Способ получения оксида углерода Советский патент 1989 года по МПК C01B31/18 

Изобретение относится к водородной энергетике, промьшшенной химической технологии и может быть использовано для производства энергоносителя (СО и HI по реакции -- COj -t-H) альфа-радиолизом смеси азота и диоксида углерода на базе ядерных и термоядерных реакторов и изотопных источников энергии.

Целью изобретения является повышение выхода оксида углерода.

Поставленная цель достигается тем, что проводится радиолиз не чистого диоксида углерода, а смеси азота в количестве 0,5-1,5 мас.% и диоксида углерода. Процесс альфа- радиолиза смеси азота и диоксида углерода проводится при давлении (24,5-26,5) атм., при этом ради- ационно-химический выход оксида углерода достигает 16 молекул/100 эВ, что соответствует КПД , а концентрация оксида углерода может превышать 1% без снижения эффективности процесса.

На чертеже представлен вариант изобретения с непрерывной циркуляцией рабочей смеси газов и непрерывным отводом продуктов радиолиза.

Радиолиз проводится в реакционной камере 1 при заданных давлении и температуре, которые контролируются блоком 2 детектирования, смесь после облучения проходит через регулятор 3 расхода давления, откуда поступает в блок 4 предварительного разделения, где отделяется СО, остальные газы (СО, NjO, Nj,, 0 и др.) поступают в блок 5 разделения газов. Диоксид углерода из блока 4 подается циркуляционным насосом 6 в блок 7 подготовки газовой смеси. В блок 7 подготовки смеси подается дополнительное количество диоксида углерода из баллона 9 и азота из баллона 8 для восполнения израсходованных в процессе радиолиза и разделения. В блок 7 подготовки газовой смеси из баллонов 8 и 9 подаются диоксид углерода под давлением 25,5 атм, и азот под давлением 0,25 атм..Добавка азота составляет 1%. Приготовленная смесь поступает в реакционную камеру 1, где при температуре С и давлении 26 атм. указанная смесь газов подвергается облучению альфа- частицами. Давление, температура и другие параметры в реакционной каме

(Я

со

4

3

ре 1 контрсшируются блоком 2 детек- тиронания. Облученная газовая смесь проходит через регулятор 3, поддерж вающ1 й заданные давление и расход

газовой смеси, при которых концентрация СО будет 1%. Далее газовая смесь поступает в блок предварительного разделения газов, где на сорбенте, находящимся при пониженной температуре, COg поглощается, а ос- тапьные газы поступают в блок 5 разделения газов, где происходит выде- ление чистого оксида углерода и ути

лизация остальных газов (0,, NOj,

и др.). COj из поглотителя 4 после очистки подается циркуляционным насосом 6 в блок 7 подготовки газовой смеси, далее цикл повторяется.

В таблице приведены примеры полу-« 20 чения оксида углерода npw различных условиях.

В основе изобретения лежат экспериментально полученные данные по связыванию высокоактивного атомарно- 25 го кислорода в процессе радиопиза

Технико-экономический 1ючается в том, что по с прототипом КПД процесса до 48% (у прототипа 40 центрация оксида углерод вьшать 1% (у прототипа

Формула изобр

Способ получения окси альфа-радиолизом диоксид при давлении 24,5-26,5 а чающийся тем, чт повышения выхода оксида радиолиз диоксида углеро в присутствии 0,5-1,5 ма

N.

Выход СО (молекул/100 §В) при атм. X I 24,0 24,5 I 25,0 25,5 Г26,0 1 26,5 1 27,0

смеси азота и диоксида углерода. Это приводит не только к увеличению реально наблюдаемого радиационно-хи- мического выхода оксида углерода, но и к увеличению предельно достижимых концентраций оксида углерода, поскольку кислород еще на радикальной стадии связывается азотом с образованием стабильных оксидов азота.

Технико-экономический эффект зак- 1ючается в том, что по сравнению с прототипом КПД процесса возрастает до 48% (у прототипа 40%), а концентрация оксида углерода может пре- вьшать 1% (у прототипа 0,1%).

Формула изобретения

Способ получения оксида углерода альфа-радиолизом диоксида углерода при давлении 24,5-26,5 атм, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода оксида углерода, радиолиз диоксида углерода проводят в присутствии 0,5-1,5 мас.% азота.

Изобретение относится к водородной энергетике и химической промышленности и позволяет получить оксид углерода путем альфа-радиолиза смеси азота и диоксида углерода, при концентрации азота в смеси 0,5-1,5% мас.% 1 ил.1 табл.