Способ и аппарат для получения водорода - RU2003130216A

Реферат

1. Аппарат для получения водорода конверсией легковоспламеняющегося вещества с водяным паром, содержащий первую реакционную камеру (14), в которой происходит конверсия, кооператор реакции, предназначенный для удаления из первой камеры побочного продукта конверсии, вторую реакционную камеру (16), в которой происходит высвобождение побочного продукта из кооператора реакции, и выпускное устройство (28), которое предназначено для отбора из аппарата полученного водорода.

2. Аппарат по п.1, который содержит первую реакционную камеру (14) с кооператором реакции, механический транспортер, предназначенный для перемещения части кооператора реакции во вторую реакционную камеру (16), устройство для подачи в аппарат (10) легковоспламеняющегося вещества в необходимом объеме, при этом конверсия легковоспламеняющегося вещества происходит в первой реакционной камере (14), образующийся в результате конверсии побочный продукт, отличный от водорода, перемещается кооператором реакции из первой реакционной камеры (14) во вторую реакционную камеру (16), и полученный водород отбирается из аппарата (10).

3. Аппарат по п.1 или 2, который имеет также реактор (12), в котором расположены первая (14) и вторая (16) реакционные камеры.

4. Аппарат по любому из пп.1-3, в котором по существу все его элементы находятся внутри реактора (12), который выполнен герметичным и препятствует, в частности, выбросу в атмосферу образующихся в реакторе газов (12) или существенно снижает потери тепловой энергии реакции конверсии с водяным паром.

5. Аппарат по любому из пп.1-4, в котором в состав кооператора реакции входит вещество, в частности кальций, которое удерживает побочный продукт реакции конверсии.

6. Аппарат по любому из пп.1-5, в котором образующийся в первой реакционной камере (14) побочный продукт удаляется из нее по существу во время протекания в ней реакции конверсии.

7. Аппарат по любому из пп.1-6, который имеет также расположенный в первой реакционной камере (14) реакционный слой (42), в котором протекает реакция конверсии, и расположенный во второй реакционной камере (16) реакционный слой (50) с подаваемым в него и удаляемым из него материалом, при этом кооператор реакции входит в состав реакционного слоя (42), в котором протекает реакция конверсии, и перемещается в расположенный во второй реакционной камере реакционный слой (50).

8. Аппарат по п.7, в котором находящийся во второй реакционной камере реакционный слой (50) расположен над реакционным слоем (42), в котором протекает реакция конверсии.

9. Аппарат по любому из пп.1-8, в котором температура в первой реакционной камере (14) поддерживается в пределах от 625 до 725°С, а во второй реакционной камере (16) - в пределах от 900 до 1000°С.

10. Аппарат по любому из пп.1-9, в котором в первой (14) и второй (16) реакционных камерах создается по существу одно и то же давление.

11. Аппарат по любому из пп.1-10, в котором в состав кооператора реакции входит вещество, предназначенное для выделения из полученного водорода побочного продукта.

12. Аппарат по любому из пп.1-11, в котором побочный продукт выделяется в реакционной камере по существу во время протекания реакции конверсии.

13. Аппарат по любому из пп.1-12, содержащий также механический транспортер (48), предназначенный для перемещения кооператора реакции из первой реакционной камеры (14) во вторую реакционную камеру (16).

14. Аппарат по п.13, в котором механический транспортер (48) содержит направляющее устройство, определяющее путь движения транспортера, движущееся по этому пути устройство для перемещения кооператора реакции и двигатель, который приводит в движение по заданному пути устройство для перемещения кооператора реакции.

15. Аппарат по п.13 или 14, содержащий также устройство, предназначенное для перемещения кооператора реакции из второй реакционной камеры (16) обратно в первую реакционную камеру (14).

16. Аппарат по любому из пп.1-15, в котором имеется источник (24) подаваемого в нее легковоспламеняющегося вещества, которым служит углеводород.

17. Аппарат по любому из пп.7-16, в котором реакционный слой (42), в котором протекает реакция конверсии, находится в псевдоожиженном состоянии.

18. Способ получения водорода конверсией легковоспламеняющегося вещества в реакторе (12), имеющем первую (14) и вторую (16) камеры, с использованием кооператора реакции, увеличивающего производительность реактора и чистоту получаемого водорода, заключающийся в том, что в первой камере (14) с использованием соответствующего агента конверсии проводят реакцию конверсии легковоспламеняющегося вещества с получением водорода и по меньшей мере одного загрязняющего побочного продукта, проводят реакцию взаимодействия между побочным продуктом и кооператором реакции, перемещают кооператор реакции во вторую камеру (16) и выделяют из кооператора реакции побочный продукт.

19. Способ по п.18, в котором в качестве агента конверсии используют воду, которой обрабатывают легковоспламеняющееся вещество, и в результате происходящей при этом конверсии получают по меньшей мере водород.

20. Способ по п.19, в котором легковоспламеняющееся вещество обрабатывают водяным паром.

21. Способ по п.19 или 20, в котором температуру в первой камере (14) поддерживают в пределах от 625 до 725°С.

22. Способ по любому из пп.18-22, в котором при взаимодействии побочного продукта с кооператором реакции в качестве кооператора реакции используют содержащее кальций вещество, которое при взаимодействии с побочным продуктом отделяет его от получаемого водорода.

23. Способ по любому из пп.18-22, в котором при перемещении кооператора реакции используют транспортер (48), создают в первой камере (14) реакционный слой (42), создают во второй камере (16) реакционный слой (50) с подаваемым в него и удаляемым из него материалом и перемещают часть кооператора реакции из слоя (42), находящегося в первой камере, в слой (50), находящийся во второй камере.

24. Способ по любому из пп.18-23, в котором побочный продукт выделяют из кооператора реакции путем нагрева кооператора реакции до температуры, достаточной для выделения из него побочного продукта.

25. Способ по любому из пп.18-24, в котором кооператор реакции из второй камеры (16) возвращают обратно в первую камеру (14).

26. Способ по любому из пп.18-25, в котором возврат кооператора реакции в первую камеру (14) используют для существенного снижения тепловых потерь, связанных с конверсией легковоспламеняющегося вещества.