Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4175
.pdf
необходимо, либо непосредственно в газгольдер.
Трубки конденсатора могут располагаться горизонтально или вертикально; в последнем случае охлаждающая
жидкость может течь противотоком к смеси пара и газа.
Благодаря такой конструкции концентрация раствора поддерживается практически постоянной на протяжении
всего процесса, поскольку любая вода, превращенная в пар, немедленно конденсируется и возвращается в
генератор, и, таким образом, текучесть раствора автоматически сохраняется.
Генератор, сконструированный в соответствии с настоящим изобретением и включающий в себя
вышеупомянутый конденсатор, может использоваться совместно с новой формой ловушки для удаления
осадка, описанной в моей заявке № 2405 от 1925 года, а также, при желании, в сочетании с генератором,
подобным описанному в моей заявке № 2412 от 1925 года, детали которого сконструированы и расположены
таким образом, чтобы избежать возникновения в них опасного давления.
Датировано 27 января 1925 года.
Компания HASELTINE, LAKE & Co., расположенная по адресу: Southampton Buildings, 28, Лондон, Англия, и
Park Row, 15, Нью-Йорк, США, является представителем заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве водорода и других газов или связанные с ним.
Мы, компания AIRSHrP GUrAnAxTEE COMPANY, LrITED, британская компания, расположенная по адресу:
Бродвей, 8, Вестминстер, графство Лондон, и Филип Литерленд Тид, адвокат, подданный Великобритании,
также из указанной компании, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к производству водорода так называемым кремниевым процессом, в котором
ферросилиций обычно контактирует с раствором каустической соды внутри генератора, при этом происходит
химическая реакция, приводящая к выделению водорода и образованию осадка, состоящего
преимущественно из силиката натрия. Когда выделение водорода прекращается, необходимо удалить осадок,
и обычно это делается путем быстрого его удаления из генератора через выпускную трубу, расположенную у
его основания и обычно снабженную задвижкой. Однако этот метод имеет недостаток, заключающийся в том,
что он позволяет воздуху попадать в генератор, который может образовывать взрывоопасную смесь с
водородом.
Согласно настоящему изобретению, генератор снабжен средствами, такими как ловушка, через которую
остаточный осадок или подобное вещество может удаляться либо периодически, либо непрерывно, таким
образом, чтобы предотвратить попадание воздуха в генератор, и в то же время, при необходимости,
позволить периодически продувать всю установку, чтобы удалить любой воздух, который может
просачиваться или попадать в систему из других источников. Ловушка или её эквивалент могут иметь любую
подходящую конструкцию и могут, например, представлять собой выступающую пластину или пластины, или
трубку, которая входит в ёмкость, которая может быть удобно расположена у основания генератора.
Следовательно, осадок может подаваться или сбрасываться либо периодически, либо непрерывно через
указанный ловушку или подобное устройство в выпускную трубу или в шламовую яму, не допуская попадания
воздуха в генератор.
Для того чтобы ловушку можно было осушить, чтобы периодически очищать всю установку от воздуха,
который может просачиваться из других источников или попадать в систему вместе с химикатами, ловушку
или ее часть можно приспособить к подъему или наклону, или использовать в качестве клапана, чтобы она
больше не функционировала как ловушка. Затем можно открыть клапан между газгольдером, в котором
хранится газ, выделяющийся в результате химической реакции, и генератором, которые окружают указанную
юбку. В указанную кольцевую камеру добавляется достаточное количество жидкости для обеспечения
желаемого напора, так что, если давление превысит предел, определяемый напором в жидкостном
уплотнении, газ 70 будет свободно выходить в атмосферу по всей периферии генератора. Указанное
жидкостное уплотнение также выполняет дополнительную функцию, выступая в качестве водяной рубашки и
охлаждая генератор. 75' Может быть предусмотрен подходящий конденсатор, расположенный относительно
генератора таким образом, чтобы пар, выделяющийся за счет теплоты растворения, полностью или частично
конденсировался, как было предложено ранее, из смеси газа и пара и возвращался в генератор, так что
раствор автоматически поддерживается более или менее при постоянной концентрации.
Например, может быть предусмотрен трубчатый конденсатор, расположенный над генератором, и через него,
или вокруг его трубок, смесь газа и пара предназначена для прохождения по пути к газгольдеру. Трубки,
которые могут охлаждаться водой как изнутри, так и снаружи, служат для конденсации пара из газа, так что
под действием силы тяжести он стекает обратно в жидком виде и возвращается в генератор, в то время как
газ, полностью или частично очищенный от пара, поступает либо во вспомогательный конденсатор, если это
необходимо, либо непосредственно в газгольдер. Трубки конденсатора могут располагаться горизонтально
или вертикально; в последнем случае охлаждающая жидкость может течь противотоком к смеси пара и газа.
Благодаря такой конструкции концентрация раствора поддерживается практически постоянной на протяжении
всего процесса, 105 поскольку любая вода, превращенная в пар, немедленно конденсируется и возвращается
в генератор, и таким образом текучесть раствора автоматически сохраняется.
Для того чтобы указанное изобретение было 110 ясно понято и легко осуществимо, оно будет описано более
подробно со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором: Рисунок 1 представляет собой поперечный разрез
части 115 генератора водородного газа, оснащенного клапаном для отвода шлама и ловушкой,
выполненными в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, а Рисунок 2
представляет собой поперечный разрез торца 120 этого генератора.
На рисунке 3 представлен разрез одного из верхних углов газогенератора, демонстрирующий один из
способов выпуска газа из генератора через жидкостное уплотнение (125), если давление превысит
определенный безопасный предел.
Рисунок 4 представляет собой поперечный разрез рисунка 3, а рисунок 5 — поперечный разрез устройства
130, через которое газ будет возвращаться обратно через генератор и т. д., унося с собой воздух,
присутствующий на установке, который выходит в атмосферу через указанный клапан или пластину в
ловушке. Сифон и клапан или их эквивалент могут быть снабжены трубой, сообщающейся с источником воды,
для подачи воды с целью периодической промывки сифона или клапана, а также для разжижения осадка,
если он затвердевает или имеет тенденцию к затвердеванию.
В ходе вышеупомянутого силиколевого процесса производства водорода необходимое количество
каустической соды обычно помещают в резервуар, в который подают воду до получения раствора с
концентрацией около 25%. Когда вся каустическая сода растворится, ее переливают в резервуар или
генератор, и необходимое количество ферросилиция медленно подается в генератор с помощью
соответствующего подающего устройства, при этом заряд в генераторе постоянно перемешивается с
помощью ручной или электрической мешалки.
Поскольку реакция экзотермическая, следует проявлять особую осторожность при введении ферросилиция,
так как до достижения определенной критической температуры, а именно приблизительно 1800 °F, реакция
протекает очень медленно, и ферросилиций может случайно попасть в раствор гораздо быстрее, чем он
подвергается воздействию соды.
Следовательно, в содовом растворе может происходить накопление ферросилиция, температура которого
быстро повышается до тех пор, пока, в конечном итоге, не будет достигнута критическая температура, в
результате чего весь накопленный ферросилиций практически мгновенно подвергнется воздействию, что
приведет к большому выходу водорода. В результате внутри генератора внезапно возникает очень высокое
давление, и это привело к многочисленным взрывам. Чтобы избежать этой опасности, генератор, оснащенный
вышеупомянутым выпускным ловушкой, может также иметь свои части, сконструированные и расположенные
таким образом, чтобы, если давление превысит заданный предел, избыточный газ мог свободно выходить из
генератора в атмосферу. Этот результат достигается, например, известным способом, путем оснащения
генератора ответвлением, образующим гидравлическое уплотнение. Напор воды в уплотнении обычно
достаточен для предотвращения утечки газа, если давление внутри генератора ниже определенного
безопасного предела, но если давление 160 превысит этот предел, избыточный газ будет свободно выходить
через уплотнение в атмосферу в виде пузырьков.
В качестве альтернативы генератор может быть открыт в нижней части, а его юбка может быть погружена в
жидкостное уплотнение, образованное кольцевым кожухом, при этом на верхней части газогенератора (см.,
например, трубчатый конденсатор) показаны прилегающие стенки 250,700 1 11 ii i 250,700.
На рисунках 1 и 2 А изображен генератор, нижняя часть а которого наклонена, как показано, в сторону
отверстия а.
с одной стороны от него. Вокруг отверстия, через которое эта труба входит в резервуар С, установлен
подвесной патрубок В, который окружает ее нижний конец; при этом патрубок В и резервуар С образуют
ловушку для осадка. Труба B снабжена клапаном b любого утвержденного типа, например,
быстрооткрывающимся затвором или шлюзовым клапаном. Резервуар С снабжен цапфами c, e, которые
шарнирно установлены в подшипниках cl, cl по бокам канала c4, служащего для отвода осадка. С помощью
рычага c3, установленного между направляющими c2, c2, резервуар 0 можно наклонить из положения,
показанного сплошными линиями на рисунке 1, в положение, показанное пунктирными линиями. D — это
труба для подачи воды внутрь клапана b с целью промывки как самого клапана, так и ловушки для шлама.
Очевидно, что при таком расположении и открытии клапана для отвода шлама b шлам из резервуара A будет
проходить через трубу B в резервуар C 0 и заполнять его, а избыток шлама затем будет переливаться из
резервуара C в канал c4, в то время как шлам, заполняющий резервуар, будет действовать как уплотнение и
предотвращать попадание воздуха в генератор. Кроме того, если необходимо удалить воздух из системы,
герметичность можно нарушить, наклонив ловушку с помощью рычага c3 в положение, показанное
пунктирными линиями на рисунке 1, так что, когда она пуста, и когда открывается клапан, связанный с
газгольдером, газ из газгольдера будет поступать обратно через генератор и т. д., и уносить в атмосферу
через открытый клапан b и трубу B любой воздух, присутствующий в установке.
Обращаясь к рисункам 3 и 4, генератор А окружен кольцевым корпусом А1, так что наружная и внутренняя
стенки образуют рубашку, заполненную жидким раствором, например, водой, для целей охлаждения. Внутри
указанной оболочки расположен дугообразный кожух D соответствующей глубины, кожух, заполненный
жидкостью, закрытый с нижнего конца и открытый с верхнего, и в который входит пара труб D. Ди
приспособлены к погружению. Указанные трубы DI, D открыты в своих нижних концах d, d, а в верхних концах
fiev соединены с помощью ответвления d, dl с водородным магистралем E. Корпус D, заполненный жидкостью,
служит уплотнением, и очевидно, что если давление внутри генератора превысит безопасный предел,
определяемый напором воды в уплотнении ID, избыток газа будет проходить через трубы D', D1 и выходить в
атмосферу через пузырьки воздуха, проходящие через жидкость в уплотнении.
Обращаясь к рисунку 5, F представляет собой трубчатый конденсатор, прикрепленный к верхней части
генератора A. В показанном примере конденсатор образован рядом расположенных друг над другом трубок f,
f, через которые вода из водозаборного отверстия G поступает в водовыпускное отверстие G.
Газ, образующийся внутри генератора А, протекает по трубкам f и выходит через выходное отверстие H в
газгольдер.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты