Спосіб одержання водню і сірки

Спосіб одержання водню і сірки шляхом розкладу сірководню в низькотемпературній плазмі з наступним охолодженням продуктів розкладу водним середовищем, що містить речовинистабілізатори полімерної сірки, який відрізняється тим, що охолодження здійснюють диспергуванням водного середовища в потік продуктів розкладу сірководню у вигляді парогазової суміші. (19) (21) u201100182 (22) 04.01.2011 (24) 11.07.2011 (46) 11.07.2011, Бюл.№ 13, 2011 р. (72) ЯВОРСЬКИЙ ВІКТОР ТЕОФІЛОВИЧ, ЗНАК ЗЕНОВІЙ ОРЕСТОВИЧ, ОЛЕНИЧ РОМАН РОМАНОВИЧ, ГЕЛЕШ АНДРІЙ БОГДАНОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА" 3 61249 спрощення технологічного процесу виробництва полімерної сірки та водню. Поставлене завдання вирішується тим, що у способі одержання водню і сірки розкладом сірководню в низькотемпературній плазмі з наступним охолодженням продуктів розкладу водним середовищем, що містить речовини-стабілізатори полімерної сірки, згідно з корисною моделлю, охолодження здійснюють диспергуванням водного середовища в потік продуктів розкладу сірководню у вигляді парогазової суміші. Це дає змогу різко збільшити площу контакту парогазової та рідкої фаз, а відтак і швидкість тепловіддачі від парогазової до рідкої фази, що призводить до відповідного збільшення швидкості загартування продуктів плазмолізу сірководню унаслідок цього утворюється конденсований продукт: формуються макромолекули полімерної сірки із меншою мольною масою та відповідно вищою термостабільністю. Тому вони є стабільнішими як в часі, так і за підвищених температур, а швидкість їх реверсії в ромбічну модифікацію істотно зменшується. Збільшення площі контакту фаз сприяє збільшенню швидкості взаємодії макромолекул полімерної сірки із речовинамистабілізаторами, що сприяє утворенню макромолекул полімерної сірки із меншою мольною масою. Інтенсивне диспергування охолоджувального середовища й відповідне збільшення площі контакту фаз спричиняють зменшення агломерації частинок сірки як конденсованого продукту, що сприяє взаємодії макромолекул з речовинами стабілізаторами і практично унеможливлює утворення аерозолі сірки, яка з потоком водню як продукту розкладу сірководню виноситься з теплообмінника-конденсатора. Відповідно, втрат сірки практично немає, тобто зростає її інтегральний вихід, а водень не потребує додаткового очищення від аерозолі сірки. Отже, спрощується технологічний процес перероблення сірководню. 4 Спосіб здійснювали в кварцовому трубчатому реакторі з внутрішнім діаметром 22...25 мм. Плазмовий розряд у реакторі створювали за допомогою джерела надвисокочастотного (НВЧ) випромінювання з магнетроном М-571 з робочою частотою 2,45 ГГц. Вихідну потужність НВЧвипромінювання змінювали в межах від 1,7 до 2,0 кВт. Дослідження виконували з використанням чистого сірководню, який отримували взаємодією водного розчину натрію сульфіду з розведеною (25 %-ою) сульфатною кислотою. Перед подаванням у реактор сірководень осушували. Для охолодження продуктів плазмохімічного розкладу сірководню у вигляді парогазової суміші використовували конденсатор змішування, в якому охолоджувальне середовище, що містило речовинистабілізатори полімерної сірки (0,25...1,25 г/л хінгідрону), диспергували за допомогою обертового механічного розбризкувача безпосередньо в об'єм парогазової суміші, яка надходила із плазмохімічного реактора. Вихід конденсованого продукту визначали ваговим методом після його висушування за температури 60...70 С. Вміст полімерної сірки у конденсованому продукті визначали стандартним методом (ТУ 11323-01-7-87) за відносною зміною маси зразка після екстракції ромбічної модифікації сірки толуолом за температури 80 °С протягом 15 хв. Термостабільність полімерної сірки у конденсованому продукті визначали за відносною зміною маси зразка після екстракції ромбічної модифікації сірки толуолом за температури 105 °С протягом 10 хв. Приклад 1. Розкладу піддавали чистий сірководень за потужності випромінювання 1,7 кВт. Конденсований продукт містив 91,2 % полімерної модифікації сірки, термостабільність якої дорівнювала 71,5 % (див. табл., пр. 1). Приклад 2-5. Здійснювали аналогічно пр. 1. Умови і результати одержання водню і сірки наведені в табл. Таблиця Умови і результати одержання водню і сірки № прикл. 1 2 3 4 5 Потужність випромінювання, кВт 1,70 1,77 1,85 1,92 2,00 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Вміст полімерної сірки у конденсованому продукті, % 91,2 92,2 93,4 93,2 93,3 Підписне Термостабільність полімерної сірки, % 71,5 72,9 73,1 74,3 75,2 Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601