Способ получения кислорода и водорода
Сущность изобретения: получение электролитического водорода и кислорода, включающее деионизацию питательной воды. Электролитическое разложение щелочного раствора под давлением, каталитическую очистку образовавшихся кислорода и водорода, их последующую очистку. Один из полученных целевых продуктов делят на два потока, первый из которых под давлением 1 - 2,5 МПа в количестве 0,75 - 0,95 от общего продукта направляют потребителю. Второй поток в количестве 0,05 0,25 от общего продукта под давлением (1.05-1.25)
105 Па подают на продувку питающей электролит воды. Перед продувкой питающей воды второй поток под давлением (1.3
1.6)105 Па подают на регенерацию соответствующего осушителя. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к способам получения водорода и кислорода электролизом воды и может быть использовано в электронной и других отраслях промышленности, использующих указанные газы высокой чистоты.
Известен способ получения электролитического водорода и кислорода, включающий деионизацию питательной воды, электролитическое разложение щелочного раствора под давлением, каталитическую очистку образовавшихся кислорода и водорода, их последующую очистку, осушку в адсорберах. Недостатком этого способа является недостаточно высокая степень очистки целевого продукта от примесей (соединений азота, углерода и др. ), попадающих в газы с питающей водой. Указанный способ является наиболее близким к изобретению по поставленной цели и достигаемому результату. Целью изобретения является повышение чистоты газов. Указанная цель достигается тем, что в способе получения электролитического водорода и кислорода, включающем деионизацию питательной воды, электролитическое разложение щелочного раствора под давлением, каталитическую очистку образовавшегося кислорода или водорода, их последующую осушку, один из полученных целевых продуктов делят на два потока, первый из которых под давлением 1-2,5 МПа в количестве 0,75-0,95 от общего продукта направляют потребителю, а второй в количестве 0,05-0,25 от общего продукта под давлением (1,05-1,25)
105 Па подают на продувку питающей электролиз воды, удаляя из нее растворенные примеси газов, причем перед продувкой питающей воды второй поток под давлением (1,3-1,6)105 Па подают на регенерацию соответствующего осушителя. На чертеже приведена схема установки для реализации предлагаемого способа. (В данном случае схема установки для получения электролитического кислорода и водорода в случае, когда основным продуктом является водород высокой чистоты). Установка для получения электролитического кислорода и водорода включает в себя деионизатор 1, питательный бак 2, очищенной от ионов воды, электролизер 3, линию 4 подачи очищенной воды в питательный бак 2, линию 5 подачи очищенной воды в электролизер 3, линию 6 подачи кислорода, линию 7 подачи водорода, блок 8 каталитической очистки кислорода, блок 9 каталитической очистки водорода, состоящий из двух адсорберов, блок осушки кислорода, состоящий из двух адсорберов 10, блок осушки водорода, состоящий из двух адсорберов 11, линию 12 подачи кислорода потребителю, линию 13 подачи кислорода на регенерацию, линию 14 подачи кислорода на продувку воды, линию 15 выпуска кислорода в атмосферу, линию 16 подачи водорода потребителю. Такая же схема, включающая те же элементы, используется и в случае, когда основным продуктом является кислород высокой чистоты с той лишь разницей, что часть кислорода после адсорбера 11 подается на регенерацию второго адсорбера 11, а второй поток кислорода - потребителю, водород подается по известной схеме. П р и м е р 1. При осуществлении способа в электролизере в номинальном режиме подается 4,5 кг дистиллированной воды в 1 ч. Эту воду получают в электродистилляторе и подают на подпитку при давлении 1,6105 Па в электролизер 3. При электролизе выделяется в 1 ч 5 нм3 водорода и 2,5 нм3 кислорода при давлении 1,6 МПа. Затем полученный целевой продукт - водород в количестве 5 нм3 очищают от кислорода и паров воды и разделяют на два потока причем 4,9 нм3 направляют потребителю, а второй поток в количестве 0,1 нм3 направляют под давлением 1,5105 Па на регенерацию осушителя, а далее под давлением 1,1105 Па подают на дегазацию питательной воды. При этом содержание СН и N и других примесей в целевом продукте не превышает 10-6. П р и м е р 2. В номинальном режиме подается 5,5 кг дистиллированной воды в 1 ч. Эту воду получают в электродистиляторе и подают на подпитку при давлении 1,9106 Па в электролизер 3. При электролизе выделяется в 1 ч 6 нм3 водорода и 3,0 нм3 кислорода при давлении 1,9 МПа. Полученный целевой продукт в количестве 3 нм3 очищают и разделяют на два потока. Один из них в количестве 2,85 нм3, соответствующем 0,953,0, направляют потребителю, а второй поток в количестве 0,15 нм3 под давлением 1,4105 Па подают на регенерацию осушителя, и далее под давлением 1,2105 Па подают на дегазацию питательной воды. Содержание примесей в целевом продукте не превышает 10-6. Выбор давления газа при осуществлении способа обосновывается: - в электролизере, в установках очистки и осушки - известными преимуществами ведения процессов под давлением; - в процессе регенерации адсорбента (1,3-1,6)105 Па - преимуществами процесса десорбции влаги из адсорбента в случае применения осушающего газа с низкой влажностью; - в процессе продувки питающей воды (1,05-1,25)105 Па - соображениями максимального массобмена. Предложенный способ позволяет без применения дорогостоящих аппаратных решений производить водород и кислород высокой чистоты, в частности для тонких производств, для которых чистота газов является важнейшим технологическим фактором. (56) Якименко Л. М. , Модылевская И. Д. , Ткачек З. А. Электролиз воды, М. : Химия, 1970, с. 193-194, рис. V-2.Формула изобретения
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОРОДА И ВОДОРОДА, включающий деионизацию питательной воды, приготовление на ее основе раствора щелочи, электролитическое разложение щелочи под давлением с получением кислорода и водорода, их каталитическую очистку и последующую осушку, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты газов, один из полученных газов делят на два потока, первый из которых в количестве 0,75-0,95 общего продукта под давлением 1-2,5 МПа подают потребителю, а второй в количестве 0,05-0,25 общего продукта под давлением (1,05-1,25) 105 Па подают на продувку деионизированной питательной воды. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед продувкой поток газа под давлением (1,3-1,6) 105 Па подают на регенерацию осушителя.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Электролизер фильтр-прессного типа // 2010038
Изобретение относится к химической технологии, а именно к синтезу важного полупродукта для красителей кислой натриевой соли 2 -амино-4,8-дисульфокислоты нафталина (I) путем электрохимического восстановления диамонийной соли 2-нитро-4,8-дисульфокислоты нафталина
Изобретение относится к области электролизных систем и может быть использовано в установках для электролиза воды, работающих в любом положении по отношению к вектору гравитации
Изобретение относится к области электрохимии, в частности к устройствам для электролитического получения водородно-кислородной смеси - гремучего газа, который при горении используется для газопламенной технологии в ряде отраслей промышленности
Способ получения гидроксида свинца // 2006525
Изобретение относится к области получения неорганических веществ, в частности производства гидроксида свинца и серы
Изобретение относится к черной и цветной металлургии, атомной энергетики, ракетостроению и может быть использовано при эксплуатации изделий из углеродистых материалов при высоких температурах
Изобретение относится к области фторорганических соединений, конкретно к способу получения производных мсиофторметилфосфоновой кислоты следующего строенияQ СТН2- РЯ2 , где R--OR или NR-2; R - низшие алкилы
Изобретение относится к области электрохимических производств
Электролизер фильтр-прессного типа // 2010038
Изобретение относится к химической технологии, а именно к синтезу важного полупродукта для красителей кислой натриевой соли 2 -амино-4,8-дисульфокислоты нафталина (I) путем электрохимического восстановления диамонийной соли 2-нитро-4,8-дисульфокислоты нафталина
Изобретение относится к области электролизных систем и может быть использовано в установках для электролиза воды, работающих в любом положении по отношению к вектору гравитации
Изобретение относится к области электрохимии, в частности к устройствам для электролитического получения водородно-кислородной смеси - гремучего газа, который при горении используется для газопламенной технологии в ряде отраслей промышленности
Способ получения гидроксида свинца // 2006525
Изобретение относится к области получения неорганических веществ, в частности производства гидроксида свинца и серы
Изобретение относится к черной и цветной металлургии, атомной энергетики, ракетостроению и может быть использовано при эксплуатации изделий из углеродистых материалов при высоких температурах
Изобретение относится к области фторорганических соединений, конкретно к способу получения производных мсиофторметилфосфоновой кислоты следующего строенияQ СТН2- РЯ2 , где R--OR или NR-2; R - низшие алкилы
Изобретение относится к области электрохимических производств
