RU98938U1 - INSTALLATION FOR CONCENTRATION OF CARBON DIOXIDE REMOVED FROM THE ATMOSPHERE (OPTIONS) - Google Patents

INSTALLATION FOR CONCENTRATION OF CARBON DIOXIDE REMOVED FROM THE ATMOSPHERE (OPTIONS) Download PDF

Info

Publication number
RU98938U1
RU98938U1 RU2010109794/22U RU2010109794U RU98938U1 RU 98938 U1 RU98938 U1 RU 98938U1 RU 2010109794/22 U RU2010109794/22 U RU 2010109794/22U RU 2010109794 U RU2010109794 U RU 2010109794U RU 98938 U1 RU98938 U1 RU 98938U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon dioxide
solution
function
hydrogen
fuel cell
Prior art date
Application number
RU2010109794/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Александрович Жинжиков
Лев Иванович Гаврилов
Алексей Анатольевич Кочетков
Original Assignee
Леонид Александрович Жинжиков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Леонид Александрович Жинжиков filed Critical Леонид Александрович Жинжиков
Priority to RU2010109794/22U priority Critical patent/RU98938U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU98938U1 publication Critical patent/RU98938U1/en

Links

Abstract

1. Установка для концентрирования диоксида углерода, получаемого из атмосферы, содержащая водный раствор щелочи (NaOH или KOH) для абсорбции диоксида углерода, и последующей десорбцией из прореагировавшего раствора CO2, отличающаяся тем, что содержит насос высокого давления, функцией которого является подача раствора щелочи в поток очищаемого воздуха через распылительную форсунку; содержит циклонный или центробежный сепаратор жидкости, с функцией сбора прореагировавшего раствора, содержащего карбонатные и бикарбонатные соли, подключенный к насосу для перекачки раствора в электролизер, к которому подведены газоотводные трубки, ведущие в водородно-кислородный топливный элемент, функцией которого является окисление водорода, а на выходе из топливного элемента получают диоксид углерода и пары воды. ! 2. Установка для концентрирования диоксида углерода, получаемого из атмосферы, содержащая водный раствор щелочи (NaOH или KOH) для абсорбции диоксида углерода и последующей десорбции из прореагировавшего раствора CO2, отличающаяся тем, что содержит диффузионный мембранный аппарат с функцией абсорбции диоксида углерода и выполненный с возможностью подачи потока очищаемого воздуха с одной стороны мембраны и прокачки раствора щелочи с помощью насоса внутри аппарата с другой стороны мембраны, к диффузионному мембранному аппарату подключен насос с функцией перекачки образованного раствора карбонатов и бикарбонатов в электролизер, к которому подведены газоотводные трубки, ведущие в водородно-кислородный топливный элемент, функцией которого является окисление водорода, а на выходе из топливного элемента получают ди 1. Installation for the concentration of carbon dioxide obtained from the atmosphere, containing an aqueous alkali solution (NaOH or KOH) for absorption of carbon dioxide, and subsequent desorption from the reacted CO2 solution, characterized in that it contains a high pressure pump, the function of which is to supply the alkali solution to the stream of purified air through the spray nozzle; contains a cyclone or centrifugal liquid separator, with the function of collecting the reacted solution containing carbonate and bicarbonate salts, connected to a pump for pumping the solution into the electrolyzer, to which gas vent pipes leading to the hydrogen-oxygen fuel cell, the function of which is the oxidation of hydrogen, are connected, and carbon dioxide and water vapor are obtained from the fuel cell. ! 2. Installation for the concentration of carbon dioxide obtained from the atmosphere, containing an aqueous alkali solution (NaOH or KOH) for absorption of carbon dioxide and subsequent desorption from the reacted solution of CO2, characterized in that it contains a diffusion membrane apparatus with a function of absorbing carbon dioxide and configured supplying a stream of cleaned air on one side of the membrane and pumping an alkali solution using a pump inside the apparatus on the other side of the membrane, we are connected to a diffusion membrane apparatus OS with the function of pumping the formed solution of carbonates and bicarbonates into the electrolyzer, to which gas vent tubes are connected leading to a hydrogen-oxygen fuel cell, the function of which is the oxidation of hydrogen, and at the output of the fuel cell receive

Description

Полезная модель относится к устройствам для очистки воздуха, преимущественно к способам регенерации воздуха в герметично закрытых объектах коллективной защиты, посредством восстановления физического и химического состава воздуха в обитаемом отсеке при длительном нахождении в нем укрываемого личного состава, например, таких как космические корабли и станции, атомные подводные лодки, объекты коллективной защиты. Также решение может быть использовано для концентрации и утилизации CO2 из воздуха на открытых пространствах, где отмечается высокая концентрация CO2.The utility model relates to devices for air purification, mainly to methods of air regeneration in hermetically sealed collective protection facilities, by restoring the physical and chemical composition of air in an inhabited compartment with long-term presence of hidden personnel, for example, such as spacecraft and nuclear power plants submarines, objects of collective defense. The solution can also be used for concentration and utilization of CO 2 from air in open spaces where a high concentration of CO 2 is noted.

В [1, 2] рассматриваются системы концентрирования CO2 на диффузионных мембранах с термической десорбцией диоксида углерода [1], в водородном деполяризационном элементе [2]. Каждый из этих способов имеет свои проблемы. При термическом разложении солей - высокотемпературный реактор, а в водородном ТЭ реагирующий газ содержит избыток инертного компонента - азота, затрудняющего подвод кислорода к зоне реакции.In [1, 2], CO 2 concentration systems on diffusion membranes with thermal desorption of carbon dioxide [1] and in a hydrogen depolarization element [2] are considered. Each of these methods has its own problems. In the thermal decomposition of salts, it is a high-temperature reactor, and in hydrogen fuel cells the reacting gas contains an excess of an inert component, nitrogen, which impedes the supply of oxygen to the reaction zone.

Известен вариант очистки воздуха от CO2 опубликован в [3] в 1927 г. Теоретическое обоснование этого варианта изложено в [4] в 1929 г. Поглощение CO2 осуществляется барботированием воздуха через раствор щелочи. Поглощенный диоксид углерода реагируя с щелочью образует карбонатные и бикарбонатпые соли, из которых электролитическим путем высвобождается CO2. Но в этом случае вопрос о концентрировании CO2 не рассматривается (диоксид углерода выходит из электролизера совместно с другими газами).[3] Known air treatment option from CO 2 published in 1927 g. theoretical substantiation of this embodiment is presented in [4] in 1929 g. CO 2 absorption is carried out by bubbling air through the alkaline solution. The absorbed carbon dioxide reacts with alkali to form carbonate and bicarbonate salts, from which CO 2 is electrolytically released. But in this case, the question of CO 2 concentration is not considered (carbon dioxide leaves the cell together with other gases).

Известны способы, основанные на улучшении физического состава воздуха в помещении посредством охлаждения и осушки воздуха перед подачей в обитаемый отсек [5].Known methods based on improving the physical composition of the air in the room by cooling and drying the air before being fed into the habitable compartment [5].

Известен также способ регенерации воздуха в обитаемом отсеке объекта коллективной защиты [6]. Он обеспечивает восстановление и поддержание необходимого для дыхания состава воздуха по кислороду O2 и двуокиси углерода CO2 в обитаемых отсеках войсковых убежищ.There is also known a method of air regeneration in the inhabited compartment of the object of collective protection [6]. It provides to restore and maintain the desired air composition for breathing oxygen O 2 and CO 2 of carbon dioxide in the living compartments military shelters.

Способ основан на использовании для регенерации воздуха пластины из кислородсодержащего вещества, включающего в свой состав элементы первой группы (надперекись калия KO2 или надперекись натрия NaO2). Вещество регенеративных пластин, обладающее сильными щелочными и окислительными свойствами, вступает в химическую реакцию с двуокисью углерода и парами воды, находящимися в регенирируемом воздухе, в результате из пластин выделяется кислород.The method is based on the use of a plate of an oxygen-containing substance for air regeneration, which includes elements of the first group (potassium peroxide KO 2 or sodium NaO 2 ). The substance of the regenerative plates, which has strong alkaline and oxidizing properties, enters into a chemical reaction with carbon dioxide and water vapor located in the regenerated air, as a result of which oxygen is released from the plates.

Обе реакции протекают на границах твердой и газообразной фаз и являются экзотермическими. Это, с одной стороны, способствует возникновению естественной конвекции регенерируемого воздуха, а с другой, увеличивает теплоизбытки (от 50 до 150 ккал/ч) и повышает влажность в обитаемом отсеке объекта коллективной защиты.Both reactions proceed at the boundaries of solid and gaseous phases and are exothermic. This, on the one hand, contributes to the occurrence of natural convection of the regenerated air, and on the other hand, increases the heat surplus (from 50 to 150 kcal / h) and increases the humidity in the inhabited compartment of the collective protection facility.

Недостатками известного способа регенерации воздуха являются: ухудшение температурно-влажностного режима за время регенерации воздуха в обитаемом отсеке объекта коллективной защиты (температура повышается до 50-80°С, а влажность 65-75%), при этом укрываемый личный состав начинает испытывать чувство духоты, самочувствие его ухудшается; понижение работоспособности личного состава в связи с возникающими дискомфортными условиями; на реагирующей поверхности регенеративного вещества образуется жесткая корка карбоната (K2CO3 или Na2CO3), что тормозит протекание реакции и приводит к неполному использованию (только 80%) исходного вещества; ограничено время регенеративного действия, а также ограничен срок хранения регенеративного вещества (оно обладает сильными щелочными и окислительными свойствами, поэтому требует периодической замены); используемое регенеративное вещество взрывоопасно и пожароопасно, что влечет за собой дополнительные затраты по обеспечению безопасности его хранения и эксплуатации.The disadvantages of the known method of air regeneration are: the deterioration of the temperature and humidity conditions during the air regeneration in the inhabited compartment of the collective protection object (temperature rises to 50-80 ° C, and humidity 65-75%), while the sheltering personnel begin to feel stuffy, his health worsens; decreased performance of personnel due to uncomfortable conditions; a hard crust of carbonate (K 2 CO 3 or Na 2 CO 3 ) forms on the reactive surface of the regenerative substance, which inhibits the reaction and leads to incomplete use (only 80%) of the starting material; the time of regenerative action is limited, and the shelf life of the regenerative substance is also limited (it has strong alkaline and oxidizing properties, therefore it requires periodic replacement); the regenerative substance used is explosive and fire hazard, which entails additional costs to ensure the safety of its storage and operation.

Известен способ очистки воздуха от двуокиси углерода, реализованный в системе регенерации атмосферы в замкнутом объеме [7].A known method of purifying air from carbon dioxide, implemented in a system of regeneration of the atmosphere in a closed volume [7].

Данный способ заключается в том, что двуокись углерода CO2 связывают щелочным раствором элементов первой группы в гетерогенной среде газ-жидкость. Процесс связывания двуокиси углерода проводят следующим образом: в абсорбер насосом подают щелочной раствор элементов первой группы и через него прокачивают воздух с повышенным содержанием CO2. При этом создается гетерогенная среда газ-жидкость, а в абсорбере происходят реакции между постоянно подаваемой щелочью и двуокисью углерода, в результате происходит очищение воздуха.This method consists in the fact that carbon dioxide CO 2 is bound by an alkaline solution of the elements of the first group in a heterogeneous gas-liquid medium. The process of binding carbon dioxide is carried out as follows: an alkaline solution of the elements of the first group is supplied to the absorber by a pump and air with a high content of CO 2 is pumped through it. In this case, a heterogeneous gas-liquid medium is created, and in the absorber, reactions occur between the constantly supplied alkali and carbon dioxide, as a result of which the air is purified.

Однако указанный способ очистки воздуха от двуокиси углерода (и реализующая его система регенерации атмосферы в замкнутом объеме) обладает рядом существенных недостатков: ограничена поверхность контакта реагирующих сред, что исключает полноту протекания процесса хемосорбции; ухудшается влажностный режим в объектах коллективной защиты, так как не удаляются избытки влаги (паров воды) из обитаемого отсека объекта коллективной защиты, что снижает работоспособность и ухудшает физическое и психологическое состояние укрываемого личного состава при длительном нахождении в убежище, а также создает возможность попадания в воздушную среду обитаемого отсека вместе с капельками воды щелочного раствора из абсорбера; принцип, на котором основан указанный способ, требует постоянной замены хемосорбента щелочного раствора элементов первой группы, так как при определенных условиях (при подаче избыточных концентраций двуокиси углерода CO2 в условиях длительного нахождения личного состава в убежище) в незаменяемом щелочном растворе образуются кислые растворимые соли гидрокарбонаты, что приводит к ухудшению процесса очистки воздуха от двуокиси углерода.However, this method of purifying air from carbon dioxide (and the system for regenerating the atmosphere in an enclosed space that implements it) has several significant drawbacks: the contact surface of the reacting media is limited, which eliminates the completeness of the chemisorption process; the humidity regime in collective protection facilities is deteriorating, since excess moisture (water vapor) is not removed from the inhabited compartment of the collective protection facility, which reduces performance and worsens the physical and psychological state of the sheltering personnel during prolonged periods of asylum, and also creates the possibility of getting into the air the environment of the inhabited compartment along with droplets of water of an alkaline solution from the absorber; the principle on which this method is based requires constant replacement of the chemisorbent of an alkaline solution of the elements of the first group, since under certain conditions (when excessive concentrations of carbon dioxide CO 2 are supplied under conditions of prolonged stay of personnel in the shelter), acid soluble hydrocarbonates are formed in an irreplaceable alkaline solution , which leads to a deterioration in the process of purification of air from carbon dioxide.

Из уровня техники известен способ очистки воздуха [8] от двуокиси углерода в обитаемом отсеке объекта коллективной защиты путем абсорбции двуокиси углерода щелочным раствором, охлаждения очищенного воздуха с последующей подачей обогащенного кислородом воздуха в обитаемый отсек объекта, отличающийся тем, что абсорбцию двуокиси углерода проводят щелочным раствором элементов второй группы в присутствии кристаллизатора, представляющего собой твердые частицы карбонатов, при этом над поверхностью раствора располагают металлизированную шихту для осаждения капелек барботируемого воздухом щелочного раствора, которым связывают не успевшую прореагировать в растворе двуокись углерода, а перед охлаждением его осушают. Способ требует использования металлической шихты, что делает установку на его основе в целом громоздкой, а процесс осушки и охлаждения слишком энергозатратной.The prior art method of purification of air [8] from carbon dioxide in an inhabited compartment of an object of collective protection by absorption of carbon dioxide with an alkaline solution, cooling of purified air followed by supply of oxygen-enriched air into an inhabited compartment of an object, characterized in that the absorption of carbon dioxide is carried out with an alkaline solution elements of the second group in the presence of a crystallizer, which is a solid particle of carbonates, while metallized over the surface of the solution ihtu for depositing droplets bubbling air alkali solution, which is associated not had time to react carbon dioxide solution, and it is dried prior to cooling. The method requires the use of a metal charge, which makes the installation based on it generally cumbersome, and the drying and cooling process is too energy-intensive.

Технический результат заявленного решения заключается в создании простой и малоэнергозатратной установки для концентрирования и диоксида углерода из воздуха, в которой выдача диоксида углерода происходит с концентрацией 90-100%, не содержащего других компонентов, в систему утилизации СО2.The technical result of the claimed solution is to create a simple and maloenergozatratnoy installation for concentrating and carbon dioxide from the air, wherein the issuance of carbon dioxide takes place at a concentration of 90-100%, containing no other components in the CO 2 recycling system.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что установка для концентрирования диоксида углерода получаемого из атмосферы, содержащая водный раствор щелочи (NaOH или KOH) для абсорбции диоксида углерода, и последующей десорбцией из прореагировавшего раствора CO2, отличающаяся тем, что содержит: насос высокого давления, функцией которого является подача раствора щелочи в поток очищаемого воздуха через распылительную форсунку; содержит циклонный или центробежный сепаратор жидкости, с функцией сбора прореагировавшего раствора, содержащего карбонатные и бикарбонатные соли, подключенный к насосу для перекачки раствора в электролизер, к которому подведены газоотводные трубки, ведущие в водородно-кислородный топливный элемент, функцией которого является окисление водорода, а на выходе из топливного элемента получают диоксид углерода и пары воды. Другой вариант предусматривает, что установка для концентрирования диоксида углерода получаемого из атмосферы, содержащая водный раствор щелочи (NaOH или KOH) для абсорбции диоксида углерода, и последующей десорбцией из прореагировавшего раствора CO2, отличающаяся тем, что содержит диффузионный мембранный аппарат, с функцией абсорбции диоксида углерода, и выполненный с возможностью подачи потока очищаемого воздуха с одной стороны мембраны и прокачки раствора щелочи с помощью насоса внутри аппарата с другой стороны мембраны, к диффузионному мембранному аппарату подключен насос, с функцией перекачки образованного раствора карбонатов и бикарбонатов в электролизер, к которому подведены газоотводные трубки, ведущие в водородно-кислородный топливный элемент, функцией которого является окисление водорода, а на выходе из топливного элемента получают диоксид углерода и пары воды.The claimed technical result is achieved due to the fact that the installation for the concentration of carbon dioxide obtained from the atmosphere, containing an aqueous alkali solution (NaOH or KOH) to absorb carbon dioxide, and subsequent desorption from the reacted CO 2 solution, characterized in that it contains: a high pressure pump whose function is to supply an alkali solution to the stream of cleaned air through a spray nozzle; contains a cyclone or centrifugal liquid separator, with the function of collecting the reacted solution containing carbonate and bicarbonate salts, connected to a pump for pumping the solution into the electrolyzer, to which gas vent tubes leading to a hydrogen-oxygen fuel cell, the function of which is the oxidation of hydrogen, are connected, and carbon dioxide and water vapor are obtained from the fuel cell. Another option provides that the installation for the concentration of carbon dioxide obtained from the atmosphere, containing an aqueous alkali solution (NaOH or KOH) for absorption of carbon dioxide, and subsequent desorption from the reacted solution of CO 2 , characterized in that it contains a diffusion membrane apparatus, with the function of absorption of dioxide carbon, and configured to supply a stream of purified air from one side of the membrane and pumping an alkali solution using a pump inside the apparatus on the other side of the membrane, to diffusion A membrane pump is connected to the membrane apparatus, with the function of pumping the formed solution of carbonates and bicarbonates into the electrolyzer, to which gas vent pipes are connected leading to a hydrogen-oxygen fuel cell, the function of which is to oxidize hydrogen, and carbon dioxide and water vapor are obtained at the outlet of the fuel cell.

Работа установки основана на следующих реакциях, протекающих в водном растворе щелочи (упрощенно).The installation is based on the following reactions occurring in an aqueous solution of alkali (simplified).

1. KOH+CO2=KHCO3 1. KOH + CO 2 = KHCO 3

При поглощении раствором щелочи диоксида углерода в результате реакции образуется бикарбонатная соль.When carbon dioxide is absorbed by an alkali solution, a bicarbonate salt is formed as a result of the reaction.

2. KHCO3+KOH=K2CO3+H2O2. KHCO 3 + KOH = K 2 CO 3 + H 2 O

В результате реакции бикарбоната с щелочью, образуется карбонатная соль.As a result of the reaction of bicarbonate with alkali, a carbonate salt is formed.

3. K2CO3+H2O↔KHCO3+KOH3. K 2 CO 3 + H 2 O↔KHCO 3 + KOH

в водном растворе в динамическом равновесии находятся карбонатные и бикарбонатные соли.in an aqueous solution in dynamic equilibrium are carbonate and bicarbonate salts.

4. KHCO3эл-з+KOH+CO24. KHCO 3el + KOH + CO 2

Разлагая с помощью электролиза KHCO3 с выделением CO2, исходная щелочь восстанавливается.By decomposing by electrolysis of KHCO 3 with the release of CO 2 , the original alkali is restored.

5. H2O→эл-зH2↑+O25. H 2 O → electric H 2 ↑ + O 2

Присутствующая в растворе вода под действием электролиза разлагается на водород и кислород. Таким образом, на выходе электролизера имеем диоксид углерода, кислород и водород.The water present in the solution decomposes into hydrogen and oxygen by electrolysis. Thus, at the outlet of the electrolyzer we have carbon dioxide, oxygen and hydrogen.

Принцип работы установки следующий (см. Фиг.1).The principle of operation of the installation is as follows (see Figure 1).

Воздух из атмосферы замкнутого обитаемого объема, с помощью воздуходувки (1), продувается через абсорбер (3), поглощающий CO2 раствор щелочи, с помощью насоса высокого давления (8) и форсунки (2), впрыскивается в поток воздуха. За счет абсорбции диоксид углерода поглощается щелочью с образованием карбонатных и бикарбонатных солей. Установленный на выходе из абсорбера сепаратор (циклонный или центробежный) жидкости (4) отделяет полученный раствор солей от воздуха. Очищенный от CO2 воздух поступает в атмосферу обитаемого объема, а раствор солей с помощью жидкостного насоса (5) прокачивается через электролизер (6), где из раствора солей выделяется CO2, а также из воды водород и кислород. Полученные газы направляются в водородно-кислородный топливный элемент (7), где происходит окисление водорода. Диоксид углерода и пары воды направляются в систему утилизации.Air from an atmosphere of a closed habitable volume is blown through an absorber (3), which absorbs CO 2 alkali solution, using a high pressure pump (8) and a nozzle (2), and is injected into the air stream. Due to absorption, carbon dioxide is absorbed by alkali to form carbonate and bicarbonate salts. A separator (cyclone or centrifugal) of liquid (4) installed at the outlet of the absorber separates the resulting salt solution from air. The air purified from CO 2 enters the atmosphere of the inhabited volume, and the salt solution is pumped through the electrolyzer (6) using a liquid pump (6), where CO 2 is emitted from the salt solution, as well as hydrogen and oxygen from water. The resulting gases are sent to a hydrogen-oxygen fuel cell (7), where hydrogen is oxidized. Carbon dioxide and water vapor are sent to a recycling system.

Другой вариант установки (см. Фиг.2) работает так. Воздух из атмосферы замкнутого обитаемого объема с помощью воздуходувки (1) продувается через адсорбер (3), представляющий из себя мембранный диффузионный аппарат, причем воздух продувается с одной стороны мембраны, а поглощающий CO2 раствор щелочи циркулирует с другой стороны мембраны. За счет диффузии через стенку мембраны, диоксид углерода поглощается щелочью с образованием карбонатных и бикарбонатных солей. На выходе из абсорбера очищенный от диоксида углерода воздух подается в атмосферу обитаемого объема, а полученный раствор солей с помощью жидкостного насоса (5) прокачивается через электролизер (6), где из раствора солей выделяется CO2, a также из воды водород и кислород. Полученные газы направляются в водородно-кислородный топливный элемент (7), где происходит окисление водорода. Диоксид углерода и пары воды направляются в систему утилизации.Another installation option (see Figure 2) works like this. Air from an atmosphere of a closed habitable volume is blown through an adsorber (3) using an air blower (3), which is a membrane diffusion apparatus, with air being blown from one side of the membrane, and an alkali-absorbing CO 2 solution circulating on the other side of the membrane. Due to diffusion through the membrane wall, carbon dioxide is absorbed by alkali to form carbonate and bicarbonate salts. At the outlet of the absorber, the air purified from carbon dioxide is supplied to the atmosphere of the inhabited volume, and the resulting salt solution is pumped through the electrolyzer (6) using a liquid pump (6), where CO 2 is extracted from the salt solution, as well as hydrogen and oxygen from water. The resulting gases are sent to a hydrogen-oxygen fuel cell (7), where hydrogen is oxidized. Carbon dioxide and water vapor are sent to a recycling system.

Топливный элемент в обоих установках вырабатывает энергию, за счет которой осуществляется работа насосов (5 и/или 8).The fuel cell in both installations generates energy, due to which the operation of the pumps (5 and / or 8) is carried out.

Тем самым полезная модель обеспечивает достаточно низкую энергоемкость и частичный возврат потраченной энергии за счет окисления водорода.Thus, the utility model provides a sufficiently low energy intensity and a partial return of the spent energy due to the oxidation of hydrogen.

Источники информации:Information sources:

1. В.П.Серебряков Основы проектирования систем жизнеобеспечения экипажем космических летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1983 г., 160 с.1. VP Serebryakov Fundamentals of the design of life support systems for the crew of spacecraft. M .: Engineering, 1983, 160 p.

2. А.Е.Аврущенко, А.Ф.Новиков, В.И.Френкель. Системы электрохимической регенерации воздуха атомных подводных лодок. М.; Издательство «Русская истории», 2002 г, 432 с2. A.E. Avrushchenko, A.F. Novikov, V.I. Frenkel. Systems of electrochemical air regeneration of nuclear submarines. M .; Russian History Publishing House, 2002, 432 s

3. Патент DE 4436843. Patent DE 443684

4. Е.Muller, H.Markert, Fr.Heinrih. Befreiung der Luft von Kolensaure durch elektrolytische Uberfurung, Zeitschrift fur Elektrochemie, Bd. 35, №1, 1929.4. E. Muller, H. Markert, Fr. Heinrih. Befreiung der Luft von Kolensaure durch elektrolytische Uberfurung, Zeitschrift fur Elektrochemie, Bd. 35, No. 1, 1929.

5. Зубарев Д.Я., Рубак В.М. Вентиляция и кондиционирование воздуха на атомных судах. - Л.: Судостроение, 1968, с.277.5. Zubarev D.Ya., Rubak V.M. Ventilation and air conditioning on nuclear ships. - L .: Shipbuilding, 1968, p.277.

6. Барманов Ю.И., Тырников А.А. Средства защиты химического и инженерного вооружения. - М.: ВА им. Дзержинского, 1980, с.34-38.6. Barmanov Yu.I., Tyrnikov A.A. Chemical and engineering weapons protection equipment. - M .: VA them. Dzerzhinsky, 1980, p. 34-38.

7. Патент US 3502429, кл. В01D 53/00, 1970.7. Patent US 3502429, cl. B01D 53/00, 1970.

8. Патент RU 2091095 от 27.09.19978. Patent RU 2091095 from 09/27/1997

Claims (2)

1. Установка для концентрирования диоксида углерода, получаемого из атмосферы, содержащая водный раствор щелочи (NaOH или KOH) для абсорбции диоксида углерода, и последующей десорбцией из прореагировавшего раствора CO2, отличающаяся тем, что содержит насос высокого давления, функцией которого является подача раствора щелочи в поток очищаемого воздуха через распылительную форсунку; содержит циклонный или центробежный сепаратор жидкости, с функцией сбора прореагировавшего раствора, содержащего карбонатные и бикарбонатные соли, подключенный к насосу для перекачки раствора в электролизер, к которому подведены газоотводные трубки, ведущие в водородно-кислородный топливный элемент, функцией которого является окисление водорода, а на выходе из топливного элемента получают диоксид углерода и пары воды.1. Installation for the concentration of carbon dioxide obtained from the atmosphere, containing an aqueous alkali solution (NaOH or KOH) for absorption of carbon dioxide, and subsequent desorption from the reacted CO 2 solution, characterized in that it contains a high pressure pump, the function of which is to supply an alkali solution into the stream of cleaned air through the spray nozzle; contains a cyclone or centrifugal liquid separator, with the function of collecting the reacted solution containing carbonate and bicarbonate salts, connected to a pump for pumping the solution into the electrolyzer, to which gas vent tubes leading to a hydrogen-oxygen fuel cell, the function of which is the oxidation of hydrogen, are connected, and carbon dioxide and water vapor are obtained from the fuel cell. 2. Установка для концентрирования диоксида углерода, получаемого из атмосферы, содержащая водный раствор щелочи (NaOH или KOH) для абсорбции диоксида углерода и последующей десорбции из прореагировавшего раствора CO2, отличающаяся тем, что содержит диффузионный мембранный аппарат с функцией абсорбции диоксида углерода и выполненный с возможностью подачи потока очищаемого воздуха с одной стороны мембраны и прокачки раствора щелочи с помощью насоса внутри аппарата с другой стороны мембраны, к диффузионному мембранному аппарату подключен насос с функцией перекачки образованного раствора карбонатов и бикарбонатов в электролизер, к которому подведены газоотводные трубки, ведущие в водородно-кислородный топливный элемент, функцией которого является окисление водорода, а на выходе из топливного элемента получают диоксид углерода и пары воды.
Figure 00000001
2. Installation for the concentration of carbon dioxide obtained from the atmosphere, containing an aqueous alkali solution (NaOH or KOH) for absorption of carbon dioxide and subsequent desorption from the reacted solution of CO 2 , characterized in that it contains a diffusion membrane apparatus with a function of absorbing carbon dioxide and made with the ability to supply a stream of cleaned air from one side of the membrane and pumping an alkali solution using a pump inside the apparatus on the other side of the membrane, is connected to the diffusion membrane device on a pump with the function of pumping the formed solution of carbonates and bicarbonates into the electrolyzer, to which gas vent tubes are connected leading to a hydrogen-oxygen fuel cell, the function of which is to oxidize hydrogen, and carbon dioxide and water vapor are obtained at the outlet of the fuel cell.
Figure 00000001
RU2010109794/22U 2010-03-17 2010-03-17 INSTALLATION FOR CONCENTRATION OF CARBON DIOXIDE REMOVED FROM THE ATMOSPHERE (OPTIONS) RU98938U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010109794/22U RU98938U1 (en) 2010-03-17 2010-03-17 INSTALLATION FOR CONCENTRATION OF CARBON DIOXIDE REMOVED FROM THE ATMOSPHERE (OPTIONS)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010109794/22U RU98938U1 (en) 2010-03-17 2010-03-17 INSTALLATION FOR CONCENTRATION OF CARBON DIOXIDE REMOVED FROM THE ATMOSPHERE (OPTIONS)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU98938U1 true RU98938U1 (en) 2010-11-10

Family

ID=44026297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010109794/22U RU98938U1 (en) 2010-03-17 2010-03-17 INSTALLATION FOR CONCENTRATION OF CARBON DIOXIDE REMOVED FROM THE ATMOSPHERE (OPTIONS)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU98938U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2499622C1 (en) * 2012-08-30 2013-11-27 Военный институт (военно-морской политехнический) федерального государственного казенного военного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for controlling degree of electrolyte depletion in combined electrochemical air regeneration systems for submarines
RU2654755C1 (en) * 2017-02-28 2018-05-22 Общество с ограниченной ответственностью "ГИДРОГЕНИУС" Unit of absorption and electrochemical desorption of carbonate gas

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2499622C1 (en) * 2012-08-30 2013-11-27 Военный институт (военно-морской политехнический) федерального государственного казенного военного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for controlling degree of electrolyte depletion in combined electrochemical air regeneration systems for submarines
RU2654755C1 (en) * 2017-02-28 2018-05-22 Общество с ограниченной ответственностью "ГИДРОГЕНИУС" Unit of absorption and electrochemical desorption of carbonate gas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3469934A (en) Method of purifying closed atmospheres
US20090220388A1 (en) Breathing air maintenance and recycle
US20100180889A1 (en) Oxygen generation
US11519079B2 (en) Electrochemical carbon dioxide converter and liquid regenerator
US3344050A (en) Removal of carbon dioxide from gaseous atmospheres
EP3572140B1 (en) Electrochemical carbon dioxide converter and liquid regenerator
EP3978434A1 (en) Gas production device, gas production system, iron production system, chemical product production system, and gas production method
RU2491109C1 (en) Air cleaner for sealed manned objects
RU2654755C1 (en) Unit of absorption and electrochemical desorption of carbonate gas
RU98938U1 (en) INSTALLATION FOR CONCENTRATION OF CARBON DIOXIDE REMOVED FROM THE ATMOSPHERE (OPTIONS)
Mulloth et al. Air quality systems for related enclosed spaces: spacecraft air
RU2636381C1 (en) Method for normalisation of gas-air environment parameters in sealed rooms of habitable facilities after fire and fire-fighting and device for its implementation
US9884288B2 (en) Treatment process of gas containing zero-valent mercury and mercury separation system
RU2500590C1 (en) Spacecraft regenerative life support system
Keller Cabin Atmospheres: Their Physical and Chemical Control
RU2645508C1 (en) System of regeneration of hypoxic gas environment with a high content of argon for inhabited sealed objects
Mazurek Current submarine atmosphere control technology
Air et al. Hdb Env Chem Vol. 4, Part H (2005): 383-404
RU2393593C1 (en) Procedure for purification of air from carbon dioxide for alkaline hydrogen-air fuel elements
Anderson Atmosphere control in confined spaces
Copeland et al. Space-suit carbon dioxide absorption system: A concept
RU2373615C1 (en) Method of cleaning air of carbon dioxide in air-air matrix fuel element with alkaline electrolyte
Sathitsuksanoh Sequestration of CO2 by chemically reactive aqueous K2CO3 in high efficiency adsorbents using microfibrous media entrapped support particulates
Samsonov et al. A complex of systems for oxygen recovery aboard a manned space station
Warkander et al. REVIEW OF TWO METHODS TO REMOVE C02 USING SEAWATER FROM SUBMARINES DURING EMERGENCY CONDITIONS

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20120318