпой рР)эпосГР Пярцпалы)ых дав;)епий и по Обс с)Ороны перегородки молскулы газаменьшего молекулярного веса скорее диффундируют сквозь пористуюперегородку, чем газ, имею)ций Высокий молекулярный вес. Поэтомув камере 6 газ состоит почти целиком из одного компонента ш, которы) ОтсР)сыВ 5)сГся ВсптГ)5 тро 8В Вндс )Отового Р)Родк)5 Ч)ст )1 го газа, как сказано вышс, направляется оор атно в аппарат черезштуцер 8, а часть - выводится изци клс.АнялОГично пропсходР)т ОООГЯПс.ш)е оолее тяжелым компопетом,И)Ч)ЗОВО 0 ПОТОКР), ЛБПЧПО)ГСОС 5вдоль перегородки 1 в камере 5.1 астичный отбор Г 5)жсГ)ОГО компонента произодится здесь через штуцер 14, а остальная часть газов перекачивается через штуцер 12 в камеру 4,Подача смеси газа, подлежащегоразделению, производится в камеру4 или в камеру 5, или в оое камерыодновременно. При этом положенииштуцеров 10 и 11 выбирается непроизвольно, а из условия равенствасоставов газового потока, двигающегося вдоль перегородки 1, и состава исходной смеси.Возоудптслп ЛБИРкспп 5 Язов )и)гут быть поставлены как на концахаппарата, так и около середины аппарата, в последнем случае разделяемые газы могут засасываться темкс возбудителем движения, который применяется для перемещенияих внутри аппарата (согласи)фиг. 2). На фиг, 2, помимо пористых перегородок, показаны с:5 ужащие для регулирования разностиПОРЦИР)ЛЫ 5 ЫХ ДЯВЛЕПИИ КОМПОНЕНТОВпо обе стороны пористой перегородки 1 доносПтс;)ьпыс пспрг)ппцаемые перегородки 16, которые образуют несколько камер 16, 17, 18,19. Газы из камер 16, 17 отсасываются вентилятором и направляютсяв соответствующие точки камеры 6,а газы из камер 18, 19 направляются в камеру 4.Таким образом, помимо возврата в цикл части готовых продуктов разделения, в этом случае применен перепуск части промежуточных продуктов, что мо)кет оказаться необходимым для достижения заданной степени разделения. Подобного роди пепропицясмыс псрсгородки можно сделать и в устройстве, ВЫПОЛПСПНОМ В ВПДС ОДНОГО ЯПП 5)- рота (см, фиг. 1),Предмет изобретения 1. Способ разделения газов посредством диффузии через пористую перегородку, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью непрерывного обогащения газов одним из компонентов смеси, применен противоток газовых потоков, разделенных пористой перегородкой, в результате чего, по мере продвижения газового потока, по одну сторону перегородки происходит непрерывное обогащение его компонентом малого молекулярного веса, а по другую сторону перегородки в компонент большого молекулярного веса.2. Прием выполнения способа по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью регулирования процесса диффузии и с целью поддержания материального баланса процесса В соответствии с. заданными конечными концентрациями продуктов разделения, применен частичный возврат продуктов разделения в соответствующие зоны устройства.3. Устройство для осуществления способа по пп. 1 и 2, отл ич а юи е е с я тем, что оно выполнено в Виде кожуха, разделенного пористыми перегородками 1, 2 и 3 на четыре части, причем подлежащая разделению смесь вводится одновременно в камеры 4 и 6 или в одно пз этих пространств, а продукты разделения выводятся из камер 6 и 7 и частично возврацаются в камерь 4 и 5.4. В устройстве по п. 3 применепис дополнительного перепуска части промеэкуточных продуктов из камеры 6 в камеру 4, для чего в камере 4 непроницаемыми перегородками 16 образованы камеры 18 и 19, из которых газы перепускаются в камеру 4, с целью повышения разности парциальных давлений разделяемых компонентов в камерах 4 иб.