Устройство для получения водорода Советский патент 1986 года по МПК B01J7/00 

2. Устройство по п. , отличающееся тем, что приспособление для введения исходной фазы в реактор выполнено в виде латруб- ка с крышкой, внутри которого размещен подпружиненный клапан с хвостовиком, взаимодействующим с крыщкой, при этом ниж

Изобрете1 ие относится к неорганической хи.мии и может быть использовано при различных лабораторных работах, где требуется постоянно иметь небольшие количества водорода, в частности в области микробиологии при культивировании анаэробных микроорганизмов для заполнения анаэроста- тов.

Цель изобретения - увеличение производительности за счет повышения экономичности использования исходных продуктов, улуч1иение технико-экономических характеристик и уменьшение потерь водорода.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - выпускной кран в положении, соединяющем с системой потребле- ния накопитель, соединенный с приемником; па фиг.З - то же в положении, соединяющем с системой потребления оба накопите л я.

Устройство для получения водорода при взаимодействии твердой и жидкой фаз состоит из двух герметично изолированных от внешней среды сооб1дающихся сосудов, один из которых внутренний - реактор 1, другой внешний - приемник 2 жидкой фазы и избыточно образовавшегося водорода. Уст- ройство закрыто крышкой 3 с помош,ью ба- paniKOB 4.

Реактор открыт снизу и в пижней части корпуса имеет отверстия 5. В реактор помещается твердая фаза в емкости 6 с отверс- тиями. Последняя крепится с помопдью нггы- ря 7 в отверстиях 5 реактора. Верхняя часть реактора снабжена двумя патрубками 8 и 9, которые проходят через крышку 3 устройства и герметично крепятся в ней. Патрубок 8 заканчивается штуцером 10 для насадки шланга, отводящего водород из реактора. Патрубок 9 герметизируется навинчивающейся крышкой 11, под которой размещено приспособление исходной фазы в реактор. Приспособление 12 состоит из клапана с хвостовиком 13 и пружины 14, упирающей- ся в щляпку хвостовика. Приемник 2 может быть снабжен емкостью 15 для сбора твердых продуктов реакции и сливным крапом 16 для удаления избытка жидкой фазы. На крышке устройства размещается патрубок со штуцером 17 для отвода водорода и с предохранительным клапаном 18. Накопитений торец патрубка закреплен на крыщке внутреннего сосуда.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что трехходовой кран имеет два параллельных сообщающихся канала, один из которых выполнен сквозным.

0

.

ли 19 и 20 водорода соединены с помощью щлангов и тройников с реакторо.м и приемником избыточно выделившегося водорода и устройством 21 выпуска водорода из накопителей. Последние могут быть расположены на полке 22 и сдавлены расположенными на них груза.ми 23 и 24. Устройство 21 выпуска водорода выполняется в виде крапа с тремя каналами (фиг.2 и 3): продольным 25, поперечным 26 и сквозным 27, проходящим через продольный канал.

Устройство работает следующим образом.

Крыщку 3 снимают с устройства. В приемник 2 до уровня сливпого крана наливают жидкую фазу. Емкость 6 заполняют твердой фазой и закрепляют внутри реактора 1 с помощью штыря 7. Закрывают выпускное устройство 21. Открывают сливной кран 16. Устройство закрывают крышкой 3, завинчивая барашки 4. По мере образования водорода заполняется накопитель 20. После заполнения водородом накопителя 20 жидкая фаза под давлением водорода вытесняется из реактора 1 в приемник 2 и через открытый сливной кран 16 переливается в бутыль. При снижении уровня жидкой фазы в реакторе 1 до отверстий 5 водород проходит через последние, скапливается в верх- нек части приемника 2 и выходит через сливной кран 16. При появлении пузырей водорода из шланга, насаженного на кран 16 ( при это.м можно приподнять до уровня жидкой фазы в бутыли), сливной кран закрывают. Буты.чь при этом может быть удалепа. Аппарат считается переведеп- пым в постоянную экс 1луатацию. При вытеснении жидкой фазы из реактора выделение водорода не прекращается, а только сокращается. Продолжающий выделяться водород накапливается в накопителе 19. При заполнении накопителя 19 и достижении пре- дельпо допустимого давления водород выходит через предохранительный клапан 18,чего при правильной эксплуатации никогда не бывает.

Забор водорода из устройства.

Сначала выбирают водород из накопителя 19. Для этого выпускное устройство 21 ставит в положение, указанное на фиг.2. После того, как водород из накопителя 19

почти полностью выбран, устройство 21 переводят в положение, указанное на фиг.З, и забор водорода ведется из обоих накопителей 19 и 20. Одновременно сравнивается давление водорода в реакторе 1 и приемнике 2. Уровни жидкой фззы в реакторе 1 и приемнике 2 также сравниваются. Заполняется жидкой фазой реактор 1 и выработка водорода возобнавляется. Для прекращения подачи водорода в систему потребления подвижную часть крана 21 ставят в поперечное положение.

Пример. Применение предлагаемого устройства для обеспечения водородом установки для культивирования анаэробных микроорганизмов.

При запуске устройства в действие реактор 1 загружают 2 кг алюминиевой проволоки диаметром 3 мм, нарубленной на куски длиной до 10 см. В качестве жидкой фазы используют 0,5%-ный водный раствор едкого кали с добавкой 2,5% хлористого натрия и 0,05% марганцевокислого калия в качестве катализаторов. Устройство в течение года обеспечивает работу трех анаэро- статов с емкостью рабочих камер по 40- 50 л при заполнении анаэростатов, %: водород 10, углекислый газ 10 и пропан 80. Вследствие затихания реакции в течение года раствор кали едкого 10-кратной концентрации в количестве 0,5 л с промежутками в несколько месяцев добавляют в реактор три раза.

фиг. 2

25

Составитель А. Лпханов

Редактор Е. ПаппТехред И. ВересКорректор М. Макснмншинец

Заказ 2211/5Тираж 527Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по де.лам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

сриг.З