Спосіб каталітичного одержання водню та метанолу з розчину вуглекислого газу в воді без затрат енергії на його проведення

Реферат: Спосіб каталітичного одержання водню та метанолу з розчину вуглекислого газу в воді без затрат енергії на його проведення полягає у тому, що як вихідну сировину використовують вуглекислий газ та воду, які подають під тиском в реактор, який містить каталізатор, де проводять хімічну реакцію суміші вихідних реагентів в присутності каталізатора, причому як каталізатор використовують залізо карбонільне, яке поміщають в реактор, заповнений охолодженою водою, компресором задають тиск від 2 до 120 атм., чим забезпечують максимальне насичення води вуглекислим газом, при цьому утворений в реакторі водень виводять через молекулярне сито або мембрану, а метанол виділяють з допомогою відпарної колони. UA 96517 U (12) UA 96517 U UA 96517 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до галузі водневої енергетики та хімічної промисловості і може бути використана в централізованому або розгалуженому виробництві водню з метою отримання палива для транспорту, виробництва добрив, гідрування вуглеводнів, а також для паливних елементів, зокрема отримання синтетичних моторних палив на основі метанолу. Даний спосіб дозволить знизити надходження вуглекислого газу в атмосферу за рахунок його утилізації та зниження добування і переробки горючих корисних копалин. Відомий спосіб розкладання води з утилізацією діоксиду вуглецю і виділенням водню (Заявка на винахід Росії № 2012 146 812 від 02.11.2012, МПК C01B 3/12), який полягає в тому, що під тиском подають вихідні реагенти, а саме воду та діоксид вуглецю в реактор, який містить каталізатор. Проводять хімічну реакцію суміші вихідних реагентів в присутності каталізатора. Водень, кисень та інші продукти, що утворилися в результаті реакції подають в сепаратор, де відокремлюють продукти реакції від вихідних реагентів та проміжних продуктів реакції, при цьому виділяють водень з газоподібної фази. Як каталізатор використовують метали, сплави, оксиди, мінерали та розчини. Основним недоліком даного способу є низька продуктивність. Для збільшення цього показника пропонується збільшувати ємність реактора. Цей показник не дозволяє розглядати застосування даного способу в промислових масштабах. Спосіб не передбачає отримання одночасно з воднем метанолу. Задачею корисної моделі є створення високоефективного каталітичного способу отримання водню та метанолу з розчину вуглекислого газу в воді без затрат енергії на його проведення, що включає застосування високоефективного каталізатора, який підвищує швидкість і селективність хімічної реакції та створення таких умов, що дають можливість збільшити швидкість утворення продуктів реакції, зокрема водню при сталому об'ємі води в реакторі, використовуючи загальний реакційний об'єм без енергетичних затрат на здійснення способу, що дозволить використовувати спосіб в промислових масштабах. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб каталітичного одержання водню та метанолу з розчину вуглекислого газу в воді без затрат енергії на його проведення полягає у тому, що як вихідну сировину використовують вуглекислий газ та воду, які подають під тиском в реактор, який містить каталізатор, де проводять хімічну реакцію суміші вихідних реагентів в присутності каталізатора, згідно з корисною моделлю, як каталізатор використовують залізо карбонільне, яке поміщають в реактор заповнений охолодженою водою, компресором задають тиск від 2 до 120 атм., чим забезпечують максимальне насичення води вуглекислим газом, при цьому утворений в реакторі водень виводять через молекулярне сито або мембрану, а метанол виділяють з допомогою відпарної колони. Спосіб каталітичного одержання водню та метанолу з розчину вуглекислого газу в воді без затрат енергії на його проведення, що заявляється, реалізують за схемою (креслення). Спосіб відбувається наступним чином. Реактор 5 заповнюють охолодженою водою та додають каталізатор, який підвищує швидкість і селективність хімічної реакції. Як каталізатор застосовують залізо карбонільне. З газгольдера 1 за допомогою компресора 2 через регулятор тиску 3 в реактор 5 подають вуглекислий газ із заданим тиском від 2 до 120 атм., який виступає в ролі ініціатора реакції та є сировиною надходження вуглецю та кисню для утворення метанолу. В реакторі 5 відбувається інтенсивне виділення водню, що зумовлює зростання тиску. Для виведення водню з системи використовують спеціальне молекулярне сито або мембрану 4. Суміш води та утвореного метанолу, подають у відпарну колону 6, де проводять розділення на воду та метанол при температурі 65-70 °C. Таким чином створений високоефективний каталітичний спосіб отримання водню та метанолу з розчину вуглекислого газу в воді без затрат енергії на його проведення, що передбачає застосування високоефективного каталізатора, який підвищує швидкість і селективність хімічної реакції та створює такі умови, що дають можливість збільшити швидкість утворення продуктів реакції, зокрема водню при сталому об'ємі води в реакторі, використовуючи загальний реакційний об'єм без енергетичних затрат на здійснення способу, що дозволяє використовувати спосіб в промислових масштабах. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Спосіб каталітичного одержання водню та метанолу з розчину вуглекислого газу в воді без затрат енергії на його проведення, який полягає у тому, що як вихідну сировину використовують вуглекислий газ та воду, які подають під тиском в реактор, який містить каталізатор, де проводять хімічну реакцію суміші вихідних реагентів в присутності каталізатора, який 1 UA 96517 U 5 відрізняється тим, що як каталізатор використовують залізо карбонільне, яке поміщають в реактор заповнений охолодженою водою, компресором задають тиск від 2 до 120 атм., чим забезпечують максимальне насичення води вуглекислим газом, при цьому утворений в реакторі водень виводять через молекулярне сито або мембрану, а метанол виділяють з допомогою відпарної колони. 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