Способ производства водорода Советский патент 1991 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к подводной добыче и переработке полезных ископаемых, а именно глубинных высокотермальных вод океана.

Целью изобретения является расширение сырьевой и энергетической базы за счет использования глубинной высокотермальной воды, ее гидростатического давления и тепла.

На чертеже схематично изооражена система подводной добычи водорода, общий вид.

Система содержит судно 1, на котором установлен паропровод 2 с встроенными в нем по всей длине через определенные промежутки турбопарогенераторами 3. С испарителем соединено лапильонажное всасывающее устройство 4, содержащее папильо- нажные канаты 5, якоря 6 и лебедки 7. Гидротурбина 8 служит вентилем при забо- боре воды. Над гидротурбиной находится испаритель 9, установленный на нижнем конце паропровода. Давление в испарителе должно быть меньше давления окружающей воды для лучшего парообразования.

Понижение давления осуществляется насосом 10 и выпуском 11. Насосом 10 осуществляют также всасывание глубинной высокотермальной воды и удаление рассола из испарителя. В испарителе должна быть постоянная температура, для поддержания ко торой используется лопастной насос 12

О5

го

Јь

05

ьо

постоянно подающий новую горячую воду, с выпуском 13. Пар собирается в паросборнике 14. На судне установлены конденсатор 15, соединенный с верхним концом паропровода, и электролизная установка 16. Между электролизной установкой 16 и конденсатором расположен насос 17, качающий конденсат.

Сжиженные газы хранятся в турбоде- тендерах 18 и 19, а вода - в емкости 20. Система снабжена дополнительным трубопроводом 21 для конденсата, который заканчивается в испаритель насосом 22.

Трубопровод связан с испарителем через змеевик 23

Система работает следующим образом.

С судна 1 вся система опускается в море и заполняется водой На заданном месте забрасываются якоря 6. Передвижение всасывающего папильонажного устройства 4 в заданном районе осуществляется лебедками 7 и папильонажными канатами 5. Как только насос 10 начинает откачивать воду из испарителя 9, во всей системе понижается давление и глубинная высокотермальная вода всасывается через всабопарогенераторы 3, где происходит перевод давления и тепла в электроэнергию, которая используется при электролизе воды.

Использованный пар на верху паропровода 2 поступает в конденсатор 15, где конденсируется, превращается в дистиллированную воду - конденсат. Из конденсатора 15 конденсат насосом 17 закачивают в электролизную установку 16 (например,

10 типовую установку СЭУ-500). Сжиженные газы (кислород, водород) хранят в турбо- детендерах 18 и 19, а воду - в емкости 20. По дополнительному трубопроводу 21 дистиллированная вода качается на15 сосом 22 в испаритель 9. До испарителя 9 она проходит через змеевик 23, где нагревается до температуры окружающей глубинной воды. В испарителе 9 конденсат используется вторично.

20Формула изобретения

Способ производства водорода, включающий подачу воды в электролизную установку, электролиз воды и ожижение водосывающее устройство 4 и проходит через рода, отличающийся тем, что, с целью

гидротурбину 8 В начале всаса гидротур- .-...-.-.

бина 8 начинает разгоняться и является своеобразным вентилем, создающим разряжение и поддерживающим его Когда процесс всаса стабилизируется, гидротурбина 8 начинает давать электроэнергию, которая идет на обслуживание насоса 10. Далее отобранная высокотермальная вода поступает в испаритель 9, где испаряется. Процесс испарения поглощает большое количество тепла Для поддержания постоянной темрасширения сырьевой и энергетической базы за счет использования глубинной высокотермальной воды, ее гидростатического давления и тепла, производят всасывание высокотермальной воды с судна в глубоко- зо водный испаритель в местах подводной вулканической деятельности, подводят тепло от окружающей воды к испарителю и понижают давление в нем до испарения высокотермальной воды с получением пара и рассола, откачивают рассол из испарителя,

пературы насос 12 постоянно подает высо- 35 паР направляют на судно, при этом по пути

котермальную воду в испаритель 9 и выбрасывает через выпуск 13 В испарителе 9 скапливается рассол, который удаляют из не- 10 с помощью насоса 10 через выпуск 11. Пар собирается в паросборнике 14, откуда направляется на судно 1. При своем дви- 4 жении на судно 1 пар поступает в турвертикального движения пара переводят его энергию в электрическую, пар конденсируют, конденсат разделяют на два потока, один из которых подают на электролиз, а другой возвращают в испаритель, при этом при электролизе используют электрическую энергию, полученную от энергии пара.

бопарогенераторы 3, где происходит перевод давления и тепла в электроэнергию, которая используется при электролизе воды.

Использованный пар на верху паропровода 2 поступает в конденсатор 15, где конденсируется, превращается в дистиллированную воду - конденсат. Из конденсатора 15 конденсат насосом 17 закачивают в электролизную установку 16 (например,

0 типовую установку СЭУ-500). Сжиженные газы (кислород, водород) хранят в турбо- детендерах 18 и 19, а воду - в емкости 20. По дополнительному трубопроводу 21 дистиллированная вода качается насосом 22 в испаритель 9. До испарителя 9 она проходит через змеевик 23, где нагревается до температуры окружающей глубинной воды. В испарителе 9 конденсат используется вторично.

0Формула изобретения

Способ производства водорода, включающий подачу воды в электролизную установку, электролиз воды и ожижение водо.-...-.-.

расширения сырьевой и энергетической базы за счет использования глубинной высокотермальной воды, ее гидростатического давления и тепла, производят всасывание высокотермальной воды с судна в глубоко- о водный испаритель в местах подводной вулканической деятельности, подводят тепло от окружающей воды к испарителю и понижают давление в нем до испарения высокотермальной воды с получением пара и рассола, откачивают рассол из испарителя,

вертикального движения пара переводят его энергию в электрическую, пар конденсируют, конденсат разделяют на два потока, один из которых подают на электролиз, а другой возвращают в испаритель, при этом при электролизе используют электрическую энергию, полученную от энергии пара.

Изобретение относится к подводной добыче и переработке полезных ископаемых, а именно глубинных высокотермальных вод (ВВ) океана. Цель изобретения -- расширение сырьевой и энергетической базы за счет использования глубинной ВВ, ее гидростатического давления и тепла. С судна производят всасывание глубинной ВВ в глубоководный испаритель (И) в местах подводной вулканической деятельности. Подводят к И тепло от окружающей воды и понижают давление в И до испарения ВВ с образованием пара и рассола. Откачивают рассол из И при помощи насоса. Пар- по вертикальному трубопроводу направляют на судно через систему турбопарогенера- торов, где происходит преобразование энергии пара в электрическую. Электроэнергию подают на электролиз, протекающий с выделением водорода. Пар конденсируют и разделяют на два потока. Один поток подают на электролиз, а другой возвращают в И. Система для осуществления способа включает электролизную установку, смонтированную на судне. Установка снабжена подъемным паропроводом, на котором установлены турболарогенераторы через определенные промежутки по его длине. С верхним концом паропровода соединен установленный на судне конденсатор. На нижнем конце паропровода установлен И с насосом. С И соединено папильонажное всасывающее устройство. Между конденсатором и параллельно паропроводу установлен дополнительный трубопровод для конденсата. 1 ил. Ј сл