Хорошо известно, какую важную роль играет кислород в различных отраслях промышленности. Обычно источником кислорода является атмосферный воздух, содержащий в среднем по объему 78,06% азота, 20,8% кислорода, 0, благородных газов и остаток до 100- углекислота и другие газы в незначительных количествах. Установлено также, что повышение содержания кислорода в смеси влечет за собою значительную интенсификацию окислительных процессов; поэтому неоднократно делались попытки обогащения воздуха кислородом. Один из известных способов основан на том, что при растворении в воде воздуха отдельные входящие в его состав ингредиенты растворяются не в одинаковой степени, именно азот менее растворим в воде, чем кислород и благородные газы. Если, растворить воздух в воде, а затем выделить из воды растворенные газы, то полученная смесь после очистки от углекислоты имеет состав (по объему) азота , кислорода 34,7%, благородных газов l,3Vo, т. е. в то время, как атмосферный воздух, содержит на 1 объем .кислорода около 3,8 объема азота, воздух из воды содержит на 1 объем кислорода только 1,8 объема азота. Кроме того содержание благородных газов повышается в 1,5 раза.
Предлагавшиеся до настоящего времени способы обогащения воздуха кислородом путем растворения в воде и последующего выделения из нее газов, требовали довольно сложного оборудования и не давали возможности получить газовые смеси, обогащенные кислородом в rex больших количествах, которые требуются современным крупным промышленным установкам.
Настоящее изобретение ставит своею целью получение этих обогащенных кислородом и благородными газами смесей в больших масштабах, исходя из следующих предпосылок.
Если имеются два водоема с разными уровнями, то можно спустить воду из верхнего водоема двумя способами-или прорыть канал из верхнего водоема в нижний, или же, если водораздел не превышает, примерно, 9 метров, устроить сифон, опустить его концы в водоемы, высосать воздух из трубы сифона-вода поднимется и будет переливаться, как и по обыкновенному каналу Каждая гидростанция представляет собой два водоема, где вода из верхнего спускается по каналу через турбину в нижний водоем. Для устройства сифона необходима камера в виде оборотного U, один конец которой должен быть заделан в напорный трубопровод, подводящий воду втурбину. Высота стенки, через которую должна переливаться поднимающаяся вода, должна быть меньше 10 метров. Высота ее будет равняться разности высоты столба воды, во.звышающегося над уровнем реки и толщиной переливающегося через нее слоя.
Если же крышу сифона приподнять на 15-18 метров над поверхностью реки и в высшей точке устроить отсос газов из воды, то при отсасывании давление будет уменьшаться, и газы будут выходить из воды. Вода, поступающая из реки в сифон, насыщена воздухом (при 5°) в количестве 2,6 куб. метра газа на 100 куб. метров воды; попадая в верх сифона, где разрежение, например, будет под-держиваться равным 0,1 атмосферы, вода отдаст 2,34 куб. метра газов и унесет в турбину только 0,26 куб. метра на 100 куб. метров воды.
Если имеется турбина, пропускающая 300 куб. метров воды в секунду или 9,45 куб. километров в год, то можно получить 192 миллиона куб. метров воздуха, обогащенного кислородом и благородными газами, в год.
Количество газов, получающихся из потока воды мощностью 300 куб. м в секунду,
использованных на 80%.
Следовательно для добычи такого воздуха необходимо построить железную непроницаемую для атмосферного воздуха камеру-сифон, достаточно широкую вверху, допускающую пребывание воды в камере кипения в течение 2 минут (это время можно определить точно из эксперимента). Левая часть камеры будет иметь вид колпака, опущенного краями в воду. Воздух из воды, всасываемый эксгаустором, будет подаваться в газгольдер, а из газгольдера турбовоздуходувка или поршневой компрессор подаст его или в домну или же на сжижение кислорода и получение газообразного азота, аргона, неона, криптона и гелия.
В нижепомещенной таблице подсчитано количество газов, которые можно получить при 80% использовании потока воды, несущего 300 куб. метров воды в секунду и имеющего температуру близкую к плюс 1°. Такие потоки воды проносятся через большие турбины современных гидростанций.
Прилагаемые рисунки дают примерную схему выполнения изложенного ме
тода получения воздуха, обогащенного кислородом и благородными газами. На фиг. 1 представлена в разрезе плотина гидроэлектростанции, с установленным сифоном; фиг. 2 дает другой вариант выполнения, где К-камера кипения и Z,-труба.
Предмет изобретения.
Устройство для получения воздуха, обогащенного кислородом и благородными газами, из воды, проходящей через турбины гидроэлектростанций, отличающееся тем, что оно состоит из 1) устанавливаемой в верхнем бьефе камеры К, верх которой соединен с вакуумом-насосом или иным приспособлением для отсасывания воздуха из камеры и 2) трубы L, верхний конец которой помещен внутри камеры, выше уровня воды в бьефе, и сообщающей камеру с нижним бьефом.
Фиг2
