Способ получения газообразного синглетного кислорода

 

Изобретение относится к области химической подкачки газовых лазеров и может быть использовано при получении импульсно-периодической генерации химического кислородно-йодного лазера. Целью изобретения является повышение степени очистки синглетного кислорода от капель раствора, увеличение эффективности использования реагентов и уменьшение токсичности выхлопа. Способ включает импульсно-периодическую подачу и распыление щелочного водного раствора перекиси водорода в хлорсодержащий газовый поток со скоростью, меньшей скорости потока, сепарацию из потока капель раствора с помощью циклонного сепаратора и отбор синглетного кислорода в каждом цикле подачи раствора с временной задержкой T<SB POS="POST">R</SB>, достаточной для выхода капель, не отделенных из реакционного объема в циклонном сепараторе. Предусмотрена импульсно-периодическая подача хлора в поток буферного газа с частотой подачи раствора, причем в каждом цикле подачу хлора осуществляют с временной задержкой T<SB POS="POST">R</SB> относительно момента окончания подачи раствора и заканчивают по окончании отбора синглетного кислорода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 Н 01 S 3 095

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21 ) 3940888/24-63 (22 ) 29.07.85 .(46 ) 07.09.89. Бюл. Ф 33 (71) Куйбыпевский филиал Физического института им. П.Н.Лебедева (72) M.Â.Çàãèäóëëèí, В.И.Игошин и Н.Л.Куприянов (53) 621.373.826 (088.8) (56) Патент США У 4310502, кл. С 01

В 13/00, 1985.

Загидуллин М. В. и др. О возможности использования распыливающего устройства в химическом. генераторе синглетного кислорода для кислородно-йодного лазера. — Квантовая электроника. Т.10, 1983, Ф 4, с.797-802. ,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО

СИНГЛЕТНОГО КИСЛОРОДА (57) Изобретение относится к области химической подкачки газовых лазеров и может быть использовано при получении импульсно"периодической генерации химического кислородно-йодного лазера. Целью изобретения явИзобретение относится к области

Мимической подкачки газовых лазеров и может быть использовано при получении импульсно-периодической генерации ,химического кислородно-йодного лазера.

Цель Изобретения — повьппение степени очистки синглетного кислорода от капель раствора, увеличение эффективности использования реагентов н уменьшение токсичности выхлопа.

„„SU„„1506499 A 1

2 ляется повьппение степени очистки синглетного кислорода от капель раствора, увеличение эффективности использования реагентов и уменьшение токсичности выхлопа ° Способ включает импульсно-периодическую подачу и распыление щелочного водного раствора перекиси водорода в .хлорсодержащий газовый поток со скоростью, меньшей скорости потока, сепарацию иэ потока капель раствора с помощью циклонного сепаратора и отбор синглетного кислорода в каждом цикле подачи раствора с временной задержкой достаточной для выхода капель, не отделенных иэ реакционного объема в циклонном сепараторе. Предусмотрена импульсно-периодическая подача хлора в поток буферного газа с частотой подачи раствора, причем в каждом цикле подачу хлора осуществляют с временной задержкой Сяотносительно момента окончания подачи раствора и заканчивают по окончании отбора синглетного кислорода. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. CA

На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит патрубок 1 для подачи буферного газа, вентиль 2 для управления потоком газообразного хлора, патрубок 3 для подачи газообразного хлора, гаэожидкостный реактор

4, патрубок 5 для подачи раствора перекиси водорода, вентиль 6 для управления потоком раствора, форсунку

1506499

7, патрубок 8 для слива отработанного раствора, циклонный сепаратор 9, вентиль 10 для управления газовым потоком, содержащим мелкие капли, патрубок 11 для откачки газового потока, содержащего мелкие капли, вентиль 12 для управления отбором газообразного синглетного кислорода, патрубок 13 для отбора газообразного 10 синглетного кислорода.

Способ осуществляют следующим образомм.

По патрубкам 1 и 3 в реактор 4 подается буферный гаэ (например, азот)5 и газообразный хлор. Через патрубок

5 с помощью вентиля 6 и форсунки 7 производится впрыск и распыление порции раствора перекиси водорода.

При этом вентиль 10 открыт, а вентиль20

12 закрыт. В процессе распыления образуются капли различных размеров.

Начальная скорость капель меньше, чем скорость газа, поэтому капли с разными радиусами r уносятся газовым потоком за разное время. Мелкие капли ускоряются и выносятся раньше, чем крупные. Имеется граничный радиус с R сепарируемых капель, который определяется условием: r > R — 30 капли подвергаются сепарации в циклонном сепараторе 9; y < R - капли уносятся газовым потоком до вентиля 10.

Спустя время равное времени полпУ ного уноса несепарируемых капель с радиусом rcR в реакторе остается лишь сепарируемая крупнодисперсная фракция капель. В этот момент вентиль

10 закрывают, а вентиль 2 открывают и производят отбор синглетного кисло- 40 рода.

Последняя стадия рабочего цикла реактора заканчивается с усносом всех капель в сепаратор и прекращением выхода синглетного кислорода. Отработан45 ный раствор сливают через патрубок 8.

После прекращения выхода синглетного, кислорода вентиль 12 закрывают, а вентиль 10 открывают.

Для уменьшения расхода хлоРа на стадии подачи раствора и в течение, времени вентиль 2 закрыт. Хлор подают лишь в полезной стадии работы реактора, т.е. после уноса мелких несепарируемых капель через время 1ппосле 55 окончания подачи раствора.

Пример . В поток хлора и азота с давлением 30 мм рт.ст. и составом (Ul 1: tN,) =1:2, который движется со скоростью U„=100 м/с, впрыскивают диспергированный щелочной раствор перекиси водорода со скоростью U 1 м/с в момент времени t Диспергированный раствор содержит NaOH и Н 0 в концентрациях:

tNa0H )=3 моль/л, tH,O,) =10 моль/л.

Сепаратор капель удаляет капли размером г)10 мкм. Расстояние от инжектора раствора до вентиля 10 составляет 1 м.

В момент времени t +tz=t,+1,2 10- вентиль 10 закрывают и открывают вентиль 12. С этого времени в патрубок

13 поступает очищенный от капель синглетный кислород. Содержание синглетного кислорода в очищенном от мелких капель газе составляет более 50X..

В интервале времени от t до (to+

+t и) реактор можно продувать TQJIbK0 азотом, а в момент времени („+1 и) начать вдувЪть хлор через вентиль 2.

Формула иэ обретения

1.Способ получения газообразного синглетного кислорода, включающий подачу и распьщение щелочного водного раствора перекиси водорода в хлорсодержащем газовом потоке и сепарацию из него капель раствора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения степени очистки синглетного кислорода от капель раствора, подачу,и распыпение раствора осуществляют импульснопериодически со скоростью, меньшей скорости хлорсодержащего газового потока, а отбор синглетного кислорода в каждом цикле подачи раствора производят с временной задержкой достаточной для выхода капель, не от" деленных иэ реакционного объема в сепараторе.

-е

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения эффективности использования реагентов,и уменьшения токсичности выхлопа, подачу хлора в поток буферного газа осуществляют импульснопериодически с частотой подачи раст" вора, причем в каждом цикле подачу хлора осуществляют с временной задержкой t „ относительно момента окончания подачи раствора и заканчивают по окончании отбора синглетного кислорода.

1506499

Составитель С.Рыков

Техоел M.Лид к Кощектоо И. Кабаций

Тир аж 6 16 Подп ис ное

Редактор Н.Тупица

Заказ 5444/53

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101