Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4960
.pdf
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы 105
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_266396.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=266396&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB266396A
[]
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПО ПРЕДОСТАВЛЕНИЮ УСЛОВИЙ.
Усовершенствованный процесс непрерывного разделения газовой смеси.
(Комментарий от N. Y. PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN, общества с ограниченной ответственностью,
организованного и учрежденного в соответствии с законодательством Королевства Нидерландов, с
юридическим адресом и офисом по адресу: Эммасингел 6, Эйндховен, Голландия.)
Я, Эролд Уэйд, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Иттон-Гарден, 111 и 112, Лондон, E*G.
1, настоящим заявляю, что сущность данного изобретения заключается в следующем: данное изобретение
относится к процессу непрерывного разделения газовой смеси. Разделение газовой смеси обычно
осуществляется путем охлаждения газовой смеси до низкой температуры, в результате чего один из ее
компонентов становится жидким, или путем пропускания газовой смеси через пористую стенку или в газовый
поток. Затем одну из полученных фракций можно еще раз подвергнуть аналогичному процессу разделения,
который может продолжаться до получения фракции желаемого состава.
Метод разделения, который всегда применяется к одной фракции (естественно, к первой или последней),
имеет тот недостаток, что при таком способе очень сложно добиться непрерывного процесса разделения, и,
кроме того, другие фракции, которые могут содержать значительную часть получаемого газа, остаются
неиспользованными.
Теперь разработан процесс разделения газовой смеси методом диффузии, который не только может
осуществляться в непрерывном режиме, но и в котором каждая образующаяся фракция автоматически
подвергается новому разделению.
Таким образом, разделение газовой смеси может быть продолжено в большей степени, чем это было
возможно при использовании известных до настоящего времени методов, и, кроме того, может быть увеличен
выход выделенных газов.
Согласно изобретению, процесс непрерывного разделения газовой смеси заключается в использовании ряда
разделительных элементов, каждый из которых сам по себе обеспечивает частичное разделение на две или
более фракций, которые в зависимости от своего состава подаются к двум или более разделительным
элементам с обеих сторон или также к самому рассматриваемому разделительному элементу. Выражение
«разделительные элементы с обеих сторон» здесь следует понимать не только как непосредственно
прилегающие разделительные элементы, но и, в общем случае, как все остальные разделительные
элементы, расположенные по обе стороны от рассматриваемого разделительного элемента.
Предпочтительно разделение следует осуществлять таким образом, чтобы количество газа, подаваемого
одним разделительным элементом второму разделительному элементу, было практически равно количеству
газа, подаваемого вторым разделительным элементом первому.
Разделительная установка может быть также сконструирована таким образом, что количество газа,
подаваемого к разделительным элементам с одной стороны определенного разделительного элемента,
практически равно количеству газа, подаваемого к разделительным элементам с другой стороны. В данном
случае термин «количество» следует понимать как объем при равном давлении и равной температуре, иными
словами, как число молекул.
Этот процесс может быть осуществлен с помощью ряда устройств, каждое из которых способно обеспечить
частичное разделение газовой смеси и которое, как таковое, может иметь любую известную форму или
конструкцию. Если в такой разделительный элемент, который для ограничения внимания можно обозначить
буквой С, подается газовая смесь определенного состава, и после частичного разделения в этом элементе
состав образовавшихся фракций будет отличаться от состава исходной газовой смеси. Часть фракции
отводится, например, с помощью насосов из каждой из этих фракций и направляется к другим элементам
разделения или к тому же самому элементу разделения; например, если в элементе разделения C
образовались две фракции, одна из этих фракций может быть направлена к предыдущему элементу
разделения, который будет обозначен буквой XB, тогда как другая фракция подается к следующему элементу
разделения D. Фракция, поступающая в элемент разделения B, снова подвергается в этом элементе
частичному разделению и разлагается на две субфракции, одна из которых может быть подана к
предыдущему элементу разделения A, а другая — к элементу разделения C. То же самое происходит с
фракцией, поступающей в элемент разделения, и, в общем, с любой фракцией, поступающей к предыдущему
или к последующему элементу разделения.
В определенном разделительном элементе обычно объединяются две или более фракции, поступающие из
других разделительных элементов или из того же самого разделительного элемента; полученная таким
образом газовая смесь затем снова разделяется путем разделения на две или более фракции, которые, в
свою очередь, направляются в другие разделительные элементы или также в тот же самый разделительный
элемент. Газовые смеси, присутствующие в первом и последнем разделительных элементах, будут
существенно различаться по составу и будут в наибольшей степени свободны от компонента, который
необходимо удалить посредством разделения. Если необходимо осуществить разделение таким образом,
чтобы количество газа, подаваемого разделительным элементом ко второму разделительному элементу,
было практически равно количеству газа, подаваемого вторым разделительным элементом к первому, то
сопротивление пути первого разделительного элемента ко второму может быть сделано для этой цели
практически равным сопротивлению пути второго разделительного элемента к первому, при этом разделение
в разделительном элементе осуществляется путем пропускания газа через пористую стенку.
Сопротивление одного из путей практически определяется пористой стенкой; сопротивление другого пути
может быть практически равно ему за счет соответствующего выбора диаметра или длины трубки,
используемой для этой цели. Однако следует учитывать, что, как правило, диаметр этой трубки не должен
быть настолько малым, чтобы возникали явления отрыва потока и, следовательно, нарушался регулярный
поток газа. Чтобы избежать явлений разделения потоков, диаметр трубки следует выбирать таким образом,
чтобы он был больше длины свободного пробега молекул протекающего газа. Однако, трубка с настолько
малым диаметром, что происходят явления разделения, например, капилляр, может быть использована при
условии, что газ перед достижением капилляра будет протекать через широкую трубку такой длины, что на
конце этой более широкой трубки, наиболее удаленном от капилляра, явления разделения не происходят.
Поскольку из каждого разделительного элемента необходимо извлечь определенное количество фракций,
полученных из этого элемента, должны быть предусмотрены средства для регулирования этого процесса
извлечения. Извлечение фракций из каждого из разделяющих элементов предпочтительно следует
осуществлять с помощью насосов. Хотя для откачивания каждой фракции можно использовать отдельный
насос, в большинстве случаев целесообразно откачивать несколько фракций, поступающих из разных
сепарационных элементов, с помощью одного насоса. Таким образом, например, извлечение одной фракции
из предыдущего сепарационного элемента и другой фракции из последующего может быть осуществлено с
помощью одного единственного отжима. Как правило, для осуществления процесса следует использовать
насосы одинаковой производительности. — Процесс согласно изобретению будет более понятен при
обращении к прилагаемым чертежам, на которых: на рисунке 1 изображен аппарат, состоящий из пяти
последовательно соединенных разделительных элементов, каждый из которых осуществляет частичное
разделение, поскольку газовая смесь частично диффундирует через пористую стенку; на рисунке 2 изображен
аппарат, который также состоит из пяти разделительных элементов, но каждый из этих элементов имеет две
пористые стенки, каждая из которых способна осуществлять частичное разделение.
На рисунке 1 пять разделительных элементов обозначены буквами a, b, c, d и e. Если рассматривается один
из этих элементов, например, c, то цифра 1 в ней обозначает трубку, по которой газовая смесь поступает к
элементу c, а цифра 2 обозначает трубку с пористой стенкой, закрытую снизу, которая может состоять,
например, из свернутой бумаги. Трубка 2 расположена внутри трубки 1, к которой она подсоединена, таким
образом, что поток газа из трубки 1 в трубку 2 может происходить исключительно через пористую стенку. Для
этой цели верхний конец трубки 1, который может быть выполнен из стекла, закрепляется путем сварки вокруг
трубки 3, являющейся продолжением трубки 2.
Трубка 1 изогнута в верхней части и соединена посредством узкой трубки 4 с насосом 5, который подает
газовую смесь, подлежащую разделению с помощью разделительного элемента d, при этом трубка 3
соединена с насосом 6, который подает газовую смесь, подлежащую разделению с помощью разделительного
элемента 6. - Сопротивление, испытываемое газом, протекающим через пористую стенку, практически равно
сопротивлению узкой трубки 4.
В разделительном элементе c две фракции соединяются с помощью насоса 9; одна из этих фракций подается
по узкой трубке 7 и поступает из разделительного элемента b, тогда как другая, протекающая по трубке 8,
поступает из разделительного элемента d.
В результате разделения в элементе c снова образуются две фракции, одна из которых поступает по трубке 3
в разделительный элемент b, а другая — по трубке 4 в разделительный элемент d. Таким образом, каждая
фракция, пройдя от определенного разделительного элемента к предыдущему или последующему
разделительному элементу, частично возвращается обратно к первому упомянутому разделительному
элементу. За насосом 9 в трубку 1 вставлена U-образная трубка 10, которая может охлаждаться жидкостью,
чтобы освободить газовую смесь, подлежащую отделению, от примесей, поступающих из насоса.
Для разделения определенной смеси газов с помощью этого аппарата определенное количество указанной
смеси вводят в аппарат, например, в первый разделительный элемент. Для этого аппарат сначала
максимально откачивают воздух, а затем в него подают газовую смесь до достижения определенного
давления, например, 0,5 миллиметра. После этого аппарат приводится в действие до тех пор, пока при
распределении частично разделенной газовой смеси по различным разделительным элементам не будет
достигнуто состояние равновесия. Теперь в сосудах 12 и 11, специально предназначенных для этой цели и
соединенных соответственно с первым и последним разделительными элементами, присутствуют фракции,
обедненные или обогащенные определенными компонентами. В случае разделения смеси двух газов,
фракция, богатая одним из компонентов или практически не содержащая другого компонента, будет
собираться в сосуде 11, а фракция, богатая другим компонентом, будет собираться в сосуде 12.
Если необходимо разделить, например, смесь гелия и неона, то последний газ, в связи с тем, что гелий имеет
наибольшую константу диффузии, будет течь скорее вправо, чем влево, до тех пор, пока не будет достигнуто
состояние равновесия. Тогда в сосуде 12 будет присутствовать смесь, богатая гелием.
Очевидно, что количество разделительных элементов, которые необходимо использовать, зависит от
желаемой степени разделения, а также от соотношения констант диффузии разделяемых газов. Когда
достигается состояние равновесия, количество газа, подаваемого одним разделительным элементом второму
разделительному элементу, будет точно равно количеству газа, подаваемого вторым разделительным
элементом первому.
Однако при непрерывной работе в аппарат может подаваться газовая смесь, а из него может отводиться одна
или несколько фракций, например, фракция, которая собирается в сосуде 12. В этом случае достигается
стационарное состояние, в котором, однако, количество газа, подаваемого одним разделительным элементом
второму разделительному элементу, не совпадает, как описано выше, в точности с количеством газа,
подаваемого вторым разделительным элементом первому.
Количество газа, поступающего в сосуд 12, где происходит отвод газа из аппарата, теперь будет больше, чем
количество газа, поступающего в противоположном направлении; эта разница будет показана количеством
газа, отведенного из сосуда 12. Однако для достижения надлежащего разделения количество газа,
отводимого за единицу времени в точке 12, должно быть относительно малым по сравнению с количеством
газа, перетекающего за то же время из одного разделительного элемента в соседний. Действительно, если
это требование не соблюдается, то получается больший выход продукта, но качество разделения
ухудшается. Поэтому выгодно, если газ отводится из одного из сосудов 11 или 12, проводить процесс таким
образом, чтобы количество газа, подаваемого одним разделительным элементом второму разделительному
элементу, было практически равно количеству газа, подаваемого вторым разделительным элементом
первому.
Состав газовой смеси, диффундирующей через пористую стенку, будет неодинаковым по всей ее
поверхности. Та часть пористой стенки, которая первой контактирует с разделяемой газовой смесью, в
данном случае нижняя часть пористой стенки, будет пропускать смесь, которая относительно поступающей
смеси будет представлять собой компонент с наибольшей константой диффузии. Если для того, чтобы
сфокусировать внимание, рассмотреть смесь гелия и неона, то нижняя часть пористой стенки будет
пропускать смесь, более богатую гелием. Таким образом, может случиться так, что смесь, находящаяся в
трубке 1 на уровне самой верхней части пористой стенки, обеднена гелием до такой степени, что смесь,
прошедшая через нее в этом месте, будет столь же богата гелием, или даже беднее, чем смесь, подаваемая
из трубки А). Ниуп 9. В этой части пористой стенки разделение, следовательно, становится неэффективным.
— Чтобы устранить этот недостаток, целесообразно отводить через пористую стенку лишь небольшую часть
газовой смеси, а остальную большую часть возвращать через вторую пористую стенку к тому же
разделительному элементу.
Это станет более понятным при обращении к рисунку 2.
На рисунке 2 пять разделительных элементов обозначены буквами a, bl, cl, end и el. Газовая смесь,
состоящая, например, из гелия и неона, поставляется? насосом 14 к элементу ci через трубку 18, которая
включает в себя пористую трубку 16. Трубка 13 дополнительно соединена посредством узкой трубки 17 с
трубкой 18, в которой находится вторая пористая трубка 19, которая переходит в непористую часть 20 и
герметично прилегает к трубке 18.
С помощью насосов 15, 14 и 21 откачиваются доли газовой смеси, подаваемой по трубке 13. Теперь его
можно сконструировать таким образом, что, например, одна шестая часть отводится через пористую стенку
16, четыре шестых — через пористую стенку 19, а одна шестая — через трубку 18. Фракция, отводимая через
пористую стенку 19, возвращается обратно по трубке 20 к самому разделительному элементу cl. Для того
чтобы эта фракция была в четыре раза больше, чем каждая из фракций, отводимых через пористую стенку 16
и через трубку 18, необходимо, чтобы сопротивление пористой стенки 16 и трубки 18 было в четыре раза
больше, чем сопротивление пористой стенки 19. Первый и последний элементы снабжены двумя сосудами 22
и 23, в которых собираются фракции, наиболее богатые гелием и неоном соответственно. Было установлено,
что с помощью процесса, описанного в изобретении, можно добиться значительно более эффективного
разделения, даже в случае газовых смесей типа c-f, которые до сих пор было трудно разделить.
Благодаря этому процессу становится возможным даже разделять изотопы друг от друга, например, изотопы
неона.
Хотя в приведенных выше примерах разделенные фракции подаются в разделительные элементы,
расположенные рядом с разделительным элементом, также возможно подавать фракции в более удаленные
элементы.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованный процесс непрерывного разделения газовой смеси.
Я, Пирольд Уэйд, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Иттон Гарден, Лондон, 111 и 112,
населенный пункт Иттон Гарден, Лондон, 111, настоящим заявляю о природе данного изобретения и о
способе его осуществления, которые частично описаны и установлены в следующем заявлении: Данное
изобретение относится к процессу непрерывного разделения газовой смеси.
Разделение газовой смеси обычно достигается путем охлаждения газовой смеси до низкой температуры, в
результате чего один из ее компонентов переходит в жидкое состояние, или путем пропускания газовой смеси
через пористую стенку или в газовый поток. Затем одну из полученных таким образом фракций можно снова
подвергнуть аналогичному процессу разделения, который может продолжаться до получения фракции
желаемого состава. Метод разделения, который всегда применяется к одной фракции (естественно, к первой
или последней фракции), имеет тот недостаток, что при таком способе очень трудно добиться непрерывного
процесса разделения, и, кроме того, другие фракции, которые могут содержать значительную часть
получаемого газа, остаются неиспользованными.
Теперь разработан процесс разделения газовой смеси методом диффузии, который не только может
осуществляться в непрерывном режиме, но и в котором каждая образующаяся фракция автоматически
подвергается новому разделению.
Таким образом, разделение газовой смеси может быть продолжено в большей степени, чем это было
возможно при использовании известных до настоящего времени методов, и, кроме того, может быть увеличен
выход выделенных газов.
Согласно изобретению, процесс непрерывного разделения газовой смеси заключается в том, чтобы позволить
указанной смеси поступать в один из ряда разделительных элементов, каждый из которых способен
осуществлять частичное разделение на по меньшей мере две фракции, подавая эти фракции по меньшей
мере в один разделительный элемент с каждой стороны от элемента, в который первоначально подавалась
смесь, причем количество фракций, подаваемых из одного элемента в следующий, почти равно количеству,
подаваемому из следующего элемента в первый. В альтернативном варианте процесса согласно
изобретению одна из двух или более фракций элемента, к которому первоначально подавалась смесь,
подается непосредственно к рассматриваемому элементу.
Выражение «разделительные элементы с каждой стороны» здесь следует понимать не только как
непосредственно прилегающие разделительные элементы, но и, в общем случае, как все остальные
разделительные элементы, расположенные по обе стороны от рассматриваемого разделительного элемента.
Разделение может быть также осуществлено таким образом, что количество газа, подаваемого к
разделительным элементам с одной стороны определенного разделительного элемента, практически равно
количеству газа, подаваемого к разделительным элементам с другой стороны. В данном случае под термином
«количество» следует понимать объем при равном давлении и равной температуре, иными словами, число
молекул.
Этот процесс может быть осуществлен с помощью ряда устройств, каждое из которых способно обеспечить
частичное разделение газовой смеси и которое, как таковое, может иметь любую известную форму или
конструкцию. Если газовая смесь определенного состава подается на такой разделительный элемент,
который для краткости можно обозначить буквой С, то после частичного разделения в этом элементе состав
образовавшихся фракций будет отличаться от состава исходной газовой смеси. Часть смеси отводится,
например, с помощью насосов из каждой из этих фракций и направляется на другие разделительные
элементы или на тот же разделительный элемент; например, если в разделительном элементе С
образовались две фракции, одна из этих фракций может быть направлена на предыдущий разделительный
элемент, который будет обозначен буквой В, тогда как другая фракция подается на следующий
разделительный элемент D. Фракция, поступающая в разделительный элемент В, снова подвергается в этом
элементе частичному разделению и разлагается на две субфракции, одна из которых может быть подана на
предыдущий разделительный элемент А, а другая — на разделительный элемент С. Если элементу С не
предшествует другой элемент, также возможно подавать одну из фракций непосредственно на элемент С.
То же самое происходит с фракцией, подаваемой в разделительный элемент D, и, в общем случае, с любой
фракцией, подаваемой в предыдущий или последующий разделительный элемент. В определенном
разделительном элементе обычно объединяются две или более фракции, полученные из других
разделительных элементов или из того же самого разделительного элемента; полученная таким образом
газовая смесь затем снова разделяется путем сепарации на две или более фракции, которые, в свою
очередь, направляются в другие разделительные элементы или также в тот же самый разделительный
элемент.
Газовые смеси, присутствующие в элементах экстремального разделения, будут в наибольшей степени
различаться по составу и будут в наибольшей степени свободны от компонента, который необходимо удалить
посредством разделения. Для осуществления разделения таким образом, чтобы количество газа,
подаваемого разделительным элементом ко второму разделительному элементу, было практически равно
количеству газа, подаваемого вторым разделительным элементом к первому, сопротивление пути первого
разделительного элемента ко второму может быть сделано для этой цели практически равным
сопротивлению пути второго разделительного элемента к первому, при этом разделение осуществляется
путем диффузии газа через пористую стенку. Сопротивление одного из путей практически определяется
пористой стенкой, а сопротивление другого пути может быть практически равно ему за счет соответствующего
выбора диаметра или длины трубки, используемой для этой цели. Однако следует помнить, что, как правило,
диаметр этой трубки не должен быть настолько малым, чтобы возникали явления отрыва потока и,
следовательно, нарушался регулярный поток газа.
Чтобы избежать явлений разделения потоков, диаметр трубки следует выбирать таким образом, чтобы он
был больше длины свободного пробега молекул протекающего газа. Однако трубка с настолько малым
диаметром, что происходят явления разделения (например, капилляр), может быть использована при
условии, что газ перед достижением капилляра будет протекать через широкую трубку такой длины, что на
конце этой более широкой трубки, наиболее удаленном от капилляра, явления разделения не происходят.
Поскольку из каждого разделительного элемента необходимо извлечь определенное количество фракций,
полученных в этом элементе, должны быть предусмотрены средства для регулирования этого извлечения.
Извлечение фракций из каждого из разделительных элементов предпочтительно осуществлять с помощью
насосов. Хотя для откачивания каждой фракции можно использовать отдельный насос, в большинстве
случаев целесообразно откачивать несколько фракций, поступающих из разных сепарационных элементов, с
помощью одного насоса. Таким образом, например, извлечение одной фракции из предыдущего
разделительного элемента и другой фракции из последующего может быть осуществлено с помощью одного
насоса. Для проведения технологического процесса следует использовать насосы одинаковой
производительности.
Процесс согласно изобретению будет более понятен при обращении к чертежам, прилагаемым к
Провинциальной спецификации, на которых: на рисунке 1 изображен аппарат, состоящий из пяти
разделительных элементов, соединенных последовательно, причем каждый из этих элементов обеспечивает
частичное разделение, поскольку газовая смесь частично диффундирует через пористую стенку.
На рисунке 2 изображен аппарат, который также состоит из пяти разделительных элементов, но каждый из
этих элементов имеет две пористые стенки, каждая из которых способна обеспечить частичное разделение;
на рисунке 1 пять разделительных элементов обозначены буквами a, b, c, d и e. Если рассматривается один
из этих элементов, например, c, то цифра 1 в ней обозначает трубку, по которой газовая смесь поступает к
элементу c, а цифра 2 обозначает трубку с пористой стенкой, закрытую снизу, которая может состоять,
например, из свернутой бумаги. Трубка 2 расположена внутри трубки 1, к которой она подсоединена, таким
образом, что поток газа из трубки 1 в трубку 2 может происходить исключительно через пористую стенку. Для
этой цели верхний конец трубки 1, который может быть выполнен из стекла, закрепляется путем сварки вокруг
трубки 3, являющейся продолжением трубки 2.
Трубка 1 изогнута в верхней части и соединена посредством узкой трубки 4 с насосом <RTI ID>.
Тогда в сосуде 12 будет присутствовать смесь, богатая гелием.
Очевидно, что количество разделительных элементов, которые необходимо использовать, зависит от
желаемой степени разделения, а также от соотношения констант диффузии разделяемых газов. Когда
достигается состояние равновесия, количество газа, подаваемого одним разделительным элементом второму
разделительному элементу, будет точно равно количеству газа, подаваемого вторым разделительным
элементом первому.
Однако при непрерывной работе в аппарат может подаваться газовая смесь, а из него может отводиться одна
или несколько фракций, например, фракция, которая собирается в сосуде 12. В этом случае достигается
стационарное состояние, в котором, однако, количество газа, подаваемого одним разделительным элементом
второму разделительному элементу, не совпадает, как описано выше, точно с количеством газа, подаваемого
вторым разделительным элементом первому.
Количество газа, поступающего в сосуд 12, где происходит откачка газа из аппарата, теперь будет больше,
чем количество газа, поступающего в противоположном направлении; эта разница будет показана
количеством газа, откачанного из сосуда 12. Однако для достижения надлежащего разделения количество
газа, отводимого за единицу времени в точке 12, должно быть относительно малым по сравнению с
количеством газа, перетекающего за то же время из одного разделительного элемента в соседний. Если это
требование не соблюдается, получается больший выход продукта, это правда, но разделение ухудшается.
Таким образом, газ отводится из одного из сосудов 11 или 12 для осуществления процесса таким образом,
чтобы количество фракции, передаваемой от одного элемента к следующему элементу, было почти равно
количеству, передаваемому следующим элементом к первому.
Состав газовой смеси, диффундирующей через пористую стенку, будет неодинаковым по всей ее
поверхности. Та часть пористой стенки, которая первой контактирует с разделяемой газовой смесью, в
данном случае нижняя часть пористой стенки, будет пропускать смесь, которая относительно поступающей
смеси будет богаче компонентом с наибольшей константой диффузии. Если для того, чтобы сосредоточить
внимание, рассмотреть смесь гелия и неона, то нижняя часть пористой стенки будет пропускать смесь, более
богатую гелием. Однако может случиться так, что смесь, находящаяся в трубке 1 на уровне самой верхней
части пористой стенки, обеднена гелием до такой степени, что смесь, прошедшая через это место, будет не
богаче или даже беднее гелием, чем смесь, подаваемая насосом 9. В этой части пористой стенки разделение,
следовательно, становится неэффективным. Чтобы устранить этот недостаток, целесообразно отводить
через пористую стенку лишь небольшую часть газовой смеси, а остальную большую часть возвращать через
вторую пористую стенку к тому же разделительному элементу.
Это станет более понятным при обращении к рисунку 2.
На рисунке 2 пять разделительных элементов обозначены буквами ai, bl, ci, cii и el. Газовая смесь, состоящая,
например, из гелия и неона, подается насосом 14 к элементу ci через трубку -13, которая окружает пористую
трубку 16. Трубка 13 дополнительно...
Соединен посредством узкой трубки 17 с трубкой 18, в которой находится вторая пористая трубка 19, которая
переходит в непористую часть 20 и герметично прилегает к трубке 18.
С помощью насосов 15, 14 и 21 фракций газовой смеси, подаваемой по трубе 13, откачиваются. Теперь его
можно сконструировать таким образом, что, например, одна шестая часть отводится через пористую стенку
16, четыре шестых — через пористую стенку 19, а одна шестая — через трубку 18. Фракция, отводимая через
пористую стенку 19, возвращается обратно по трубке 20 к самому разделительному элементу cl. Для того
чтобы эта фракция была в четыре раза больше, чем каждая из фракций, отводимых через пористую стенку 16
и через трубку 18, необходимо, чтобы сопротивление пористой стенки 16 и трубки 18 было в четыре раза
больше, чем сопротивление пористой стенки 19. Крайние элементы железистых структур снабжены двумя
сосудами 22 и 23, в которых собираются фракции, наиболее богатые гелием и неоном соответственно. Было
установлено, что с помощью процесса, описанного в изобретении, можно добиться значительно более
эффективного разделения, даже в случае газовых смесей, которые до сих пор было трудно разделить.
С помощью этого процесса даже становится возможным разделять изотопы друг от друга, например, изотопы
неона.
Хотя в приведенных выше примерах разделенные фракции подаются в разделительные элементы,
расположенные рядом с разделительным элементом, также возможно подавать фракции в более удаленные
элементы.
Описав и установив природу указанного изобретения и то, как оно будет осуществлено, как мне сообщили мои
зарубежные корреспонденты, я заявляю, что то, на что я претендую, это: 1. Способ непрерывного разделения
газовой смеси путем диффузии, включающий в себя подачу указанной смеси в один из ряда разделительных
элементов, каждый из которых способен осуществлять частичное разделение по меньшей мере на две
фракции, и подачу указанных фракций по меньшей мере в один разделительный элемент с каждой стороны от
элемента, в который первоначально подавалась смесь, причем количество фракции, подаваемой из одного
элемента в следующий, почти равно количеству, подаваемой из следующего элемента в первый.
2.
Способ непрерывного разделения газовой смеси методом диффузии, включающий подачу указанной смеси в
один из ряда разделительных элементов, каждый из которых способен осуществлять частичное разделение
на по меньшей мере две фракции, подачу одной фракции в элемент, в который первоначально подавалась
смесь, и подачу оставшейся фракции или фракций в по меньшей мере один разделительный элемент,
расположенный рядом с тем, в который первоначально подавалась смесь, при этом количество газа,
подаваемого из исходного элемента в соседний элемент, почти равно количеству газа, подаваемого из
соседнего элемента в сам исходный элемент.
3.
Процесс по п. I, характеризующийся тем, что количество газа, подаваемого к разделительным элементам с
одной стороны определенного разделительного элемента, практически равно количеству газа, подаваемого к
разделительным элементам с другой стороны.
4.
Способ по п. 1 или 2, характеризующийся тем, что сопротивление пути от одного разделительного элемента
ко второму практически равно сопротивлению пути от второго разделительного элемента к первому.
5.
Способ по п. 3 или 4, характеризующийся тем, что сопротивление одного пути практически определяется
пористой стенкой, тогда как сопротивление другого пути почти уравнивается с ней за счет соответствующего
выбора диаметра или длины трубки, используемой для этой цели.
6.
Процесс непрерывного разделения газовой смеси, описанный в основном со ссылкой на чертежи,
прилагаемые к предварительному описанию.
**ВНИМАНИЕ** Конец поля DESC может перекрывать начало поля CLMS **.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_266397.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=266397&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB266397A
[]
ПАТЕНТ --S P I C -
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 23 сентября 1925 г. № 23727/25.
K z i1 1 i i 266,397 Завершено Принято: фев. 23, 1927.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования метода производства серной кислоты.
Я, Жан Вилье Скоглунд, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу: Риверсайд
Драйв, дом 706, район Манхэттен, город, округ и штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, настоящим
заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Мое настоящее изобретение относится к способу производства серной кислоты так называемым камерным
процессом, целью которого является рекуперация паров закиси азота, используемых в этом процессе,
значительная часть которых до настоящего времени уходила через выходную трубу.
Камерный процесс производства серной кислоты вкратце заключается в производстве диоксида серы,
который смешивается с воздухом, закисью азота и водой или водяным паром, и эта смесь подается в
большие свинцовые камеры, башни, трубы или другие емкости, или комбинацию таких емкостей, для
образования серной кислоты. Азотистые газы рекуперируются в башне Гей-Люссака, через которую обычным
способом пропускается серная кислота, с целью повторного использования этих газов в процессе,
осуществляемом в соответствии с установленной практикой. Однако в этом процессе всегда происходит
потеря азотистых газов, которые выходят из процесса рекуперации и через дымовую трубу в атмосферу в
виде перекиси азота или оксида азота. Оксид азота практически нерастворим в концентрированной серной
кислоте, а перекись азота поглощается очень медленно с образованием нитрозилсерной кислоты и азотной
кислоты, большая часть которой улетучивается из-за парциального давления пара, зависящего, конечно, от
температуры процесса поглощения.
Как известно, триоксид азота непосредственно соединяется с серной кислотой и быстро поглощается ею,
поэтому триоксид азота не образует потерь в правильно сконструированной и эксплуатируемой установке. Из
вышеизложенного естественным образом следует, что для того, чтобы извлечь все азотистые газы или всю
селитру и производить серную кислоту наиболее экономичным способом, процесс должен быть организован
таким образом, чтобы газы, поступающие в башню Гей-Люссака, содержали только триоксид азота. Несмотря
на очевидность этой теории, химическая реакция до конца не изучена, но тем не менее в значительной
степени неосознанно применяется на практике, когда процесс в камере завершается как можно ближе к концу
последней камеры аппарата.
Если процесс завершается раньше, чем остается 65 минут для окисления триоксида азота до пероксида
азота, в котором закись азота очень медленно поглощается серной кислотой, из выходной трубы и дымовой
трубы начинают выходить тяжелые красные пары, что часто наблюдается на предприятиях по производству
серной кислоты. С другой стороны, если процесс не завершится до того, как газы поступят в башню, диоксид
серы попадет в башню Гей-Люссака и вызовет очень плохое поглощение по хорошо известным причинам.
Мне известно, что ранее предлагалось вводить диоксид серы в последнюю камеру рядом с башней Gay 80
Lussac для восстановления присутствующего в ней пероксида азота до триоксида азота, но этот процесс не
был успешно реализован в коммерческих целях. Это сводится к завершению процесса в положенное время,
но поскольку различные реакции не происходят мгновенно, а длятся в течение значительного периода
времени, оказалось сложно определить, сколько и когда следует вводить сернистые газы для получения
желаемого эффекта. Реакция между разбавленным сернистым газом и закисью азота протекает
естественным образом медленно. В правильно проведенном процессе присутствует лишь несколько десятых
процента закиси азота и несколько сотых процента перекиси азота. Окисление триоксида азота до перекиси
азота на воздухе происходит относительно быстро, поскольку для сравнительно полного протекания реакции
требуется всего несколько мгновений, тогда как окисление оксида азота до триоксида азота в практически тех
же условиях происходит примерно за одну пятую часть этого времени.
Вследствие разбавления газов в камере, как показали мои исследования, одновременно могут присутствовать
все формы азотистых газов.
При коммерческом производстве серной кислоты камерным методом считается целесообразным наличие
определенного количества красных паров, выходящих из дымовой трубы, поскольку в этих условиях оператор
знает, что температура на различных этапах процесса поддерживается на должном уровне и что он получает
хорошие результаты. Когда из дымовой трубы не выходят светло-красные пары, это обычно означает
относительно высокое потребление используемой селитры. Однако на хорошо организованном предприятии
всегда происходит определенная потеря селитры в виде перекиси азота на дымовой трубе, и поскольку
процесс обычно завершается ближе к концу последней камеры или у основания или входа в башню
Гей-Люссака, любые мешающие факторы нарушают процесс и приводят к дальнейшей потере селитры с
потерей или без потери диоксида серы. Если температура в атмосфере понизится или возникнет сквозняк на
стенках камеры, процесс в камере преждевременно завершится, и красные пары будут выходить в
относительно больших количествах.
Напротив, в жаркую погоду, например, процесс замедляется, и диоксид серы попадает в башню Гэя-Литсака,
вызывая значительное снижение содержания селитры. Естественно, поэтому оператор должен постоянно
быть в курсе фактических условий, чтобы получить наилучшие результаты, но даже при соблюдении всех
правил и с предельной осторожностью всегда происходит потеря двух-трех процентов селитры относительно
Соседние файлы в папке патенты