Устройство для получения гремучего газа из водных растворов

 

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к оборудованию электролитического производства водорода и гремучей смеси, и может быть использовано при регенерации пылеулавливающего оборудования, в системах очистки поверхностей нагрева и других технологиях, где используют ударный эффект, а также для газовой резки и сварки. Целью изобретения является повышение безопасности, надежности в эксплуатации и снижение уноса щелочи, которая достигается за счет того, что в устройстве для получения гремучего газа из воды и водных растворов, включающем корпус с герметичной крышкой, снабженной газоотводящим и водоподпиточным патрубками, электродную систему, датчики контроля уровня электролита, огнепреградитель и газопромыватель с газоподводящим, газоотводящим, водоподводящим и водоотводящим патрубками, огнепреградитель заполнен зернистым наполнителем и водой и помещен внутрь газопромывателя, газоподводящий, водоподводящий и водоотводящий патрубки которого введены в зернистый наполнитель огнепреградителя. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВБТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧКНИХ

Н=СПУБЛИК ($1)5 С 25 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f (21) 4298025/29-26 (22) 24.08.87 (46) 30.04.90. Бюл. Р 16 (71) Научно-исследовательский и проектный институт по газоочистным сооружениям, технике безопасности и охраны труда в промппленности строительных материалов (72) К.Ф,1(оновапьчик, В.В,Синявский, О,Д.Ткач, Н.Е,Тернавский, В.И.Соловьева и И.В.Демичев (53) 621. 350(088.8) (56} Авторс*ое свидетельство СССР

У 1158617, кл, С 25 В 1/04, 30.05.85, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРЕМУЧЕГО ГАЗА ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к химической технологии, в частности,к оборудованию электролитического производства водорода и гремучей смеси, и может быть использовано при регенерации пыпеулавливающего оборудования, в

Изобретение относится к химической технологии, в частности к оборудованию электролитического производства водорода и гремучей смеси, и может быть использовано в прожшленностн строительных материалов при регенерации пылеулавливающего оборудования, в энергетике в системах очистки поверхностей нагрева и других технологиях, где используют ударный эффект, а также для газовой резки и сварки, Целью изобретения является повышение безопасности, надежности в эксплуатации и снижение уноса щелочи.

2 системах очистки поверхностей нагрева и других технологиях, где использ.уют ударный эффект, а также для газовой резки и сварки. Цель иэобретения— повышение безопасности, надежности в эксплуатации и снижение уноса щелочи — достигается тем, что в устройстве для получения гремучего газа из воды и водных растворов, включающем корпус с герметичной крышкой, снабженной газоотводящим и водоподпиточным патрубками, электродную си тему, датчики контроля уровня электролита, огнепреградитель и газопроьыватель с газоподводящим, газоотводящ м, водоподводящим и водоотводящим атрубками, огнепреградитель заполнен зернистым наполнителем и водой и помещен внутрь газопромывателя, газоподводя-щий, водоподводящий и водоотводящнй патрубки которо ro введены в з ернистый наполнитель огнепре градителя. -1 ил,, 1 табл.

На чертеже показана схема предла1 аемо го устройства.

Устройство содержит корпус 1 с

Герметичной крыпкой 2, з аполненный релочным электролитом. В корпусе 1 размещены электродная система 3 в виде набора чередующихся монополярных электродов 4 с токоподводамн 5 и датчики 6 уровня электролита. Для пополнения устройства электролитом служит водоподпиточный патрубок 7, а для отвода гремучего газа, образующегося в процессе электролиза, предназначен газоотводящий патрубок 8, Для слива! 560632 электролита служит патрубок 9, Устройство снабжено газопромывателем 10, имекацим в верхней части водоподводящий 11 и воцоотводящий 12 патрубки.

Водоподводяппй патрубок 11 соединен с источником 13 подпиточной воды, а водоотводящий патрубок 12 трубопроводом 14 — с водоподпиточным патрубком

7 устройства, Нижняя часть газопромы- 10 вателя 10 снабжена газоподводящим патрубком 15, соединенным с газоотводящим патрубком 8 устройства. При этом газоподводящий патрубок 15 выполнен изогнутым так, что верхняя точка изогнутости нахоцится выше водоотводящего патрубка !2. Это позволяет поддерживать уровень воды в промывателе не ниже водоотводящего патрубка 12. В нижней части газопромыва- -0 теля 10 установлена форсунка 16 для газа, соединенная с газоподводяшим патрубком 15, а между водоотводящим патрубком 12 газопромывателя 10 и газоподводящим патрубком 15 размещен огнепреградитель 17, который полностью погружен в жидкость, Газопромыватель

10 имеет пструбок 18 для подачи гремучего газа потребителю. В верхней части газопромывателя .10 установлены отбойные шайбы 19. с каналами 20 для выхода газа. В верхней части трубопровода 14 установлен аварийный датчик 21 уровня.

Устройство работает следуюшим об35 р азом.

При пропускании тока через электролит на электродах 4 выделяются водород и кислород в стехиометрическом соотношении, Электролит расширяется „> и заполняет все свободное пространство в корпусе 1. Образовавшийся в результате электролиза гремучий газ, увлекая мельчайшие капли щелочного электролита в виде тумана, по гаэоотводящему 8 и газоподводящему 15 патрубкам поступает в газонромыватель 10, Здесь он диспергируется в воце, выходя через отверстия в форсунке 16, L(елочной туман растворяется в подпиточной воде, а освобожденный от щелочей

5G газ, пройдя через каналы 20 отбойных шайб 19 но патрубку 18 поступает к потребителю, Вода в газопромыватель

10 поступает из источника 13 подпиI Q точчой воды по патрубку 11 и по мере расхоДования при электролизе переливается в корпус 1 по водоотводящему с патрубку 12, трубопроводу 14 и водоподпитояному патрубку 7, Проскок пламени в корпус 1 практически исключен, так как огнепреградитель 17 постоянно погружен в жидкость и пламя, попадая в него, дробится зернистой насадкой на отдельные струи, которые гасятся жидкостью. Пристенный эффект проскока пламени в присутствии жидкости полностью исключен. Нормальная работа устройства возможна при уровне электролита, находящемся между нижним и верхним рабочими уровнями, заданными датчиками 6. При переполнении корпуса 1 устройства или повышении давления в линии потребителя срабатывает аварийный датчик 21 уровня и отключает электроэнергию и воду, Устройство прекращает работу. В случае непредвиденного отключения подпиточной воды проскока .пламени также не будет, так как полный слив жидкости из гаэопромывателя 10 невозможен благодаря нижнему расположению газовпускного патрубка 15 и верхнему размещению водоотводящего патрубка 12, В случае, если по каким-либо причинам уровень электролита в корпусе 1 достигнет нижней кромки электродов и корпус 1 заполнится гремучей смесью, воспламенения и взрыва смеси не произойдет, так как водоподпиточный патрубок 7 подсоединен к корпусу 1 ниже электродной системы 3 образуя гидрозатвор, а жидкость в патрубке 12 препятствует проскоку пламени в электролизер.

В таблице приведены результаты испытаний предлагаемого устройства.

Надежность электролизера с промывателем газа достигает 1. Из 62 испытаний не было ни одного взрыва гремучей смеси внутри электролизера.

Унос щелочи сократился в среднем на 99,1 (см, таблицу).

При использовании предлагаемого устройства по сравнению с известным значительно снижается унос дорогостоящего реагента (щелочи), практически исключен проскок пламени в крр" пус устройства, а следовательно, и взрыв горючей смеси, т,е, повышается надежность в эксплуатации и безопасность обслуживания, Формула и з обретения

Устройство для получения гремучего газа из водных растворов, включающее

Степень

Концентрация КОН в электро" . лите, вес.Ж

Содержание КОН улавливания

КОН в в гремучей смеси промывателе, 7. после промыват ез ля, г/и

0,0503

0,0781

0,0957

0,0803

98,8

99,!

99,2

99,25

ЗФ2

3,2

3,2

3,2

0,0006

0,0007

0,0007

0i0006

5 1 корпус с герметичной крьппкой, снабженной газоотводящим и водоподпиточным патрубками, электродную систему, датчики контроля уровня электролита, огнепреградитель и -газопромыватепь с газоподводящим, газоотводящим, водоподводящим и водаотводящим патрубками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, Производи

T ельност ь электролизера по гремучей смеси, л/мин

560632

6 что, с целью повьппения надежности в эксплуатации и чистоты продукта, огнепреградитель снабжен зерпистым на5 полнителем и водой и помещен внутрь газопромывателя, газоподводящий, водоподводящий и ьодоотводящий патрубки газопромывателя размещены в зернистом наполнителе.

Содержание

КОН в гремучей смеси на выходе из электролизера, г/м