Способ орто-пара-конверсии водорода Советский патент 1990 года по МПК F25B9/00 

Изобретение относится к криогенной технике, а точнее к способам получения параводорода из нормального водорода.

Цель изобретения - снижение энергозатрат путем использования экзотермической энергии процесса конверсии.

На чертеже представлена схема низкотемпературной части установки, поз- воляющей реализовать способ получения параводорода.

Установка содержит теплообменники 1 и 2, через которые пропускают поток 3 конвертируемого водорода и об- ратный поток водорода 4, клапаны 5 и 6, катализатор 7, поршни 8 и 9, размещенные в цилиндре 10.

Установка работает следующим образом.

Поток водорода, подлежащий конверсии, охлаждают в теплообменнике 1 и через клапан 5 подают в объем перед поршнем 8 (поршень 8 перемещается при этом от крайнего правого в про- межуточное положение).

Затем клапан 5 закрывается (отсекается порция потока водорода),

После закрытия клапана 5 осуществляют расширение отсеченной порции потока водорода до промежуточного давления с отбором внешней работы и сопутствующим понижением температуры. Работа расширения воспринимается поршнем 8, при этом поршень 8 переме- щается в крайнее левое положение.

Затем поршень 8 перемещают в крайнее правое положение с одновременным перемещением поршня 9 в промежуточное положение, при этом происходит пропускание (переталкивание) водорода через слой катализатора 7 в объем перед поршнем 9.

За счет выделения теплоты конверсии в процессе перехода орто-формы в пара-форму при переталкивании водорода через катализатор давление и температура его в объеме перед поршнем 9 возрастают. После этого осуществляют повторное расширение водорода с отбором внешней работы, воспринимаемой поршнем 9 (поршень 9 перемещается в крайнее правое положение).

После расширения водорода, причем он охлаждается, его выталкивают поршнем 9 и через открытый клапан 6 направляют в теплообменник 2 для дальнейшего использования в схеме установки для получения жидкого параводорода.

Непрерывность конверсии потока воздуха обеспечивается путем включения в схему установки нескольких параллельных устройств, изображенных на чертеже.

Формула изобретения

Способ орто-пара-конверсии водорода путем охлаждения нормального водорода до температуры перехода ортово- дорода в параводород и конверсии его при пропускании через катализатор, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат путем использования энергии экзотермического эффекта конверсии, перед конверсией порции нормального водорода расширяют до промежуточного давления с отбором внешней работы, а после конверсии повторно расширяют также с отбором внешней работы.

Изобретение относится к криогенной технике и позволяет сократить энергозатраты путем использования экзотермической энергии процесса конверсии водорода (В). Поток 3 нормального В после охлаждения через клапан (К) 5 поступает в объем цилиндра между поршнем (П) 8 и катализатором 7, при этом К 5 закрывается, газ расширяется, двигая П 8 в левое крайнее положение. Затем при движении П 8 и П 9 вправо В проталкивается через катализатор 7 в объем через П 9. За счет теплоты конверсии давление и температура В повышается, а затем производится повторное расширение В с отбором внешней работы П 9. Охлажденный при расширении параводород через К 6 отводится в теплообменник 2 для дополнительного охлаждения и ожижения. 1 ил.