PL57B1 - Hydrogen purification method. - Google Patents

Hydrogen purification method. Download PDF

Info

Publication number
PL57B1
PL57B1 PL57A PL5720A PL57B1 PL 57 B1 PL57 B1 PL 57B1 PL 57 A PL57 A PL 57A PL 5720 A PL5720 A PL 5720A PL 57 B1 PL57 B1 PL 57B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
carbon monoxide
hydrogen
oxygen
gas
temperature
Prior art date
Application number
PL57A
Other languages
Polish (pl)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL57B1 publication Critical patent/PL57B1/en

Links

Description

KI. 12 e 2.Wynalazek niniejszy dotyczy oczysz¬ czania wodoru, zawierajacego zmienne ilosci tlenku wegla. Odnosny sposób na¬ daje sie szczególnie dobrze, aczkolwiek nie wylacznie, do obróbki wodoru, wy¬ tworzonego metoda skraplania z gazu wodnego, albo zapomoca oddzialywania pary na zelazo, albo otrzymywanego w po¬ staci odpadków przy niektórych proce¬ sach chemicznych.Wynalazek daje sposób oczyszczania wodoru od tlenku wegla, polegajacy na poddawaniu wodoru po kolei dwu pro¬ cesom, z których pierwszy przetwarza przewazajaca czesc tlenku wegla na dwu- tlenek wegla, podczas gdy drugi usuwa pozostala ilosc tlenku wegla przez cze¬ sciowe spalanie z powietrzem albo tlenem.Podobne polaczenie dwu powyzszych pro¬ cesów daje moznosc usuniecia tlenku we¬ gla daleko oszczedniejszego i latwiejszego niz zapomoca jakichkolwiek innych spo¬ sobów, dotad stosowanych do tegoz celu.Dla urzeczywistnienia niniejszego spo¬ sobu mieszamy gaz, majacy byc oczysz¬ czonym, z ograniczona iloscia pary wo¬ dnej i przepuszczamy je ponad odpowie¬ dnim odczynnikiem lub odczynnikami ka- talitycznemi, utrzymywanemi w odpowie¬ dniej temperaturze, wskutek czego prze¬ wazajaca ilosc tlenku wegla reaguje na pare i wytwarza dwutlenek wegla i wodór.Otrzymana ta droga mieszanina gazowa miesza sie wtedy z odpowiedniemi ilo¬ sciami powietrza lub tlenu i przepuszcza ponad drugim katalizatorem, utrzymywac nym w temperaturze nieco nizszej, wsku¬ tek czego osiaga sie (selektywne) spala-'.& nie pozostalego tlenku wegla z tlenem, a otrzymany produkt ostateczny stanowi mieszanine wodoru, dwutlenku wegla, pary, ewent. z mala domieszka tlenu, a w wypadku zastosowania powietrza równie#z azotu i innych gazów biernych.Wodór mozna oddzielic zapomoca prze¬ puszczania produktu ostatecznego przez skrzynki z wapnem albo skrubery z soda zraca po skropleniu pary.Tak np. w celu oczyszczenia tym spo¬ sobem wodoru, zawierajacego od 2% do 4% tlenku wegla, gaz miesza sie z para wodna w objetosci polowicznej (objetosci gazu) i przepuszcza ponad katalizatorem, np. tlenkiem zelaza z domieszka odpo¬ wiedniego bodzca lub bodzców, w ro¬ dzaju np. jednego albo kilku tlenków chromu, ceru, toru lub t. p., utrzymujac katalizator zapomoca odpowiednich srod¬ ków w temperaturze mniej wiecej pomie¬ dzy 400°C a 500°C. Zapomoca tego procesu zawartosc tlenku wegla w gazie redukuje sie od 3% do 0.7% w zaleznosci od poczatkowej zawartosci procentowej tlenku wegla w gazie.Gazy, wytwarzane zapomoca tego pierwszego procesu, chlodza sie odpo¬ wiednio i mieszaja z powietrzem albo tlenem, w ilosci nieco przewyzszajacej ilosc teoretycznie niezbedna do zupelnego spalenia maksymalnej ilosci tlenku wegla, pozostalego w gazie pod koniec pierw¬ szego procesu, naprzyklad w wypadku danym 0,7% tlenu albo 3,5% powietrza.Mieszanine przepuszcza sie wówczas ponad materjalem katalitycznym, posiadajacym temperature odpowiednia dla selektyw¬ nego czastkowego spalania tlenku we¬ gla, która to temperatura zalezy od na¬ tury uzytego materjalu katalitycznego.W razie zastosowania tlenku zelaza zmieszanego z odczynnikami (bodzcami) wyzej wspomnianego charakteru, tempe- % ratura winna wynosic od 25u°C do 300°C, podczas gdy przy odpowiednio przygoto¬ wanym tlenku miedzi, mozna ja obnizyc do mniej wiecej 120°C.Zapomoca wlasciwego regulowania temperatury i szybkosci przyplywu ga¬ zów, mozna osiagnac zupelne usuniecie tlenku wegla. Dla dopiecia zupelnego usuniecia dodanego tlenu, nalezy przed¬ siewziac odpowiednie srodki dla usku¬ tecznienia polaczenia ewentualnych po¬ zostalosci z wodorem, naprzyklad zapo¬ moca przepuszczania gazu ponad katali¬ zatorem przy temperaturze 200 — 300°C.Podobny podwójny proces jest bardzo korzystny ze wzgledu, ze nadaje sie, bez zmiany warunków pracy, do oczyszczania gazów bardzo róznych co do procentowej zawartosci w nich tlenku wegla.Nadto ilosc pary, wynoszaca tylko ósma czesc wymaganej przy reakcji gazu wodnego dla wytworzenia wodoru, za¬ wierajacego 0,1% tlenku wegla, jest wy¬ starczajaca do ostatecznego wytworzenia gazu, znamionujacego sie wyzszym stop¬ niem czystosci, a poniewaz zapomoca drugiej czesci polaczonego sposobu mniej niz 1% tlenku wegla wydalono, wskutek czastkowego spalenia, niepozadane skutki ogrzewania, dostrzegane w gazach o wyz¬ szej zawartosci tlenku wegla, zostaja usu¬ niete i zbyteczna przewyzka wymaganego tlenu znacznie zostaje zredukowana.Nakoniec ekonomiczne zuzytkowanie masy tlenku wegla dla wytworzenia wo¬ doru równiez jest zapewnione dzieki za¬ stosowaniu niniejszego sposobu, stosownie do wynalazku.Rzecz prosta, ze sposób niniejszy nie ogranicza sie do wodoru, otrzymanego ta albo inna jakas szczególna metoda.Wiadomo naprzyklad, ze produkcja wodoru w wysokim gatunku przez od¬ dzialywanie zelaza na pare wymaga za¬ stosowania wysokiej temperatury i zacho¬ wania róznych innych warunków, które to okolicznosci znacznie przysparzaja ko¬ sztów. Z drugiej strony, jezeli sposób — 2 —powyzszy prowadzic przy temperaturze nizszej, to osiaga sie wprawdzie znaczna oszczednosc w kosztach, ale jakosc wo¬ doru obniza sie, tak ze tenze zawiera czestokroc do 1—3% tlenku wodoru, co czyni go nieodpowiednim do wielu za¬ stosowan technicznych. Kolejne natomiast zastosowanie dwu wyzej scharakteryzo¬ wanych procesów, stanowiace przedmiot niniejszego wynalazku, daje moznosc o- szczednego oczyszczania i produkowania wodoru o jakosci, czyniacej zadosc bar¬ dzo nawet wysokim wymaganiom. Po¬ dobna oszczednosc daje sie osiagnac rów¬ niez i w wypadku oczyszczania ta me¬ toda wodoru, otrzymanego metoda skra¬ plania z gazu wodnego.Jakkolwiek w powyzszym tekscie byly przytoczone pewne konkretne katalizatory i wskazane pewme odpowiednie tempera¬ tury, jednakowoz wypada sie zastrzec, ze przez to wynalazcy nie chca ograni¬ czyc swej metody do tych wlasnie ma- terjalów katalitycznych dla poszczegól¬ nych stadjów swego sposobu, ani do tem¬ peratur, przy których maja zachodzic od¬ nosne procesy. Przeciwnie, warunki, jak np. ilosci pary i powietrza albo tlenu, temperature, etc, mozna modyfikowac w zaleznosci od szczególnych najrózno- rodniejszych wymagan praktyki. PLKI. 12 e 2. The present invention relates to the purification of hydrogen containing variable amounts of carbon monoxide. The method is particularly well suited, though not exclusively, to treating hydrogen produced by condensation from water gas, or by the action of steam on iron, or obtained as waste in some chemical processes. purification of hydrogen from carbon monoxide by subjecting the hydrogen sequentially to two processes, the first of which converts most of the carbon monoxide to carbon dioxide, while the second removes the remainder of the carbon monoxide by partial combustion with air or oxygen. The combination of the above two processes makes it possible to remove carbon monoxide far more economical and easier than by any other means so far used for this purpose. To implement this process, we mix the gas to be purified with a limited amount of steam. water and pass it over the appropriate reagent or reagents, kept in the appropriate This gas mixture is then mixed with an appropriate amount of air or oxygen and passed over the second catalyst, kept at a temperature somewhat, and the gas mixture is then mixed with a suitable amount of air or oxygen. lower, as a result of which the (selective) combustion of the remaining carbon monoxide with oxygen is achieved, and the final product obtained is a mixture of hydrogen, carbon dioxide, steam, possibly with a small admixture of oxygen, and in the case of the use of air also with nitrogen and other inert gases. Hydrogen can be separated by passing the final product through boxes with lime or soda scrubbers are returned after condensation of the vapor. For example, for cleaning with this method hydrogen containing from 2% to 4% carbon monoxide, the gas is mixed with half of the amount of water vapor (gas volume) and passed over a catalyst, e.g. iron oxide mixed with a suitable stimulus or stimuli, e.g. or several oxides of chromium, cerium, thorium or the like, keeping the catalyst at a temperature of approximately between 400 ° C and 500 ° C by suitable means. By using this process, the carbon monoxide content of the gas is reduced by 3% to 0.7% depending on the initial percentage of carbon monoxide in the gas. The gases produced by this first process are cooled appropriately and mixed with air or oxygen, in an amount somewhat in excess of what is theoretically necessary for the complete combustion of the maximum amount of carbon monoxide remaining in the gas at the end of the first process, for example 0.7% oxygen or 3.5% air in the case of a given. The mixture is then passed over a catalytic material having a temperature suitable for selective partial combustion of carbon monoxide, the temperature of which depends on the nature of the catalytic material used. If iron oxide is mixed with reagents (stimulants) of the above-mentioned nature, the temperature should be between 25 ° C and 300 ° C. C, while with a properly prepared copper oxide, it can be lowered to about 120 ° C. By proper regulation By reducing the temperature and the rate of gas flow, complete elimination of carbon monoxide can be achieved. In order to complete the removal of the added oxygen, appropriate measures must be taken to facilitate the combination of any residues with hydrogen, for example by preventing the gas from being passed over the catalyst at a temperature of 200-300 ° C. A similar double process is very advantageous as because it is suitable, without changing the operating conditions, for the purification of gases of very different carbon monoxide percentages. Moreover, the amount of vapor, which is only an eighth part of that required in the reaction of water gas, to produce hydrogen, containing 0.1% of oxide carbon is sufficient to ultimately produce a gas of a higher degree of purity, and since the second part of the combined process less than 1% of carbon monoxide was released, due to partial combustion, the undesirable effects of heating, seen in higher-grade gases carbon monoxide are removed and the unnecessary excess of oxygen required is significantly reduced. The poor utilization of carbon monoxide mass for hydrogen production is also ensured by the use of the present method in accordance with the invention. Simple, however, the present process is not limited to hydrogen obtained by this or any other particular method. It is known, for example, that hydrogen production is In high grade, the effect of iron on steam requires the use of high temperature and various other conditions, which circumstances add significantly to costs. On the other hand, if the above-mentioned method is carried out at a lower temperature, a considerable saving in costs is achieved, but the quality of the hydrogen decreases, so that it contains often up to 1-3% of hydrogen oxide, which makes it unsuitable for many technical applications. On the other hand, the use of the two above-characterized processes, which is the subject of the present invention, allows for the efficient purification and the production of hydrogen of a quality that meets even very high requirements. A similar saving can be achieved also in the case of purification by this method of hydrogen, obtained by condensation from water gas. Although in the above text some specific catalysts and certain suitable temperatures were mentioned, it should be stated, The inventors therefore do not wish to limit their method to these catalytic materials for the various stages of their process, or to the temperatures at which the relevant processes are to take place. On the contrary, the conditions, such as the amount of steam and air or oxygen, temperature, etc., can be modified according to the particular and most diverse requirements of the practice. PL

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób oczyszczania wodoru od tlenku wegla, tern znamienny, ze polega na poddawaniu wodoru kolejno dwu procesom, z których pierwszy zamienia przewazajaca czesc tlenku wegla na dwu¬ tlenek wegla, podczas gdy drugi usuwa reszte tlenku, wegla przez czastkowe spa¬ lanie z powietrzem albo tlenem.Patent claims. 1. A method of purifying hydrogen from carbon monoxide, the main characteristic of which is to subject the hydrogen to two successive processes, the first of which converts most of the carbon monoxide to carbon dioxide, while the second removes the rest of the carbon monoxide by partial combustion with air. or oxygen. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, tern zna¬ mienny, ze czesc pierwrsza procesu polega na mieszaniu gazu oczyszczanego z ogra¬ niczona iloscia pary i na przepuszczaniu mieszaniny ponad ogrzanym katalizatorem.2. The method according to claim 1, it is significant that the first part of the process consists in mixing the purge gas with a limited amount of steam and passing the mixture over the heated catalyst. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, tern zna¬ mienny, ze czesc druga procesu polega na przepuszczaniu mieszaniny, pochodzacej z pierwszej czesci, ochlodzonej i z do¬ mieszka "odpowiedniej ilosci powietrza albo tlenu, ponad drugiem cialem katali- tycznem, utrzymywanem w temperaturze nizszej od temperatury, stosowanej w cze¬ sci pierwszej procesu.3. The method according to p. 1, it is significant that the second part of the process consists of passing a mixture coming from the first part, cooled and from the feed, over the second catalytic body, kept at a temperature lower than the temperature used in the pipe. ¬ sci of the first trial. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, tern zna¬ mienny, ze stosuje sie srodki do usuniecia jakiejkolwiek pozostalosci dodanego tlenu. PL4. The method according to p. 1, the point is that means are used to remove any residual oxygen added. PL
PL57A 1920-01-09 Hydrogen purification method. PL57B1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL57B1 true PL57B1 (en) 1924-05-26

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4087250A (en) Apparatus for removing nitric oxides from processing exhaust gases
US4129651A (en) Method of removing nitrogen oxides in exhaust combustion gases
US3226192A (en) Process of treating waste gas containing sulfur oxide
US3311449A (en) Process of recovering valuable components from red mud
HUP0100604A2 (en) Catalyst based on ferrierite/iron for catalytic reduction of nitrous oxide content in gases, method for obtaining same and application
DE1223818B (en) Process for the decomposition of the ammonia resulting from the processing of coke oven or gas works
US1851312A (en) Process of purifying gas
DE2727649A1 (en) METHOD FOR TREATMENT OF EXHAUST GAS FROM A NITRIC ACID PLANT
PL57B1 (en) Hydrogen purification method.
JPS63365B2 (en)
US1931408A (en) Washing of flue gases from combustion furnaces and the like
US2395503A (en) Process for treating acid sludge
US1102715A (en) Purification of mixtures containing nitrids.
US2773743A (en) Recovery of sulfuric acid and iron oxide from iron sulfate
US2072947A (en) Process for reacting nitrogen tetroxide with aqueous liquids
US1979137A (en) Manufacture of sodium carbonate, ammonium chloride, sodium nitrate, and hydrochloricacid
US2643938A (en) Purification of spent sulfuric acid
US2291345A (en) Hydrocarbon nitration
US2389071A (en) Production of sulphur dioxide
US1809990A (en) Method of making material for the purification of gaseous mixtures
DE759365C (en) Production of concentrated nitric acid from nitrogen oxides, oxygen or gases containing such and water
US1782590A (en) Elimination of sulphur compounds from gases
US2041504A (en) Process for the production of nitrates
US1425577A (en) Island
US1803855A (en) Manufacture of carbon