RU184544U1 - Поглотитель водорода - Google Patents
Поглотитель водорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU184544U1 RU184544U1 RU2018115111U RU2018115111U RU184544U1 RU 184544 U1 RU184544 U1 RU 184544U1 RU 2018115111 U RU2018115111 U RU 2018115111U RU 2018115111 U RU2018115111 U RU 2018115111U RU 184544 U1 RU184544 U1 RU 184544U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- oxygen
- protective element
- catalyst
- hydrogen absorber
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Полезная модель предназначена для очистки газовых смесей от водорода или его изотопов в статическом режиме из газовоздушных и кислородообедненных газовых смесей, в которых необходимо минимизировать потери кислорода и уменьшить или исключить накопление паров воды в замкнутых объемах, и может быть использована в электрохимической, химической, радиоэлектронной, приборостроительной и других областях промышленности. Устройство содержит корпус 1 в виде цилиндра, перфорированные перегородки 2, разделяющие области размещения реагентов и фиксирующие мембрану 5 в корпусе 1, область размещения адсорбента 3, заключенного в защитный элемент 7, область размещения катализатора 4, мембрану 5, разделяющую область размещения катализатора 4 и область размещения источника кислорода 6, непроницаемую для материала источника кислорода и продуктов его гидролиза. 2 з.п. ф-лы.
Description
Полезная модель относится к технологии очистки газовых смесей от водорода или его изотопов в статическом режиме из газовоздушных и кислородообедненных газовых смесей, в которых необходимо минимизировать потери кислорода и уменьшить или исключить накопление паров воды в замкнутых объемах, и может быть использована в электрохимической, химической, радиоэлектронной,
приборостроительной и других областях промышленности.
Известно устройство для удаления водорода из смеси газов, содержащей водород, кислород, пары воды и аэрозоли, включающее, по меньшей мере, один носитель, покрытый катализаторным материалом для окисления водорода с выделением тепла и содержащее защитное приспособление, соединенное с носителем, описанное в патенте РФ №2010598 от 08.01.1990 г., опубл. 15.04.1994r.,MПК B01J8/02, B01D 53/22.
К недостаткам известного устройства в условиях замкнутого объема и кислородосодержащей газовой среды следует отнести:
- увеличение влажности внешней газовой среды вследствие образования воды на катализаторе при окислении водорода,
- отсутствие реагентов и элементов конструкции, обеспечивающих восполнение потерь кислорода на окисление водорода, что может привести к полному израсходованию кислорода, и, как следствие - к остановке работы устройства.
Также известно устройство, описанное в патенте РФ №2121871 от 14.06.1996 г. МПК B01D 7/00, опубл. 20.11.1998 г., под названием «Генератор газа». Устройство содержит корпус в виде полой емкости с областями размещения реагентов, сообщающихся между собой и разделенных мембраной.
К недостаткам этого устройства следует отнести отсутствие реагентов и элементов конструкции, обеспечивающих удаление водорода из внешней газовой среды, а также сложную процедуру задействования.
Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является устройство, описанное в патенте РФ №2 596 258 от 19.06.2015 г. МПК B01J 7/00, опубл. 10.09.2016 г., под названием «Поглотитель водорода». Устройство содержит корпус в виде полой емкости с последовательно расположенными и сообщающимися между собой областями размещения источника кислорода, катализатора и адсорбента, заключенного в тканевый элемент, разделенными перфорированными перегородками и газопроницаемую мембрану, непроницаемую для источника кислорода и продуктов его гидролиза, граничащую с областью размещения источника кислорода.
К недостаткам прототипа следует отнести неудобства при эксплуатации данного устройства, а именно наличие пожароопасного фактора.
Задачей полезной модели является улучшение эксплуатационных возможностей, работоспособности, обеспечение пожаробезопасности и пожаростойкости устройства для максимально эффективной очистки газовоздушной и кислородообедненной газовой смеси от водорода с минимальным расходом кислорода.
Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик за счет элемента конструкции, обеспечивающего исключение пылеобразования при эксплуатации, пожаростойкость и пожаробезопасность всего устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что в поглотителе водорода, включающем корпус в виде полой емкости с последовательно расположенными и сообщающимися между собой областями размещения источника кислорода, катализатора и адсорбента, заключенного в защитный элемент, разделенными перфорированными перегородками, и газопроницаемую мембрану, непроницаемую для источника кислорода и продуктов его гидролиза, граничащую с областью размещения источника кислорода, согласно полезной модели, защитный элемент выполнен из арамидного материала.
Кроме того, в поглотителе водорода с целью расширения эксплуатационных возможностей, защитный элемент выполнен из пыленепроницаемой арамидной ткани.
Кроме того, в поглотителе водорода, с целью повышения пожаробезопасности, защитный элемент выполнен из арамидной ткани «Flame Fort 180 А» по СТО 50281518-006-2009.
Наличие в заявляемой полезной модели признаков, отличающих ее от прототипа, позволяет считать ее соответствующей условию «новизна».
Полезная модель проиллюстрирована на чертеже, где
1 - корпус;
2 - перфорированная разделительная перегородка;
3 - область размещения адсорбента;
4 - область размещения катализатора;
5 - мембрана;
6 - область размещения источника кислорода;
7 -защитный элемент.
Поглотитель водорода содержит (см. фиг.) корпус 1 в виде цилиндра, выполненный из конструкционного фторопласта, перфорированные перегородки 2, разделяющие области размещения реагентов и фиксирующие мембрану 5 в корпусе 1, область размещения адсорбента 3, представляющую собой навеску силикагеля, или цеолита, или их комбинацию, область размещения катализатора 4, представляющего собой палладий, нанесенный на гранулы оксида алюминия, мембрану 5, разделяющую область размещения катализатора 4 и область размещения источника кислорода 6, непроницаемую для материала источника кислорода и продуктов его гидролиза и проницаемую для газов, в качестве источника кислорода использован материал, содержащий пероксид и/или надпероксид (супероксид) щелочного металла. Адсорбент 3 расположен в защитном элементе 7, выполненном из негорючей и прочной арамидной ткани «Flame Fort 180 А» по СТО 50281518-006-2009.
Защитный элемент 7 должен быть газопроницаемым и обладать устойчивостью в условиях пожара и к воздействию продуктов гидролиза надпероксида щелочного металла, контакт с которыми возможен при эксплуатации поглотителя водорода.
В состоянии хранения (незадействованном) поглотитель водорода закрыт герметичной крышкой (на фиг. не показана). Перед началом работы поглотитель водорода задействуют: снимают крышку с корпуса 1.
Работа поглотителя водорода осуществляется следующим образом.
Задействованный поглотитель водорода размещают в замкнутом объеме с очищаемой кислородосодержащей или кислородообедненной газовой средой. Водород из газовой среды за счет диффузии проникает вовнутрь корпуса 1 поглотителя водорода и достигает области размещения палладиевого катализатора 4. Палладиевый катализатор 4 окисляет водород кислородом, имеющимся в газовой среде, с образованием паров воды. Пористая мембрана 5 обеспечивает проникновение образующихся на катализаторе 4 паров воды в область размещения источника кислорода 6, одновременно препятствует проникновению материала источника кислорода 6 и продуктов его гидролиза в область размещения катализатора 4. Материал источника кислорода 6 вступает в реакцию гидролиза с парами воды, образовавшимися на катализаторе 4 при окислении водорода, в результате взаимодействия выделяется кислород. Адсорбент 3, размещенный в защитном элементе 7 из прочной арамидной ткани, защищает катализатор 4 от воздействия компонентов газовой среды, которые адсорбируются на поверхности адсорбента 3. Защитный элемент 7 не препятствует защитной функции адсорбента 3, являясь проницаемым для паров органических веществ и воды из очищаемой газовой среды. В то же время, защитный элемент 7 из арамидной ткани является стойким к старению при эксплуатации поглотителя водорода и к механическим эксплуатационным нагрузкам при эксплуатации поглотителя водорода. Защитный элемент 7 препятствует высыпанию мелких гранул адсорбента 3 через перфорированную перегородку 2 наружу поглотителя водорода, а также проникновению в очищаемую газовую среду пыли, которая образуется при измельчении адсорбента 3 под действием эксплуатационных механических нагрузок.
Пример 1. Эксперимент проводили в лабораторных условиях. Защитный элемент 7, выполненный в виде мешка из прочной арамидной ткани «Flame Fort 180 А» по СТО 50281518-006-2009, наполняли активированным углем и силикагелем и подвергали механическим и термическим испытаниям, имитирующим хранение поглотителей, автономное транспортирование, транспортирование и хранение при эксплуатации:
- имитация хранения арамидной ткани (защитного элемента 7) при 25°С до момента изготовления поглотителей водорода;
воздействие перепадов температуры при автономном транспортировании поглотителя водорода от плюс 35°С до минус 60°С (1 цикл) и от 0°С до плюс 60°С (1 цикл);
воздействие транспортных вибраций при автономном транспортировании поглотителя водорода в собственной таре;
- имитация автономного хранения поглотителя водорода при 20°С;
- имитация транспортирования поглотителя водорода при эксплуатации;
- имитация хранения поглотителя водорода при эксплуатации при 30°С;
- воздействие перепадов температуры от 0°С до плюс 70°С (3 цикла) и от плюс 10°С до минус 50°С (3 цикла).
Результаты испытаний показали устойчивость защитного элемента 7 к термическим и механическим эксплуатационным воздействиям и отсутствие проникновения через оболочку пыли активированного угля и силикагеля, образовавшейся в ходе испытаний.
Пример 2. Испытания проводили в лабораторных условиях. Арамидную ткань «Flame Fort 180 А» по СТО 50281518-006-2009 (защитный элемент 7) нагревали в контакте с надпероксидом натрия NaCb и продуктами его гидролиза на воздухе при температурах 20°С в течение 20 часов (эксплуатационные условия) и 250°С в течение 2 ч (условия пожара).
Результаты испытаний показали, что образец из арамидной ткани «Flame Fort 180А» по СТО 50281518-006-2009 устойчив в этих условиях: сохраняет целостность и не изменяет геометрические размеры.
Пример 3. Испытания проводили в лабораторных условиях. В образец (мешок размером 90*50 мм) из ткани «FIame Fort 180А» по СТО 50281518-006-2009 (защитный элемент 7) помещали навеску палладиевого катализатора (10 г) и измеряли его способность окислять водород из воздушно-водородной среды с концентрацией водорода 2% об. Скорость окисления водорода катализатором в защитном элементе 7 (мешке) из ткани «Flame Fort 180 А» по СТО 50281518-006-2009, а значит, и скорость поступления водорода и кислорода к поверхности катализатора, не отличались от таковых, измеренных для навески катализатора без защитного элемента 7 (мешка). Это подтверждает высокую газопроницаемость арамидной ткани «Flaine Fort 180А» по СТО 50281518-006-2009.
Использование данной полезной модели позволит
- расширить эксплуатационные возможности поглотителя водорода, обеспечив его пыленепроницаемость и устранив выход мелких гранул адсорбента из поглотителя водорода при его использовании;
- повысить пожаростойкость и пожаробезопасность поглотителя водорода;
- обеспечить качественное поглощение водорода и адсорбцию компонентов газовой среды на адсорбенте в составе поглотителя.
Таким образом, поглотитель водорода, воплощенный в заявленной полезной модели, при ее осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем достигаемого технического результата.
Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию «промышленная применимость».
Claims (3)
1. Поглотитель водорода, включающий корпус в виде полой емкости с последовательно расположенными и сообщающимися между собой областями размещения источника кислорода, катализатора и адсорбента, заключенного в защитный элемент, разделенными перфорированными перегородками, и газопроницаемую мембрану, непроницаемую для источника кислорода и продуктов его гидролиза, граничащую с областью размещения источника кислорода, отличающийся тем, что защитный элемент выполнен из арамидного материала.
2. Поглотитель водорода по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, защитный элемент выполнен из пыленепроницаемой арамидной ткани.
3. Поглотитель водорода по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения пожаробезопасности, защитный элемент выполнен из негорючей арамидной ткани.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018115111U RU184544U9 (ru) | 2018-04-23 | 2018-04-23 | Поглотитель водорода |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018115111U RU184544U9 (ru) | 2018-04-23 | 2018-04-23 | Поглотитель водорода |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU184544U1 true RU184544U1 (ru) | 2018-10-30 |
| RU184544U9 RU184544U9 (ru) | 2018-12-28 |
Family
ID=64103922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018115111U RU184544U9 (ru) | 2018-04-23 | 2018-04-23 | Поглотитель водорода |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU184544U9 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2725252C1 (ru) * | 2019-12-23 | 2020-06-30 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Поглотитель водорода |
| RU2798056C1 (ru) * | 2022-11-03 | 2023-06-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Поглотительное устройство |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3857927A (en) * | 1972-05-26 | 1974-12-31 | Rockwell International Corp | System and method including a catalyst bed for combining hydrogen and oxygen gases |
| US4075312A (en) * | 1977-06-06 | 1978-02-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Process for recovering evolved hydrogen enriched with at least one heavy hydrogen isotope |
| JPS6140807A (ja) * | 1984-08-03 | 1986-02-27 | Hitachi Ltd | アルゴンガスの精製方法および装置 |
| RU2023487C1 (ru) * | 1991-09-06 | 1994-11-30 | Леонид Григорьевич Малышев | Способ извлечения изотопов водорода из гидрированного титана |
| RU2121871C1 (ru) * | 1996-06-14 | 1998-11-20 | Алтайский государственный технический университет им.И.И.Ползунова | Генератор газа |
| RU2203216C2 (ru) * | 2000-04-06 | 2003-04-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Способ регенерации газообразных отходов, загрязненных водородом или его изотопом |
| WO2011087730A1 (en) * | 2010-01-14 | 2011-07-21 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | A vacuum devolatilizer |
| RU2596258C1 (ru) * | 2015-06-19 | 2016-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Поглотитель водорода |
-
2018
- 2018-04-23 RU RU2018115111U patent/RU184544U9/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3857927A (en) * | 1972-05-26 | 1974-12-31 | Rockwell International Corp | System and method including a catalyst bed for combining hydrogen and oxygen gases |
| US4075312A (en) * | 1977-06-06 | 1978-02-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Process for recovering evolved hydrogen enriched with at least one heavy hydrogen isotope |
| JPS6140807A (ja) * | 1984-08-03 | 1986-02-27 | Hitachi Ltd | アルゴンガスの精製方法および装置 |
| RU2023487C1 (ru) * | 1991-09-06 | 1994-11-30 | Леонид Григорьевич Малышев | Способ извлечения изотопов водорода из гидрированного титана |
| RU2121871C1 (ru) * | 1996-06-14 | 1998-11-20 | Алтайский государственный технический университет им.И.И.Ползунова | Генератор газа |
| RU2203216C2 (ru) * | 2000-04-06 | 2003-04-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Способ регенерации газообразных отходов, загрязненных водородом или его изотопом |
| WO2011087730A1 (en) * | 2010-01-14 | 2011-07-21 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | A vacuum devolatilizer |
| RU2596258C1 (ru) * | 2015-06-19 | 2016-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Поглотитель водорода |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2725252C1 (ru) * | 2019-12-23 | 2020-06-30 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Поглотитель водорода |
| RU2798056C1 (ru) * | 2022-11-03 | 2023-06-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Поглотительное устройство |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU184544U9 (ru) | 2018-12-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10183187B2 (en) | Catalyst for disinfection, sterilization and purification of air, and preparation method thereof | |
| EP0081297A1 (en) | Filters for purification of gases | |
| US20110048107A1 (en) | Device for gas analysis | |
| Li et al. | Study on the mechanism of SO2 removal by activated carbon | |
| JP2012018181A (ja) | 気体検体の検出器中の一酸化炭素干渉の低減 | |
| RU184544U1 (ru) | Поглотитель водорода | |
| RU2596258C1 (ru) | Поглотитель водорода | |
| ES2347264T3 (es) | Procedimiento y dispositivo de eliminacion de gases inflamables en un recinto cerrado y recinto equipado con tal dispositivo. | |
| Lua et al. | Adsorption of sulfur dioxide on activated carbon from oil-palm waste | |
| US8956443B2 (en) | Device for trapping flammable gases produced by radiolysis or thermolysis in a containment | |
| JP2000005552A (ja) | 排気された室から又はガスから水を除く方法 | |
| JPH11244652A (ja) | 炭酸ガス吸着剤、炭酸ガス吸着体、炭酸ガス除去方法及び炭酸ガス除去装置 | |
| CN212134548U (zh) | 一种带有滤层的催化燃烧传感器 | |
| RU198633U1 (ru) | Фильтр для поглотительного патрона | |
| KR101765383B1 (ko) | 광촉매와 흡착제에 의한 바이오에어로졸의 제거 평가장치 및 그 평가방법 | |
| RU2725252C1 (ru) | Поглотитель водорода | |
| Henning et al. | Impregnated activated carbon for mercury removal | |
| RU2798056C1 (ru) | Поглотительное устройство | |
| COHEN et al. | Development of a field method for evaluating the service life of organic vapor cartridges: Results of laboratory testing using carbon tetrachloride | |
| Barkovskii et al. | Alkaline-modified activated carbons for removing hydrogen sulfide from air via sorption and catalytic oxidation: Studying the effect of thermal treatment on the properties of materials | |
| Chiang et al. | Adsorption kinetic characteristics of H 2 S on activated carbon | |
| CN201930661U (zh) | 气体纯化装置 | |
| RU2550201C2 (ru) | Способ очистки газовой смеси от водорода и/или его изотопов | |
| Sathitsuksanoh et al. | Immobilization of CO2 by aqueous K2CO3 using microfibrous media entrapped small particulates for battery and fuel cell applications | |
| KR20120062963A (ko) | 세라믹 허니컴 담체를 이용한 호흡용 압축공기 필터 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TH91 | Specification republication (utility model) | ||
| TK9K | Obvious and technical errors in the register or in publications corrected via the gazette [utility model] |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4K- IN JOURNAL 31-2018 FOR INID CODE(S) (72) |