Способ орто-пара-конверсии водорода Советский патент 1990 года по МПК C01B3/16 

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в отраслях науки и техники,использующих пара-водород.

Целью изобретения является повышение эффективности конверсии водорода.

На чертеже изображена схема установки, с помощью которой может быть реализован способ.

Установка состоит из теплообменников 1 и 2, через которые пропускают поток конвертируемого водорода 3 и обратный поток 4 водорода, клапанов 5 и 6, слоя катализатора 7, поршней 8 и 9, размещенных в цилиндре 10.

Приме р. Конверсия нормального водорода, выходящего из теплообменника 1, при давлении 1,0 МПа и температуре 31,5 К.

При отсекании порции потока, а затем переталкивании ее через катализатор 7 в объеме перед поршнем 9 за счет выделения теплоты конверсии происходит повышение давления до 8,0 МПа и температуры до 61,5 К,причем в случае достижения равновесия. концентрация этой порции водорода по пара-форме возрастает до 64%,а количество выделившейся теплоты составит 550 Дж/моль. При расширении этой порции потока водорода до первоначального давления, т.е. 1,0 МПа, с изоэнтропным коэффициентом полез- нбго действия процесса ц с 0,8 температура газа в объеме перед поршнем 9 понижается до 33 К. Выталкивание водорода, имеющего концент- j рацию по пара-форме 64% и темпераСП

о ю

&э

5

ifypy 33 К, через катализатор 7 приводит к повышению концентрации по пара-форме в пределе 85%, причем температура водорода повышается до 43 К. При температуре и нормальном давлении, т.е. 1,0 МПа, обработанная порция потока водорода может быть направлена в теплообменник 2 либо направлена в детандер и расширена,напри- iijiep, до 0,2 МПа. При КПД детандера

5 0,8 и расширении потока водорода с 1,0 до 0,2 МПа температура его понижается до 25 К.

С этими параметрами водорода можно повторно использовать описанные Процессы конверсии.

5

Формула изобретения Способ орто- пара-конверсии водорода, заключающийся в том, что поток водорода охлаждают до температуры, при которой равновесие сдвинуто в сторону пара-формы, и пропускают его через катализатор, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности конверсии водорода, перед пропусканием через катализатор отсекают порцию потока водорода и после пропускания через катализатор каждой порции ее расширяют до достижения первоначального давления с отбором внешней работы, а затем повторно пропускают через катализатор.

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в отраслях промышленности, изготавливающих и эксплуатирующих установки для получения жидкого пара-водорода. Целью изобретения является повышение эффективности конверсии водорода. Поток водорода подвергают конверсии путем отсекания отдельных порций и проведения процесса конверсии в замкнутом объеме, что приводит к повышению давления. Затем расширяют эту порцию водорода до первоначального давления с отбором внешней работы. 1 ил.