Спосіб одержання водню метало-паровим методом

Реферат: UA 73516 U UA 73516 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі енергетики, зокрема способів одержання водню. Відомий спосіб одержання водню, що включає нагрівання реактора, генерацію водяної пари, пропускання її через реакційну суміш, проведення реакції окислення та регенерацію оксидів заліза [В.Б. Аваков, В.И. Зинин, О.Б. Шуляковский и В.И. Шевелкин, Способ получения и хранения водорода в автономных энергетических установках, Пат. РФ 2192072, 22.05.2001]. Недоліком способу є використання у реакційній суміші дорогого чистого заліза. Також відомий спосіб для неперервного одержання водню, в якому нагрівають генератор та реактор, генерують водяну пару, пропускають її через реакційну суміш із 25 мас. % Fe, 25 мас. % Fe2O3 і 50 мас. % цементу, окислюють суміш і регенерують оксиди заліза [Зенков B.C., Буланов В.Н., Дверняков B.C., Пасичный В.В., Изюмов А.В., Клименко В.П. и Чуйко А.И. / Получение водорода железо-паровым методом с использованием солнечной энергии. Гелиотехника, 1988. - № 3. - С. 29-33]. Недоліками способу є те, що 1) для підвищення працездатності реакційної суміші в умовах циклічної роботи додають 50 мас. % цементу, що знижує реакційну ефективність суміші, і 2) використовують дорогий компонент суміші - чисте залізо. За найближчий аналог взято відомий спосіб для неперервного одержання водню, в якому нагрівають генератор та реактор, генерують водяну пару, пропускають її через реакційну суміш на основі окалини заліза, яка має дисперсність 10-100 мкм і вміщує 40-60 мас. % Fe2O3,25-30 мас. % FeO і 14-20 мас. % оксидів (Аl2О3, SiO2, CaO, MgO), а перед указаним циклом технологічних операцій для одержання водню спочатку відпалюють вихідну реакційну суміш і проводять регенерацію оксидів заліза. Недоліком способу є те, що використовують реакційну суміш виключно на основі заліза, що обмежує технологічні можливості процесу. Задачею корисної моделі "Спосіб одержання водню метало-паровим методом" є розширення технологічних можливостей процесу. Розширення технологічних можливостей процесу досягнуто за рахунок того, що у способі одержання водню метало-паровим методом, що включає нагрівання генератора та реактора, генерацію водяної пари у генераторі, пропускання її через реакційну суміш у реакторі, проведення реакції окислення та регенерацію оксидів металу, як реакційну суміш використовують промислові відходи у вигляді стружки, уламків та браку дрібних деталей, що містять вольфрам у кількості не менше 75-80 мас. %, при цьому реакційну суміш регулярно перемішують під час пропускання через неї водяної пари і під час процесу регенерації суміші. Високий вміст вольфраму у складі відходів сприяє більш ефективному процесу взаємодії металу з киснем під час окислення, а перемішування суміші під час технологічних операцій окислення та регенерації поліпшує взаємне тертя елементів робочої суміші та прискорює руйнування оксидних утворень. Додатково вирішується і складна проблема ефективної утилізації промислових відходів вольфрамового виробництва. Приклад. Відходи у вигляді стружки, уламків та браку дрібних деталей, що містять вольфрам у кількості не менше 75-80 мас. %, засипали у секції реактора. Суміш нагрівали концентрованим сонячним випромінюванням до температури 1123 К. Потім нагрівали генератор водяної пари концентрованим сонячним випромінюванням до температури 423 К, генерували водяну пару і пропускали її через нагріту до температури 1173 К реакційну суміш для її окислення. Під час окислювальної стадії вольфрам взаємодіяв із парою води з утворенням водню і оксиду вольфраму. Після завершення окислювальної стадії частину утвореного водню (до 20 об'ємних %) відводили у відповідні секції реактора і починали стадію регенерації реакційної суміші при температурах 1073-1173 К. При цьому реакційну суміш регулярно перемішували за допомогою електродвигуна як під час пропускання через неї водяної пари, так і під час процесу регенерації суміші. Такий цикл проводили 7 разів. В результаті одержали водень шляхом термохімічної водопарової обробки реакційної суміші на основі дешевих промислових відходів вольфрамового виробництва, що розширило технологічні можливості метало-парового методу одержання водню. Спосіб може бути використано для одержання водню із промислових відходів у вигляді стружки, уламків та браку дрібних деталей, що містять вольфрам у кількості не менше 75-80 мас. %. Додатково вирішується і одна із проблем ефективної утилізації промислових відходів вольфрамового виробництва. 1 UA 73516 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб одержання водню метало-паровим методом, що включає нагрівання генератора та реактора, генерацію водяної пари у генераторі, пропускання її через реакційну суміш у реакторі, проведення реакції окислення та регенерацію оксидів металу, який відрізняється тим, що як реакційну суміш використовують промислові відходи у вигляді стружки, уламків та браку дрібних деталей, що містять вольфрам у кількості не менше 75-80 мас. %, при цьому реакційну суміш регулярно перемішують під час пропускання через неї водяної пари і під час процесу регенерації суміші. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2