Способ получения растворов окиси азота в четырехокиси азота

 

Союз Соввтских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 948877 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 09.11.78 (2I ) 2683463/23-26 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 07 08.82 Бюллетень № 29 (5! )М. Кл.

С 01 В 21/24

ЯЬеударсткнный квинтет

СССР ао делам изобретений н открытий (53) УДК 661.98 (088.8) Дата опубликования описания 10 08 82

1 с

В. Б. Нестеренко, А. Б. Вержинская и И; И. Батюто

I с

) (/

Институт ядерной энергетики АН Белорусской CCP (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРОВ

ОКИСИ АЗОТА В ЧЕТЫРЕХОКИСИ АЗОТА

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к технологии окислов азота, и может быть использовано при эксплуатации атомных электрических станций.

Известно, что окись азота применяет ся как добавка, сушественно улучшаюшая эксплуатационные свойства четырехокиси азота, применяемой в качестве теплоносителя и рабочего тела для атомных энер-, гетических установок (11

В работаюшей установке за счет термического и радиационного разложения, а также при сдувках из конденсатора и отборах BG xHMIplecK очистку теплоносителя имеют место потери окиси азота (N0 ) и снижение концентрации окиси азота в растворе ниже допустимой. Таким образом, для поддержания заданной концентрации окиси азота необходимо 20 постоянно вводить в контур определенное количество окиси азота. При этом способ должен обеспечить получение чистого продукта, исключить возможность его загрязнения посторонними примесями, обеспечить возможность работы по замкнутому циклу, возможность автоматизадии процесса, обеспечить минимальное потребление энергии, чтобы не вызвать снижения. КПД АЭС, Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к изобретению является способ получения NO из предварительно нагретых паров и 04. путем быстрого охлаждения и конденсации смеси окислов с одновременным отделением кислорода j2)

Недостатком известного способа являет ся то, что отделение газообразного кислорода производится за счет конденсации предварительно нагретых паров Й 2 04 и растворения части NO в образовавшемся конденсате. В результате этого имеют место непроизводительные затраты энергии на нагрев, а затем охлаждение и конденсацию той части потока М 04, которая служит основой образовавшегося раство ра. Непосредственно на образование N0

3 94887 идет только небольшая часть энергии, не превышающая 10% от общих затрат.

Пелью изобретения .является увеличение выхода окиси азота и снижение энергозатрат т.

llem» достигается тем, что по предла« гаемому способу получения растворов окиси азота в четырехокиси азота; включающий конверсию четырехокиси азота, охлаждение полученной газовой смеси, сепарашпо кислорода, в котором охлаж4 дение полученной при конверсии смеси газов путем смешения-ее с потоком жидкой четырехокиси азота с отношением га.за и жидкости 1: (1- 1000), а сеперацию lg осуществляют через 0,001 - 1000с после смешения потоков газа и жидкости.

Поток жидкой N204 предварительно охлаждают;

Отличительными признаками способа. являются введение смеси NO, М 02 и 02

В пОток жидкой К 2 04 с MBccoBbll4 сооТ ношением газа и жидкости 1: (1-1000}, . сепарация 02 после смешения при времени

0,001 -1000c и отвод тепла реакции путем Охлаждения жидкОЙ N 2 О или паро» образной газовой смеси.

В предложенном способе смесь газов

N0, 0 и N О 2 вводят в жидкую четырех-окись азота, при этом NO абсорбируется 3Я на N204 ° обРазуя М 2ОЭ и переходит в жидкую фазу; NG2, конденсируясь, переходит также в жидсую фазу, а кислород, растворитмость которого на 3 порядка ниже, чем NO накапливается в газовой å. В газовой фазе идет противополож35 ный процесс окисление Н 0 (реакция

2NQ + 02- 2 И0 ). Если процесс происходит в аппарате с низкими скоростями с большим временем пребывания с неин-40 . тенсивным отделением и удалением кислорода, то происходит окисление N0, и наработка Й О резко снижается. При проведении процесса выделяется значи тельное количество тепла. Если эту теп45 лоту не отводить, то произойдет частичное испарение N2 Од, и тем самым увеличится поток отводимой газовой фазы.

Попавшая в газовую фазу окись азота

N() окисляется избыточным кислородом, что приводит к снижению наработки Й0. Экспериментально установлено, что введение смеси К О,Qg и NO< в поток жидкой Ng 0 приводит к значительному увеличению выхода 80 по сравнению с известным способом, так как s нем при скоростной конденсации не хватает конденсируюшего компонента NOZ, иа котором абсорбируют N0 . Уже при соот7 ф ношении потоков газа и жидкости 1: 1 имеет место увеличение выхода окиси азота более, чем в 3 раза по сравнению с известным способом. С увеличением соотношения потоков выход окиси азота увеличивается, однако при соотношении более 1000 наблюдается снижение наработки N0 вследствие потерь окиси азота с газовой фазой.

При времени менее 0,001 окисления окиси азота практически не происходит, однако процесс абсорбции мало эффективен. При увеличении времени свьппе

1000 с увеличивается окисление N0 и его выход уменьшается.

Пример 1. Для подпитки АЭС окисью азота в количестве 250 кг/ч пары N204 отбирают после турбины, нагревают до 450 С прн давлении3кгс/см и расходе 1 т/ч, вводят в поток жидкого раствора 820 -NОс концентрацией N0

1мас. % при 32 С, расходе 1000 т/ч, время сепарации составляет 0,002 с.

Жидкий раствор с концентрацией N0

1,05 мас.% и температурой 34,6 С подается насосом в контур АЭС, кислород в количестве 133 кг/ч удаляется в составе газовой сдувки в систему хнмочистки.

Пример 2. Для подпитки контура АЭС окисью азота в количестве 60кг/ч пары N204 отбирают после турбины высокого давления при t = 334ОС, P = 20кгс/

/см и расходе 1 т/ч, дросселируют до давления 2,5 кгс/см, подают в абсopбер, куда также подают жидкий раствор

N Ogc концентрацией М 0 1 мас.% при

t = 35 С и расходе 10 т/ч. На охлаж-. дение абсорбера подается вода. Время сепарации 20 с. Жидкий раствор с концентрацией 1,6% и температурой 35 С поступает в контур АЭС; 32 кг/ч кислорода сдувается с парами.

Пример 3. Для подпитки контура экспериментальной установки окисью азота в количестве 8 кг/ч нары 8204 нагретые до 600 С при давлении 5 кгс/см, О в количестве 200 кг/ч подают в абсорбер, куда поступает жидкий раствор с концен трацией И О О, 5 мас. % в количес тве 3 т/ч.

Для охлаждения используется вода; время сепарации 1000 с. Жидкий раствор с концентрацией КО 0,8мас.% подают в контур. Сдувку, содержащую, 4,3 кг/ч кислорода, подают в систему нейтрализации.

Пример 4. Для подпитки экспериментальной петлевой установки окисью азота в количестве 200 r/÷ пары N g Oq нагретые до 400 С при давлении 1,1кгс/

5 9488

/см, в количестве 2,8 кг/ч вводят в поток жидкого раствора с концентрацией

2,0мас.% при 17 С с расходом 2,8 кг/ч. о

Время сепарации 0,4с, охлаждение масляное от холодильной установки. Раствор с концентрацией N 0 5,7 мас.% при тем;пературе 3 С подают в контур; пары, соо держашие 107 г/ч кислорода, сдувают в атмосферу.

Для условий примера 1 по способу про- о тотипа (без подачи жидкого раствора) для получения того же количества М 0 необходим поток пара 12,5 т/ч и дополнительно охлаждаюшая вода; койцентрация NO раствора на выходе составит 2,0 мас.%, т. е. расход горячего пара выше в 12,5 раз. Для условий примера 2 по способу прототипа необходимо 8,6 т/ч горячего пара, концентрация на выходе составит

N О 0,7 мас. %. Расход горячего пара 2о выше в 8,6 раз.

Для условий примера 3 по способу прототипа необходимо 1600 кг/ч горячего пара, концентрация: N О на выходе составит 0,5 мас.%. Расход горячего пара 25 в 8 раэ выше.

Для условий примера 4 по способу прототипа необходимо 5 кг/ч горячего пара, Концентрация N0 на выходе составит

5мас.%. Расход горячего пара в 1,8раз 3о вше.

Из примеров видно, что расход горячего пара по способу прототипа во всех слу чаях значительно выше (от 1 2,5 до 1,8 раза), 77 6

При производстве 80 по примеру 1 экономия электроэнергии за 1 год соста вит более 1 млн. руб. формула изобретения

1. Способ получения растворов окиси азота в четырехокиси азота путем конверсии четырехокиси азота, охлаждения полученной газовой смеси, сепарации кислорода, отличаюшийся тем, что, с цепью увеличения выхода окиси азота и снижения энергозатрат, охлаждение полученной при конверсии смеси газов ведут путем смешения ее с потоком жщ » кой четырехокиси азота с отношением газа и жидкости 1: (1-1000), а сепарашпо осуществляют через 0,001- 1000 c после смешения потоков газа и жидкости.

2.Способпоп. 1, отличаю ш н и с я тем, что, с целью отвода тепла реакции, поток жидкой И О, предварительно охлаждают.

1 !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

MA149l3, кл. С Ol В 21/24, опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

34 677213, кл. С Ol В 21/24, апублик; 1979 (прототип) Составитель P. Герасимов

Редактор О. Юркова Техред Т.фанта Корректор Л. Бокшан

Заказ 6 129/2 9 . Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения растворов окиси азота в четырехокиси азота Способ получения растворов окиси азота в четырехокиси азота Способ получения растворов окиси азота в четырехокиси азота 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к плазмохимии, в частности к технологии получения окиси азота (фиксации атмосферного азота) с помощью электрического разряда

Изобретение относится к каталитическому получению монооксида азота с высокой селективностью и может быть использовано в электронной промышленности, а также найти применение для переработки побочно образующихся в производстве гидроксиламинсульфата и азотной кислоты, разбавленных водных растворов азотной кислоты

Изобретение относится к области химии и технологии соединений азота, в частности к области получения окиси -азота

Изобретение относится к области энергетики, в частности к технологии регенерации отработанного теплоносителя энергетических установок на основе четырехокиси азота, и может быть использовано на электрических установках

Изобретение относится к технологии очистки N0 от NOa и паров Н20, применяемой в аналитическом приборостроении и позволяющей повысить степень очистки от NOa

Изобретение относится к плазмохимии, в частности к технологии получения окиси азота (NO) из исходного газа, содержащего, по меньшей мере, азот и кислород, с помощью электрического разряда, и может быть использовано в научных исследованиях (экспериментальные исследования плазмы), в биологии (воздействие на биологические объекты) и медицине (ингаляционная NO-терапия, а также терапия раневой, воспалительной, сосудистой и др. патологий). Устройство для получения окиси азота включает разрядную камеру (3), два электрически изолированных друг от друга высоковольтных электрода, первый (4) из которых выполнен в виде диска с центральным отверстием, выполненным с резьбой, для впускного канала, а второй (5)высоковольтный электрод выполнен в виде проволочной петли, установленной вдоль оси разрядной камеры, размещенных внутри разрядной камеры таким образом, что между упомянутыми электродами имеется межэлектродное пространство, впускной (6) и выпускной каналы (7), газовый фильтр (1), нагнетатель (2) исходного газа, содержащего, по меньшей мере, кислород и азот, поглотитель (8), газоанализатор (9), причем вход упомянутого нагнетателя соединен с газовым фильтром, выход упомянутого нагнетателя соединен с впускным каналом, вход упомянутого поглотителя соединен с выпускным каналом, а выход поглотителя соединен с газоанализатором, при этом дополнительно введен формирователь импульсов напряжения (10) с регулируемой частотой следования, включающий резонансный инвертор и электрически соединенный с высоковольтными электродами и с газоанализатором. Изобретение позволяет повысить надежность и упростить устройство. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к плазмохимии, в частности к технологии получения окиси азота (NO) из исходного газа, содержащего, по меньшей мере, азот и кислород, с помощью электрического разряда и может быть использовано в научных исследованиях, промышленности, сельском хозяйстве и медицине. Способ получения газовой смеси, содержащей окись азота, включает следующие этапы: обеспечивают кольцевой газовый промежуток между двумя электродами с тангенциальными вводом и выводом исходного газа, содержащего, по меньшей мере, кислород и азот, через газовый промежуток, подводят к электродам импульсы высоковольтного напряжения длительностью 1-10 мкс с регулируемой частотой следования в интервале значений от 250 Гц до 8,5 кГц, при этом обеспечивают скорость прохождения газа и частоту следования высоковольтных импульсов, при которых в направлении прохождении газа формируется последовательность искровых разрядов, смещенных относительно друг друга на расстояния, не меньшие 0,15 мм. Технический результат - повышение срока службы электродной системы и увеличение диапазона регулирования концентрации окиси азота. 3 ил.
Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии. После достижения расчетной объемной скорости перфузии и перфузионного баланса в период первого параллельного кровообращения в магистраль доставки газовоздушной смеси в качестве вещества, обладающего органопротективными свойствами, осуществляют подачу оксида азота (NO) в дозе 40 ppm. Сохраняют данный протокол подачи NO на протяжении всего периода проведения искусственного кровообращения до момента остывания пациента и достижения целевой температуры ядра, редукции объемной скорости перфузии до 8-10% и начала проведения антеградной перфузии головного мозга и циркуляторного ареста, на период проведения которых подачу NO прекращают. Затем возобновляют подачу NO в дозе 40 ppm в контур экстракорпоральной циркуляции с момента возобновления корпоративной перфузии и начала согревания пациента. Прекращают подачу NO в контур экстракорпоральной циркуляции в период второго параллельного кровообращения после снятия зажима с аорты и восстановления эффективной сердечной деятельности. При этом временной интервал от прекращения подачи NO до перевода пациента на естественное кровообращение должен быть не менее 5 минут. Способ позволяет сократить число послеоперационных осложнений у пациентов, оперированных в условиях искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, и улучшить результаты кардиохирургических вмешательств. 1 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и сердечно-сосудистой хирургии. Проводят искусственную вентиляцию легких на протяжении всего периода искусственного кровообращения с дыхательным объемом 4 мл/кг, частотой дыханий 6 в 1 мин, РЕЕР5 см вод. ст., FiO2 0,3-0,4. При этом одновременно осуществляют подачу оксида азота - NO в контур экстракорпоральной циркуляции в дозе 40 ppm сразу после подключения аппарата искусственного кровообращения и достижения расчетной объемной скорости перфузии и перфузионного баланса на протяжении всего периода искусственного кровообращения. Перед отлучением пациента от механической перфузии и переводом на естественное кровообращение настройки искусственной вентиляции легких возвращают к исходным доперфузионным параметрам, подачу NO в контур экстракорпоральной циркуляции прекращают. Способ позволяет сократить число респираторных осложнений в послеоперационном периоде у пациентов, оперированных в условиях ИК, снизить финансовые затраты на лечение и улучшить результаты кардиохирургических вмешательств. 1 пр.
Наверх