SU760537A1 - Plant for producing hydrogen - Google Patents
Plant for producing hydrogen Download PDFInfo
- Publication number
- SU760537A1 SU760537A1 SU762383805A SU2383805A SU760537A1 SU 760537 A1 SU760537 A1 SU 760537A1 SU 762383805 A SU762383805 A SU 762383805A SU 2383805 A SU2383805 A SU 2383805A SU 760537 A1 SU760537 A1 SU 760537A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- hydrogen
- reactor
- water
- engine
- injector
- Prior art date
Links
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims description 24
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims description 24
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 13
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 2
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 8
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
Изобретение относится к области транспорта и энергетики и может быть использовано для получения водорода и водяного пара при взаимодействии гидрореагирующего горючего с водой в. транспортных объектах и энергетических станциях.The invention relates to the field of transport and energy and can be used to produce hydrogen and water vapor in the interaction of hydro-reactive fuel with water. transport facilities and power stations.
Известны реакторные установки для · получения водорода при взаимодействии ряда металлов (1-, Ве, йа, Мд, А£,Known reactor installations for · producing hydrogen in the interaction of a number of metals (1-, Be, ya, Md, A £,
Ре, С а и др.) и неметаллов (5ί, В и другйх) с водой Μ·Re, C a, etc.) and non-metals (5ί, B, and drugyh) with water Μ ·
Такие установки содержат реактор баллонного типа, имеющий штуцеры с запорной арматурой для загрузки исходных веществ и для выгрузки продуктов реакции.Such plants contain a balloon-type reactor, having fittings with valves for loading the starting materials and for unloading reaction products.
Наиболее близкой к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является 20Closest to this invention to the technical essence and the achieved result is 20
установка на гидрореагирующем горючем [2].installation on hydroreactive fuel [2].
Установка содержит реактор, соединенный каналами с неактивным двигателем, насос для подачи гидроре- * агирующего горючего, соединенный трубопроводами с реактором и баком гйдрореагирующего горючего, насос для подачи воды, соединенный трубопроводами с реактором и баком воды, 30The installation contains a reactor connected by channels with an inactive engine, a pump for supplying hydrotransmitting fuel, connected by pipelines to a reactor and a tank of hydro-reacting fuel, a pump for supplying water connected by pipelines to a reactor and a tank of water, 30
22
теплообменник для испарения подаваемой в реактор воды и инжектор.heat exchanger for evaporation of water supplied to the reactor and the injector.
Недостатком известной установки является значительная затрата энергии на подачу воды в реактор и существенный расход металла на изготовление поверхностного теплообменника для ее подогрева.A disadvantage of the known installation is a significant expenditure of energy on the flow of water into the reactor and the substantial consumption of metal for the manufacture of the surface heat exchanger for its heating.
Целью изобретения является снижение энергозатрат за счет очистки водорода и его отделения от газовой смеси.The aim of the invention is to reduce energy consumption due to the purification of hydrogen and its separation from the gas mixture.
Эта цель достигается тем, что установка для получения водорода снабжена сепаратором водорода,расположенным между реактором и двигателем, вход которого соединен с верхней частью реактора, а выход - с напорным соплом инжектора.This goal is achieved by the fact that the installation for producing hydrogen is equipped with a hydrogen separator located between the reactor and the engine, the inlet of which is connected to the upper part of the reactor, and the outlet is connected to the pressure nozzle of the injector.
Сепаратор водорода выполнен в виде цилиндрической обечайки, разделенной полупроницаемой перегородкой на камеру чистого водорода, соединенную с двигателем, и камеру балластного газа, выход которой соединен с напорным соплом инжектора. Водород обладает способностью проникать через все известные металлы, поэтому, например, металлокерамическая перегородка не являетсяThe hydrogen separator is made in the form of a cylindrical shell divided by a semi-permeable partition into the chamber of pure hydrogen, connected to the engine, and the ballast gas chamber, the output of which is connected to the pressure nozzle of the injector. Hydrogen has the ability to penetrate all known metals, so, for example, a metal-ceramic partition is not
33
760537760537
4four
препятствием для прохождения водорода. Вместе с тем водяной пар способен проникнуть через перегородку лишь при определенной разности давлений до перегородки и после нее, зависящей от диаметра пор. В результате водород проникает через перегородки в камеру чистого водорода,а в камере балластного газа создается повышенное содержание водяного пара, которое не может распространиться в реактор из-за непрерывного притока смеси из реактора. Этот пар с незначительной примесью водорода и служит для питания инжектора.an obstacle to the passage of hydrogen. At the same time, water vapor is able to penetrate the partition only at a certain pressure difference up to and after the partition, depending on the diameter of the pores. As a result, hydrogen penetrates through the walls into the chamber of pure hydrogen, and in the chamber of the ballast gas, an increased content of water vapor is created, which cannot spread to the reactor due to the continuous influx of the mixture from the reactor. This steam with a slight admixture of hydrogen and serves to power the injector.
На приведенном чертеже изображена установка для получения водорода.The drawing shows an installation for producing hydrogen.
Установка содержит реактор 1, который трубопроводом 2 через смесительный патрубок'3 соединен с насосом 4, сообщающимся с баком 5 гидрореагирующего горючего) трубопроводом 6, имеющим обратный клапан 7 и смесительный патрубок 3, с корпусом инжектора 8, сообщающимся через трубопровод 9 и клапан 10 с баком 11 воды; трубопроводом 12 через цилиндрический сепаратор 13 с двигателем 14; и трубопроводом 15 с баком 16 продуктов реакции. Полупроницаемая перегородка 17 делит сепаратор на камеру. 18 чистого водорода, соединенную с двигателем, и камеру 19 балластного газа, соединенную трубопроводом 20 с сужающимся соплом 21., который вместе с сужающимся соплом 22 и расширяющимся соплом 23 установлен в корпусе инжектора, сообщающимся через трубопровод 24, обратный клапан 25 и клапан 26 с атмосферой.The installation contains a reactor 1, which is connected via pipeline 2 through mixing nozzle '3 to pump 4, which communicates with tank 5 of hydroreactive fuel) pipe 6, having check valve 7 and mixing nozzle 3, with injector body 8, communicating through pipe 9 and valve 10 water tank 11; pipeline 12 through a cylindrical separator 13 with an engine 14; and pipeline 15 with a tank of 16 reaction products. A semi-permeable partition 17 divides the separator into a chamber. 18 pure hydrogen, connected to the engine, and the ballast gas chamber 19, connected by pipeline 20 with a tapering nozzle 21., which, together with a tapering nozzle 22 and an expanding nozzle 23, is installed in the injector body communicating via pipeline 24, a check valve 25 and a valve 26 the atmosphere.
Гранулы горючего находятся в баке 5, причем пространство между ними заполнено инертной жидкостью.The granules of fuel are in the tank 5, and the space between them is filled with an inert liquid.
Во время пуска установки вода из бака 11 при открытом клапане 10 и закрытом клапане 26 самотеком поступает через сопла 22 и 23, трубопровод б, обратный кла‘пан 7 и патрубок 3 в реактор 1.During the start-up of the installation, water from tank 11 with valve 10 open and valve 26 closed by gravity flows through nozzles 22 and 23, pipe b, check valve 7 and pipe 3 into reactor 1.
При подаче гидрореагирующего горючего Из бака 5 насосом 4 через трубопровод 2 и патрубок 3 в реактор 1 происходит реакция между водой и горючим, в результате которой образуется водород. Реакция сопровождается выделением значительного количества тепла, что приводит к испарению части подаваемой вода. С повышением давления в реакторе 1 клапан 7 закрывается, а кладам 26 открывается. Пульпа с твердыми продуктами реакции через трубопровод 15 направляется а бак 16. Смесь водорода и водяного пара поступает в сепаратор 13, проникая через перегородку 17 в камеру 18, водород очищается от водяного пара и отправляется По трубопроводу 12 в двигательWhen a hydroreactive fuel is supplied From the tank 5 by the pump 4 through the pipe 2 and the pipe 3 to the reactor 1, a reaction takes place between water and fuel, as a result of which hydrogen is formed. The reaction is accompanied by the release of a significant amount of heat, which leads to the evaporation of part of the water supplied. With increasing pressure in the reactor 1, the valve 7 is closed, and the clades 26 are opened. Pulp with solid reaction products goes through pipe 15 to tank 16. Mixture of hydrogen and water vapor enters separator 13, penetrating through partition 17 into chamber 18, hydrogen is cleared of water vapor and sent via pipeline 12 to engine
14. Водяной пар с примесью водорода14. Water vapor mixed with hydrogen
из камеры 19 через трубопровод 20 и сопло 21 с высокой скоростью вытекает в полость сопла 22, где энергично перемешивается с водой и конденсируется. Тепловая энергия пара переходит в кинетическую и потенциальную энергию воды и конденсата. Смесь с высокой скоростью проходит узкое место, сопрягающее сопло 22 с соплом 23, и попадает в расширяющуюся часть сопла 23, где водяной.пар окончательно конденсируется, а скорость воды и конденсата падает. Из сопла 23 вода поступает в трубопровод 6 и патрубок 3, затем в реактор 1, преодолевая на • входе в него давление, действующее ‘ на обратный клапан 7. Если пара в инжектор в начале работы подается недостаточно и процесс его конденсации заканчивается до поступления смеси в узкое место, сопрягающее сопла 22 и 23, то при переходе потока в расширяющуюся часть сопла 23 скачка давления не произойдёт и инжектор не будет подавать воду в реактор.Однако при этом в камере 8 произойдет некоторое повышение давления, что заставит подняться клапан 25, в ре.зультате чего вода будет сбрасываться через трубопровод 24 и клапан 26 в атмосферу. Поступление достаточного количества пара в смесительную камеру приводит к тому, что за короткое время в ней возникает разрежение и атмосферное давление закроет клапан 25.from the chamber 19 through the pipe 20 and the nozzle 21 with a high speed flows into the cavity of the nozzle 22, where it is vigorously mixed with water and condenses. The heat energy of steam is transferred to the kinetic and potential energy of water and condensate. The mixture passes through a narrow space at high speed, which connects the nozzle 22 with the nozzle 23, and falls into the expanding part of the nozzle 23, where the water vapor condenses finally, and the velocity of the water and condensate drops. From the nozzle 23, water enters pipe 6 and pipe 3, then into reactor 1, overcoming the pressure acting on the check valve 7 at the entrance to it. If steam at the beginning of operation does not supply enough steam and the process of condensation ends before the mixture enters the bottleneck interfacing the nozzles 22 and 23, then when the flow passes to the expanding part of the nozzle 23, the pressure surge does not occur and the injector will not supply water to the reactor. However, in the chamber 8 there will be a slight pressure increase that result This causes the water to be discharged through line 24 and valve 26 to the atmosphere. The entry of a sufficient amount of steam into the mixing chamber leads to the fact that in a short time a vacuum occurs in it and the valve 25 closes the atmospheric pressure.
Применение полупроницаемой для водяного пара и проницаемой для водорода перегородки в сочетании с инжектором позволяет исключить из оборудования установки водяной насос й связанную с ним затрату электроэнергий. Кроме того, не требуется устанавливать генератор тока для питания электродвигателя этого насо- . са. Исключается теплообменник для подогрева воды.The use of a semipermeable for water vapor and a permeable for hydrogen partition in combination with an injector allows to exclude from the equipment of the installation a water pump and the associated cost of electricity. In addition, there is no need to install a current generator to power the electric motor of this pump. sa The heat exchanger for water heating is excluded.
Эксплуатация установки упрощается , так как отсутствуют вращающиеся детали и поверхности теплообменника, способные забиваться осадками.The operation of the installation is simplified, since there are no rotating parts and surfaces of the heat exchanger that can be clogged with sediments.
Э результате применения предлагаемого изобретения экономится примерно 15% материальных затрат, связанных с изготовлекием и эксплуатацией реакторной установки.This application of the invention saves about 15% of the material costs associated with the manufacture and operation of the reactor installation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU762383805A SU760537A1 (en) | 1976-07-12 | 1976-07-12 | Plant for producing hydrogen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU762383805A SU760537A1 (en) | 1976-07-12 | 1976-07-12 | Plant for producing hydrogen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU760537A1 true SU760537A1 (en) | 1981-09-07 |
Family
ID=20669752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU762383805A SU760537A1 (en) | 1976-07-12 | 1976-07-12 | Plant for producing hydrogen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU760537A1 (en) |
-
1976
- 1976-07-12 SU SU762383805A patent/SU760537A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4434057A (en) | Water purification utilizing plural semipermeable membrane stages | |
| US20110017584A1 (en) | Desalination System and Method | |
| US9790103B2 (en) | Hydrogen-powered desalination plant | |
| SU760537A1 (en) | Plant for producing hydrogen | |
| US3976445A (en) | Recarbonation process and apparatus | |
| US3300392A (en) | Vacuum distillation including predegasification of distilland | |
| US4096065A (en) | Apparatus for aerobic treatment of activated sludge | |
| CA1106301A (en) | Single stage process for continuously introducing oxygen containing gases into sewage containing activatd sludge or fermentation broths | |
| CN112225275A (en) | Contain high-efficient evaporation plant of salt organic waste water and system | |
| CN223102784U (en) | A high-efficiency evaporation device for organic wastewater | |
| SU1454781A1 (en) | Deaeration plant | |
| US3351537A (en) | Apparatus for convective distillation of materials in solution with hot gas producedby combustion | |
| CN104773891A (en) | Novel oil-refining wastewater comprehensive processing system and method | |
| CN103951012B (en) | A swirling impact diverting high-pressure reverse osmosis water treatment device | |
| CN214192637U (en) | Contain high-efficient evaporation plant of salt organic waste water and system | |
| CA1266843A (en) | Apparatus for continuously recovering ethanol from fermentable sugar solutions | |
| GB1268697A (en) | Improvements relating to manufacturing fresh water from sea water or brackish water | |
| SU1080836A1 (en) | Mass-exchange apparatus with bubbling layer | |
| RU2042703C1 (en) | Apparatus for thermal processing of pyrolysis raw material | |
| US5636451A (en) | Process for feeding sludge into a reactor for thermal disposal | |
| SU1611361A1 (en) | By-pass device for single-or multistage evaporators of instantaneous boiling | |
| GB252421A (en) | Improvements in centrifugal liquid purifiers | |
| RU2086285C1 (en) | Apparatus for separating liquid or gaseous components from substence | |
| JPH1080699A (en) | Treatment of organic sludge | |
| SU1084053A1 (en) | Apparatus for mixing gas with liquid vapors |