Изобретение относится к способам и средствам получения водорода и кислорода с дополнительным тепловым насосом. Устройство содержит источник электроэнергии, водоем, электролизер, хранилища водорода и кислорода. Электролизер связан с тепловым насосом на основе обратного термодинамического цикла. Полученный в процессе электролиза водород направляют в хранилище водорода, а кислород — в хранилище кислорода. Тепло, как заключенное в водоеме, так и выделяющееся при электролизе, забирают тепловым насосом и посылают его в аккумулятор тепла для использования потребителем в качестве отопления или горячего водоснабжения или направляют для хранения в аккумуляторе тепла. В качестве энергоисточника используют атомную и термоядерную энергетику, альтернативные природные энергоисточники — гидроэнергетику, ветроэнергетику, солнечную энергетику, геотермальную энергетику, энергетику возобновляемых биоресурсов Земли. Технический результат: повышение эффективности получения водорода и кислорода из воды на базе энергоисточника, не использующего углеводороды, за счет применения дополнительного теплового насоса. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Кислородная установка – это комплект специального оборудования, предназначенного для производства кислорода из атмосферного воздуха методом короткоцикловой безнагревной адсорбции.
Адсорбционные кислородные установки компании Провита позволяют вырабатывать O2 чистотой до 99%. Производительность установок варьируется от нескольких литров в минуту до сотен кубических метров в час. Основой предлагаемых установок являются адсорбционные генераторы кислорода, разрабатываемые и выпускаемые нашей компанией. В качестве адсорбента используется специальное цеолитовое молекулярное сито с развитой микропористой структурой от ведущих мировых производителей. Генератору для работы требуется сухой сжатый воздух с давлением не менее 6 бар, поэтому в состав установки входит воздушный компрессор, а также осушитель и воздушный ресивер (если они не входят в состав компрессора). Исходный воздух также необходимо очищать от пыли и масла, что осуществляют магистральные фильтры, входящие в состав оборудования для производства кислорода или непосредственно генератора кислорода. Наконец, ресивер служит для накопления продукционного газа. Стандартная гарантия на кислородные станции — 12 месяцев.
Подробные технические характеристики генераторов кислорода можно посмотреть на соответствующей странице сайта.
Состав типовой кислородной установки:
- Воздушный компрессор
- Осушитель воздуха
- Блок магистральных фильтров
- Воздушный ресивер
- Адсорбционный генератор кислорода
- Кислородный ресивер
Цену на оборудование для производства кислорода подскажут наши менеджеры. Телефон для связи: (812) 334-56-38
Медицинские кислородные концентраторы АКС
Кислородные станции АКС предназначены для снабжения кислородом операционных и реанимационных палат, подключения к аппаратам ИВЛ, наркозно-дыхательным аппаратам и другому оборудованию, а также для подключения к центральной системе газоснабжения.
Производительность: до 4 000 л/мин
Концентрация кислорода: до 95%
Размещение: в помещении
Возможность наполнения баллонов (опционально)
Медицинские кислородные станции АКС
Кислородные станции АКС — готовые системы по снабжению кислородом медицинских учреждений. Необходимо только подключить электропитание и подсоединить кислород к магистрали. Станция может быть размещена в любом месте за пределами здания больницы.
Производительность: до 4 000 л/мин
Концентрация кислорода: до 95%
Размещение: на улице (блок-бокс)
Возможность наполнения баллонов (опционально)
Производительность: до 6 000 м³/ч
Чистота кислорода: до 95% (опционально доочистка до 99%)
Размещение: в помещении
Возможность наполнения баллонов (опционально)
Адсорбционные кислородные установки
Производительность: до 6 000 м³/ч
Чистота кислорода: до 95% (опционально доочистка до 99%)
Размещение: в помещении
Возможность наполнения баллонов (опционально)
Мобильные кислородные станции
Производительность: до 6 000 м³/ч
Чистота кислорода: до 95% (опционально доочистка до 99%)
Размещение: на улице (блок-бокс)
Возможность наполнения баллонов (опционально)
Кислородные установки и станци от НПК «Грасис» – это эффективное современное оборудование для получения кислорода высокой чистоты из атмосферного воздуха. Мы производим кислородные концентраторы для медицинских учреждений, адсорбционные и мембранные установки и станции (в блок-боксе) для получения технического кислорода, в том числе в возможностью наполнения баллонов.
Мы предлагаем как серийное оборудование. так и спроектированное по индивидуальному техническому заданию заказчика.
- Описание изобретения к патенту
- Преимущества работы с НПК «Грасис»
- Варианты исполнения продукции
- Схема работы с НПК «Грасис»
- Способ получения чистого кислорода
- Схема работы с НПК «Грасис»
- Преимущества работы с НПК «Грасис»
- Внешний вид продукции
- 24 Августа 2016 — Автономное производство кислорода
- Формула изобретения
- Криогенные установки производства азота, кислорода и аргона
- Устройство разложения воды на кислород и водород электромагнитными полями
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к способам и средствам получения водорода и кислорода из воды на базе энергоисточника, не использующего углеводороды, с дополнительным тепловым насосом.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является способ получения водорода и кислорода из воды на базе энергоисточника, не использующего углеводороды, по патенту РФ № 2095407, кл. С12М 1/107 от 15.02.1995 г.
Недостатком известного способа является сравнительно невысокая эффективность получения водорода и кислорода из воды на базе энергоисточника, не использующего углеводороды, из-за отсутствия дополнительного теплового насоса.
Технический результат — повышение эффективности получения водорода и кислорода из воды на базе энергоисточника, не использующего углеводороды, за счет применения дополнительного теплового насоса.
Это достигается тем, что в способе для получения водорода и кислорода из воды на базе энергоисточника, не использующего углеводороды, заключающемся в том, что подают энергию от энергоисточника, не использующего углеводороды, в электролизер, из энергоисточника, например ветроустановки, преобразующей энергию ветра в электрическую энергию, а воду в электролизер для осуществления процесса электролиза воды подают насосом из водоема, при этом полученный в результате электролиза воды водород направляют в накопитель водорода, а кислород — в накопитель кислорода, а тепловым насосом забирают тепло, выделяющееся в воде, и посылают его в аккумулятор тепла для использования потребителем в качестве отопления или горячего водоснабжения или направляют для хранения в аккумуляторе тепла.
На чертеже представлена схема устройства для реализации предложенного способа.
Устройство для получения водорода и кислорода из воды на базе энергоисточника, не использующего углеводороды, например ветроустановки, с дополнительным тепловым насосом предназначено для производства водорода и кислорода из воды с помощью электролиза. Устройство действует на базе энергоисточника, не использующего нефть, природный газ, уголь и другое невозобновляемое топливо. Такими энергоисточниками могут быть атомная и особенно в будущем термоядерная энергетика, альтернативные природные энергоисточники: гидроэнергетика в разнообразных формах, ветроэнергетика, солнечная энергетика, геотермальная энергетика, энергетика возобновляемых биоресурсов Земли.
Устройство для получения водорода и кислорода из воды на базе энергоисточника, не использующего углеводороды, содержит энергоисточник 1 без сжигания углеводородного ископаемого топлива, например ветроустановку, которая преобразует энергию ветра в электрическую энергию и подает ее в электролизер 2. Вода в электролизер 2 для осуществления процесса электролиза воды подается насосом 4 из водоема 3. Полученный в результате электролиза воды водород поступает в накопитель 5, а кислород — в накопитель 6. Тепловой насос 7 забирает тепло, выделяющееся в воде, и посылает его в аккумулятор тепла 8 для использования потребителем (отопление, горячее водоснабжение) или для хранения в аккумуляторе тепла 8. Электролизер 2 связан с тепловым насосом 7, отбирающим тепло воды, как заключенное в водоеме 3, так и выделяющееся при электролизе, причем полученное тепло направляется на потребление и хранение.
Известно, что недостатком процесса электролиза воды является низкий коэффициент полезного действия. Значительная часть электрической энергии при разделении молекулы воды выделяется в виде тепла. Но эту тепловую энергию нельзя считать потерянной. В условиях климата России тепловая энергия необходима для жизнедеятельности человека, Аккумулирование тепловой энергии, выделяющейся в процессе электролиза, позволяет произвести полную утилизацию электроэнергии, подводимой к электролизеру. Такая утилизация производится с помощью теплового насоса на основе обратного термодинамического цикла. Тепловой насос кроме тепловой энергии, выделяемой электролизером за счет КПД, меньшего единицы, забирает тепло из водоема, вода из которого подается в электролизер. Оценим суммарную энергию, производимую предлагаемым устройством.
Способ для получения водорода и кислорода из воды на базе энергоисточника, не использующего углеводороды, осуществляют следующим образом.
Из энергоисточника 1, например ветроустановки, преобразующей энергию ветра в электрическую энергию, подают энергию в электролизер 2, а воду в электролизер 2 для осуществления процесса электролиза воды подают насосом 4 из водоема 3. Полученный в результате электролиза воды водород направляют в накопитель водорода 5, а кислород — в накопитель кислорода 6. Тепловым насосом 7 забирают тепло, выделяющееся в воде, и посылают его в аккумулятор тепла 8 для использования потребителем (отопление, горячее водоснабжение) или для хранения в аккумуляторе тепла 8.
Пример реализации предложенного способа
Рассмотрим случай, когда
где Рэ — электрическая мощность, затрачиваемая на действие электролизера в ваттах;
Рт — тепловая мощность в ваттах; Рс — суммарная мощность в ваттах; Ртн -электрическая мощность, затраченная на работу теплового насоса; — коэффициент полезного действия электролизера; Т2 — температура в ванне электролизера; Тв — температура водоема; Т1 — температура теплового хранилища или отапливаемого помещения; q — расход воды; с — теплоемкость воды.
Рассмотрим качественный пример: Рэ=1; =0,7; Т1=333К; Т2=288К. Из формулы (4) получим
Рс=0,7+2,22=2,92. Ртн=0,156.
Таким образом использование дополнительного теплового насоса при производстве водорода из воды в три раза увеличит съем полезной энергии. Из 1,156 единиц электроэнергии 0,7 пойдет на производство водорода и кислорода и будет получено 2,22 тепловых единицы.
Устройство для реализации способа производства водорода и кислорода из воды на базе энергоисточника, не использующего углеводороды, с дополнительным тепловым насосом работает следующим образом.
Энергоисточник 1 питает электрическим током электролизер 2. Вода из водоема 3 насосом 4 подается в электролизер 2. Происходит электролиз воды. Водород поступает в накопитель 5, а кислород — в накопитель 6. Тепловой насос 7 забирает тепло, выделяющееся в воде, и посылает его в аккумулятор тепла 8 для использования потребителем (отопление, горячее водоснабжение) или для хранения в тепловой аккумулятор.
Преимущества работы с НПК «Грасис»
Высокотехнологичное российское производство
Выполнение программ импортозамещения
Опыт реализации более 1400 проектов за 20 лет
Изготовление оборудования любого масштаба и уровня сложности
Выполнение проектов «под ключ» (ЕРС-контракты)
Оперативная техническая поддержка
Варианты исполнения продукции
Свободное размещение оборудования.
Исполнение на раме или платформе, позволяющее осуществить быстрый монтаж и запуск системы.
Исполнение в блок-боксе или морском контейнере. Эксплуатация в различных климатических зонах.
НПК «Грасис» занимает лидирующие позиции в области производства оборудования для получения кислорода из атмосферного воздуха. Большой опыт поставок, собственная высокотехнологичная площадка, возможность обучения, наличие сервисных услуг позволяют предлагать наилучшее решение для заказчика.
Мы предлагаем выгодные условия сотрудничества, индивидуальный подход при реализации проекта. В постоянном режиме работает «горячая» линия технической поддержки для решения различных вопросов.
Схема работы с НПК «Грасис»
1
Отправляете запрос с сайта или связываетесь с нашим специалистом по телефону
2
Эксперт компании «Грасис» беседует с Вами и выясняет ваши потребности
3
Вы заполняете опросный лист с необходимыми параметрами оборудования
4
Наш эксперт готовит предложение с наиболее эффективными решениями Вашей задачи. Заключаем договор
5
Осуществляем проектирование, конструирование, производим оборудование, тестируем, выводим на рабочий режим и пр.
6
Отгружаем оборудование в место эксплуатации. Предоставляем комплект документов
7
Осуществляем пуско-наладочные работы и запускаем оборудование в эксплуатацию
8
Выполняем послепродажное обслуживание для обеспечения эффективности и надежности оборудования (опционально)
Способ получения чистого кислорода
Использование: получение чистого кислорода в небольших количествах в медицине, машиностроении, на транспорте, в сельском хозяйстве, космической технике, металлургии, энергетике. Сущность изобретения: поток воздуха по воздуховоду подают в разрядное устройство с металлической сеткой с игольчатыми катодами. Потенциал катодов обеспечивает проявление сродства к электрону молекулы кислорода, но недостаточен для получения коронного разряда (т.е. более 2,2 эВ, но менее 13,6 эВ). Способ прост, непрерывен, производителен. 1 ил.
Изобретение относится к ионной технологии и может быть использовано в медицине, машиностроении, на транспорте, в том числе речном и морском, в автомобильной промышленности, сельском хозяйстве, авиации, космической технике, металлургии, энергетике.
Известен способ разделения потока воздуха [1] При этом отрицательные и положительные ионы под действием энергии постоянного электрического тока перемещаются вдоль силовых линий электрического поля к разноименным электродам. Поток воздуха поочередно проходит мимо электродов, на которых создается коронный разряд, т.е. создаются положительная и отрицательная короны. Под действием ударной ионизации молекулы газов, из которых состоит воздух, превращаются в положительные и отрицательные ионы. По силовым линиям электрического поля эти ионы перемещаются к соответствующим электродам, где рекомбинируют, и полученные нейтральные молекулы газов отводятся к потребителям.
Недостатком известного способа является его энергоемкость, так как для создания и поддержания электрической короны на электродах требуется значительное количество энергии. Следовательно, себестоимость кислорода, полученного при помощи установки, работающей по этому способу, будет довольно высока.
Наиболее близок к изобретению способ непрерывного получения чистого кислорода путем разделения воздуха методом ионизации [2] Недостатками этого способа являются его энергоемкость и сложность.
Изобретение решает задачу непрерывного получения чистого кислорода простым, рентабельным способом с низкой энергоемкостью.
Это достигается тем, что в способе непрерывного получения чистого кислорода путем разделения воздуха методом ионизации воздух пропускают в разрядном устройстве по воздуховоду, снабженному металлической сеткой с игольчатыми катодами, потенциал которых обеспечивает проявление сродства к электрону молекулы кислорода, но недостаточен для получения коронного разряда.
Сущность изобретения заключается в следующем.
На игольчатые катоды подают постоянный электрический ток, потенциал которых обеспечивает проявление сродства к электрону молекулы кислорода, т.е. согласно справочным данным превышает 2,2 эВ, но недостаточен для получения коронного разряда, а именно менее 13,6 эВ. Сродство нейтральных молекул к электронам выражается энергией, которая выделяется при слиянии молекулы с электроном, или которую необходимо затратить на это слияние. Из распространенных в природе газов наибольшим сродством к электронам обладает кислород. Потенциал сродства с электроном его молекулы равен 2,2 эВ, причем эта энергия положительна, т.е. отрицательные ионы кислорода весьма устойчивы. Известно, что атмосферный воздух это смесь газов, основными из которых являются азот (78,2 об.) и кислород (20,9 об.), потенциал сродства молекул азота к электронам низок и имеет отрицательное значение (-0,6 эВ), поэтому возле отрицательного электрода отрицательные ионы молекул азота практически не образуются либо тут же распадаются. Поэтому при прохождении потока воздуха возле указанного отрицательного электрода в данном потоке будут образовываться только отрицательные ионы кислорода. Далее они двигаются вдоль силовых линий электрического поля к положительному электроду, где рекомбинируют, и полученные нейтральные молекулы кислорода отводятся к потребителю.
Данный способ может быть реализован в устройстве, схема которого показана на чертеже.
Поток воздуха, двигающийся по воздуховоду, в данном случае по трубе 1, проходит сквозь металлическую сетку 2 с игольчатыми электродами, направленными по движению воздуха. Сетка 2 с электродами вакуумно плотно изолирована от соприкосновения с трубой 1 посредством диэлектрической прокладки 3, и на нее подается отрицательное высокое напряжение (не менее 25 кВ) постоянного тока, передаваемое при помощи высоковольтного провода 4 с устройства получения высокого напряжения 5. С острозаточенных отрицательных электродов 2 с большой скоростью (обеспечивающейся высоким напряжением) стекают электроны, которые захватываются нейтральными молекулами кислорода. Из них в результате захвата лишнего электрона получаются отрицательные ионы. Далее в трубу 1 вводится труба 6, конец которой направлен навстречу движению воздуха. Диаметр трубы 6 выбирается из условия, чтобы расход газа через нее составил 20 об. от общего количества воздуха, поступающего в трубу 1. На конце трубы 6 устанавливается сетка 7, на которую подается положительное высокое напряжение, получаемое в установке высокого напряжения 5, через высоковольтный провод 8. Место прохода провода 8 через трубу 1 уплотняется диэлектрическим уплотнением 9. Сетка 7 изолирована от корпуса трубы 6 диэлектрической прокладкой 10. Минимальное расстояние между положительным электродом 7 отрицательным электродом 2 выбирается из условия возникновения искрового разряда, а максимальное расстояние из условия живучести ионов. Отрицательные ионы кислорода, двигаясь вдоль силовых линий электрического поля, приближаются к положительно зараженной сетке 7, где рекомбинируют, т.е. отдают захваченные электроны. Полученные нейтральные молекулы кислорода отводятся по трубе 6 к потребителю. Молекулы азота, вытесненные отрицательными ионами кислорода на периферию трубы 1, проходят снаружи трубы 6 и отводятся по трубе 11.
Изобретение позволяет непрерывно получать необходимое количество дешевого кислорода, что дает возможность удешевить реанимационные мероприятия в медицине, уменьшить себестоимость в машиностроении той продукции, где используются газовая сварка или резка металла, уменьшить себестоимость чистого железа, получаемого в металлургии путем выжигания углерода из железа. Кроме того, неограниченное количество дешевого кислорода, получаемое в малогабаритных установках, позволит интенсифицировать процесс горения в тепловых двигателях, печах, котлах и т.д. А это позволит увеличить их мощность, снизить расход топлива, либо использовать топливо более низкого качества и уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу.
Формула изобретения
Способ непрерывного получения чистого кислорода путем разделения воздуха методом ионизации, отличающийся тем, что воздух пропускают в разрядном устройстве по воздуховоду, снабженному металлической сеткой с игольчатыми катодами, потенциал которых обеспечивает проявление сродства к электрону молекулы кислорода, но недостаточен для получения коронного разряда.
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно к технологии разделения воздуха путем короткоцикловой безнагревной адсорбции, и может быть использовано для получения газовой смеси с повышенным /90 95%/ содержанием кислорода
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения воздуха, обогащенного азотом, например, в качестве инертных рабочих систем для повышения нефтеотдачи пласта, освоения нефтяных, газовых, водонагнетательных скважин, в производстве минеральных удобрений, при хранении продуктов, в противопожарных целях и др
Изобретение относится к химическим генераторам кислорода и может быть использовано в системах жизнеобеспечения в самолетах, подводных лодках, в качестве источника кислорода в кислородных масках спасателей, альпинистов и в медицине
Изобретение относится к получению газообразного кислорода из твердых пиротехнических источников типа кислородной свечи, генерирующих кислород за счет самораспространяющейся химической реакции между компонентами в режиме горения
Изобретение относится к способам генерации газов, в частности к химической генерации кислорода в системах, требующих компактного автономного источника кислорода, например, в медицине, в рыбной промышленности для обогащения воды кислородом при перевозке рыбы, в сельском хозяйстве для проращивания в емкостях семян и т.д
Изобретение относится к области получения газообразного кислорода из твердых составов, генерирующих кислород за счет самоподдерживающей термокаталитической реакции, протекающей между компонентами состава в узкой области горения
Изобретение относится к области получения газообразного кислорода из твердых составов, генерирующих кислород за счет самоподдерживающейся термокаталитической реакции, протекающей между компонентами состава в узкой области горения
Изобретение относится к генераторам кислорода для дыхания и может быть использовано в дыхательных аппаратах индивидуального пользования, применяемых в аварийных ситуациях, например при тушении пожаров
Изобретение относится к области технологии очистки и обезвреживания отходящих газов, газовых выбросов различных производств и процессов, а также плазмохимического синтеза химически активных соединений с использованием электрических методов, в частности к устройству газоразрядных камер, в которых производят процесс детоксикации и очистки
Изобретение относится к устройствам для очистки газовых выбросов промышленных предприятий от токсичных органических веществ, в частности выбросов алюминиевых производств, включающих полициклические, ароматические углеводороды (ПАУ), например, 3,4- бензпирен (БП), являющийся весьма токсичным канцерогенным веществом
Изобретение относится к области разделения, выделения и очистки газов, а именно к способу электрохимического отделения кислых газов из смеси газов, включающему разделение электролита на анолит и католит с различными pH, абсорбцию кислых газов католитом с последующей десорбцией аналитом, при этом один из электродов электролизера деполяризуют газом с выделением того же газа на другом электроде, а в качестве газа-деполяризатора используют водород или кислород
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам нейтрализации вредных компонентов выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания
Изобретение относится к области очистки газообразных отходов промышленного производства и может быть использовано для удаления окислов серы и азота из дымовых газов котлоагрегатов тепловых электростанций, обжиговых машин и т.п
Изобретение относится к методам и устройствам для их реализации, используемым при очистке воздушных и газовоздушных потоков от паров органических веществ в химической, электротехнической, машиностроительной и других отраслях промышленности в случаях, когда в процессах окраски, пропитки, сушки деталей используются лакокрасочные материалы, приготовленные на основе органических растворителей ацетона, бензола, бутанола, бутилацетата и т.д
Изобретение относится к процессам очистки дымовых газов от вредных примесей и может быть использовано в разных отраслях промышленности, в частности для очистки газовых выбросов целлюлозно-бумажных (ЦБ) производств от меркаптанов и других сернистых соединений
Изобретение относится к очистке газов, в частности к процессам получения одорантов для природного газа из меркаптансодержащих углеводородов, и может найти свое применение в газовой промышленности, в том числе для регенерации сорбентов
Схема работы с НПК «Грасис»
1
Отправляете запрос с сайта или связываетесь с нашим специалистом по телефону
2
Эксперт компании «Грасис» беседует с Вами и выясняет ваши потребности
3
Вы заполняете опросный лист с необходимыми параметрами оборудования
4
Наш эксперт готовит предложение с наиболее эффективными решениями Вашей задачи. Заключаем договор
5
Осуществляем проектирование, конструирование, производим оборудование, тестируем, выводим на рабочий режим и пр.
6
Отгружаем оборудование в место эксплуатации. Предоставляем комплект документов
7
Осуществляем пуско-наладочные работы и запускаем оборудование в эксплуатацию
8
Выполняем послепродажное обслуживание для обеспечения эффективности и надежности оборудования (опционально)
Преимущества работы с НПК «Грасис»
Высокотехнологичное российское производство
Выполнение программ импортозамещения
Опыт реализации более 1400 проектов за 20 лет
Изготовление оборудования любого масштаба и уровня сложности
Выполнение проектов «под ключ» (ЕРС-контракты)
Оперативная техническая поддержка
Внешний вид продукции
до 100 000
до 99,9999
до 99,95
до 99,9999
до 20
Условия эксплуатации, °Сот -45 до +40
Ресурс работы установки, тыс. часов150-250
<!—
Чистота азота, % 95—99,9999
Объемный выход газовой смеси, м³/ч*100—90 000
Давление, атм 5—200
Точка росы, °С−60…−70
—>
Преимущество криогенной установки по производству азота, кислорода и аргона также заключается в возможности газа в двух агрегатных состояниях: газообразном и жидком. С помощью альтернативных технологий, мембранной и адсорбционной, можно получать только газообразные продукты разделения воздуха.
24 Августа 2016 — Автономное производство кислорода
В промышленных масштабах кислород производится методом короткоцикловой безнагревной адсорбции (КБА). Это самый современный способ, обеспечивающий быстрое разделение атмосферного воздуха в специальных генераторах.
Кислород — это бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса, но являющийся сильным окислителем. Он поддерживает процесс горения, участвует в жизнедеятельности человека, животных, растений и микроорганизмов. Этот газ является самым востребованным почти во всех отраслях промышленности, в рыбоводстве и медицине.
Особенности и преимущества производства кислорода методом КБА
Данный газ производится двумя способами: лабораторным и промышленным. Первый вариант не рассматривается, поскольку имеет весьма ограниченное применение (только в пределах лабораторий).
Самым современным методом промышленного производства кислорода является способ короткоцикловой безнагревной адсорбции. Он заключается в способности некоторых материалов адсорбировать (то есть поглощать) газы, присутствующие в атмосферном воздухе.
К преимуществам метода КБА нужно отнести:
- проведение процесса при температуре, которая близка к температуре окружающей среды;
- быстрый выход генератора на рабочую мощность (за 5-10 минут);
- низкую себестоимость получаемого кислорода;
- простое техобслуживание (требуется лишь замена картриджей воздушных фильтров);
- возможность автоматизации процесса.
Важно, что кислород начитает поступать уже через несколько секунд после включения установки данного типа. Кроме того, такой аппарат можно выключать в любой нужный момент без ущерба для оборудования.
Устройство и принцип действия генератора КБА
Установка для автономного производства кислорода методом КБА включает компрессор (как правило, винтовой), фильтры и осушитель воздуха, а также сам генератор. Последний состоит из следующих узлов:
- двух адсорберов (цилиндрических сосудов, заполненных цеолитом);
- комплекта соединительных труб и пневматических клапанов для переключения потоков;
- системы управления.
Данная установка работает по следующему принципу: компрессор сжимает атмосферный воздух до 5-7 атмосфер, после чего он пропускается через систему фильтров и осушитель. Далее он поступает в воздушный ресивер, а оттуда — в адсорбер. При контакте с цеолитом происходит сильное поглощение азота и незначительное — кислорода. Таким образом, на выходе из цилиндра мы получаем воздух, обогащенный кислородом до нужной концентрации.
В конструкцию генератора включены два адсорбера, которые работают в противофазе. Один производит кислород (стадия адсорбции), а второй очищается от ненужного азота (десорбция). На каждом следующем полуцикле их функции меняются. Для десорбции используется часть кислорода, которым продувается цеолит.
Нужна установка для автономного производства кислорода? Обращайтесь в НПК ООО «Провита»!
Считаем, что компания «Провита» является надежным отечественным производителем медицинских концентраторов кислорода.
Выражаем нашу благодарность компании «Провита» за хорошее, надежное оборудование и желаем больших творческих успехов в год 25-летия компании.Главный врач Артинской ЦРБ Худяков В.А.
За время эксплуатации, при соблюдении всех технических предписаний и руководства по эксплуатации, установка проработала надежно, без сбоев и качественно, потребовала минимальных затрат на эксплуатацию.
Генеральный директор ООО «НПП Видеоэлектроника» Родич А.Н.
Азотная установка «Провита N700U» вырабатывает азот особой чистоты 1-го сорта (ГОСТ 9293-74) и полностью обеспечивает нашу потребность в азоте. Применение адсорбционной воздухоразделительной установки «Провита N700U» позволило нам отказаться от закупки азота в баллонах у монополиста и начать бесперебойное снабжение производства азотом марки ОСЧ-1, что привело в конечном итоге к снижению затрат. В случае дополнительной потребности в газообразном азоте мы вновь обратимся к нашему надежному поставщику — компании «Провита».
Начальник АКУ «Сибирское молоко» Филиал ОАО «ВБД» Горбачев С.Ю.
Установка «Провита N750» надежна в эксплуатации, проста в обслуживании и достаточно энергоэффективна. За время эксплуатации установки замечаний по качеству и количеству получаемого азота нет.
Заместитель директора ОАО «Невские пороги» Правдин С.В.
С вводом в эксплуатацию кислородного концентратора «Провита-140» произошли положительные изменения в работе централизованной системы подачи кислорода и слесарей ремонтников. С момента установки концентратора в БСМП обученными специалистами своевременно производится техническое обслуживание оборудования. Проведение регулярного и качественного технического обслуживания кислородного концентратора «Провита» является условием его бесперебойной работы.
И.о Главного врача ГБУЗ БСМП Алонцева Н.Н.
Компания «Провита» — наш давний и надежный партнер. Проектируя новые производства, мы уверенно закладываем в проекты продукцию компании «Провита».
Главный инженер ОАО «Тюменский аккумуляторный завод» Еникеев С.С.
Благодаря генератору азота «Провита N-150» нам удалось полностью решить вопрос обеспечения азотом своего предприятия. В настоящее время мы не имеем никаких сложностей с эксплуатацией генератора и получением азота, генератор работает стабильно и надёжно.
Главный технолог ООО «ДОНСКОЙ ЯНТАРЬ» Бабкин А.В.
Использование адсорбционной азотной установки «Провита-N750» на нашей нефтебазе является одним из основных звеньев обеспечения безопасности технологического процесса при перевалке нефтепродуктов и проведении ремонтно-профилактических работ.
Генеральный директор ООО «Псковнефть-терминал» Губан Г.
В процессе эксплуатации установок Провита мы убедились в их надежности, экономичности и простоте обслуживания.
Генеральный директор ЗАО «Алексеевский молочный комбинат» В.Н. Мартыненко
Кислородная станция эксплуатируется нами практически круглосуточно. Концентрация кислорода поддерживается на уровне 92-95%, количество заправляемых баллонов в сутки составляет 120-130.
ООО «ПКФ «Арсенал»
Формула изобретения
1. Способ для получения водорода и кислорода из воды, заключающийся в том, что подают энергию от энергоисточника, не использующего углеводороды, в электролизер, отличающийся тем, что подают энергию в электролизер из энергоисточника, например ветроустановки, преобразующей энергию ветра в электрическую энергию, а воду в электролизер для осуществления процесса электролиза воды подают насосом из водоема, при этом полученный в результате электролиза воды водород направляют в накопитель водорода, а кислород — в накопитель кислорода, а тепловым насосом забирают тепло, выделяющееся в воде, и посылают его в аккумулятор тепла для использования потребителем в качестве отопления, или горячего водоснабжения или направляют для хранения в аккумуляторе тепла.
2. Устройство для получения водорода и кислорода из воды на базе энергоисточника, не использующего углеводороды, содержащее источник электроэнергии, водоем, электролизер, хранилища водорода и кислорода, отличающееся тем, что электролизер связан с тепловым насосом на основе обратного термодинамического цикла, отбирающим тепло воды, как заключенное в водоеме, так и выделяющееся при электролизе, причем полученное тепло направляется на потребление и хранение, а в качестве энергоисточника, не использующего углеводороды, используются энергоисточники, не использующие нефть, природный газ, уголь и невозобновляемое топливо, а использующие атомную и термоядерную энергетику, альтернативные природные энергоисточники — гидроэнергетику, ветроэнергетику, солнечную энергетику, геотермальную энергетику, энергетику возобновляемых биоресурсов Земли.
Криогенные установки производства азота, кислорода и аргона
Крупные криогенные установки, предназначенные для комплексного извлечения из воздуха азота, кислорода, аргона и смесей других газов путем низкотемпературной ректификации. Криогенные системы позволяют производить в промышленных масштабах газы, такие как азот, кислород и аргон.
до 100 000 м³/ч
Установки с извлечением нескольких газов из воздуха наиболее востребованы в тех случаях, если на предприятии в технологических процессах используется несколько газов. Криогенная технология — единственная из технологий разделения воздуха, с помощью которой возможно получения атмосферных газов высокой чистоты. Криогенные системы позволяют получать азот чистотой до 99,9999%, кислород чистотой до 99,95%, аргон чистотой до 99,9999%.
Устройство разложения воды на кислород и водород электромагнитными полями
Изобретение предназначено для энергетики и может быть использовано при получении дешевых и экономичных источников энергии. Устройство разложения воды на кислород и водород содержит емкость, выполненную из изоляционного материала и имеющую входное и выходное водяные отверстия. К внешним поверхностям противоположных стенок емкости, диэлектрическая проницаемость которых превосходит диэлектрическую проницаемость воды, беззазорно примыкают водородный и кислородный электроды. В емкости имеются отверстия с установленными в них нейтрализационными сетками отрицательного и положительного потенциалов. Внутри емкости установлены термопара и датчик уровня воды. Емкость с электродами вставлена в замкнутый магнитопровод, содержащий полюса, примыкающие с внешней стороны к противоположным стенкам, не занятым электродами, емкости. При этом один полюс содержит первичную катушку, а второй — вторичную катушку, которая через выпрямители и умножители напряжения подает напряжения на электроды и нейтрализационные сетки. Технический результат: увеличение производительности разложения воды. 2 ил.
Изобретение предназначено для энергетики и может быть использовано при получении дешевых и экономичных источников энергии.
Известны промышленные способы и устройства разложения воды (см., например, Российские патенты №2506349, 2535304, 2496917, 2521868), у которых происходит замедленная нейтрализация ионов водорода и кислорода.
Целью изобретения является повышение скорости нейтрализации ионов водорода и кислорода, что приводит к увеличению производительности разложения воды.
В Российском патенте №2142905 сказано, что в камере разложения перегретый пар разлагается на водород и кислород электрическим полем, создаваемым положительным и отрицательным электродами, на которые подается постоянный ток, с напряжением 6000 В. Энергия разложения при этом определяется суммарной энергией электрического поля и тепловой энергией пара. Предлагается разлагать воду электромагнитным полем, содержащим сумму энергий электрического и магнитного полей. При этом водяной конденсатор содержит диэлектрик, в качестве которого служит разлагаемая вода, при этом конденсаторные пластины изолированы от воды диэлектриком с диэлектрической проницаемостью не ниже диэлектрической проницаемости воды. При разложении холодной воды компенсацию тепловой энергии производит магнитное поле Н, вектора напряженности которого направлены перпендикулярно вектору напряженности электрического поля Е, см. фиг. 2.
На фиг. 1 изображено устройство разложения воды на кислород и водород электромагнитными полями и на фиг. 2 его электрическая схема. Оно содержит емкость 1, выполненную из изоляционного материала, причем стенки, к которым беззазорно примыкают водородный электрод 7 и кислородный электрод 8, выполнены из материала, диэлектрическая проницаемость которого превосходит диэлектрическую проницаемость воды. В емкости установлены термопара 2, датчик уровня воды 14, отверстие 4 с нейтрализационной сеткой отрицательного потенциала и отверстие 5 с нейтрализационной сеткой положительного потенциала. Через клапан 3 происходит подача воды. Через вентиль 6 удаление холодной неразложившейся воды. Емкость 1 с электродами 7 и 8 вставлена в замкнутый магнитопровод 9, имеющий полюса 12, примыкающие к стенкам емкости, первичную катушку 10 и вторичную 11. Первичная катушка мотается изолированным проводом, выполненным из электротехнической стали, а вторичная — изолированным медным проводом. С вторичной катушки снимаются два напряжения, большее из которых через выпрямитель и умножитель напряжения 13 подается на нейтрализационные сетки выходных газовых отверстий. Меньшее напряжение через выпрямитель и умножитель напряжения подается на электроды, причем с целью увеличения энергии электрического поля на выходе выпрямитель зашунтирован конденсатором С.
Работа устройства заключается в том, что при заполнении емкости водой, которое происходит до датчика уровня, который при замыкании контактов водой дает сигнал на отключение насоса подачи воды и включение напряжения питания, происходит распад молекул воды на ионы водорода и кислорода. Известно, что длина полуволны магнитного поля (магнитного потока), создаваемого, например, 50 Гц током, равна 3000 км. Этот положительный импульс за сотую долю секунды пройдет по магнитопроводу, а значит через катушки, столько раз, во сколько длина импульса больше пути, по которому проходит импульс по магнитопроводу. Поэтому, применяя магнитопровод, мы значительно увеличиваем энергию разложения воды. Кроме того электрическое поле ориентирует диполи воды вдоль действия вектора напряженности электрического поля, в то же время вектора магнитных полей, действуя попеременно в разные стороны перпендикулярно ориентации диполей, разрушают атомарные связи в молекуле воды, в результате молекула распадается на ионы водорода и кислорода, при этом тепловая энергия воды, выражающаяся в броуновском движении, содействует в распаде молекул воды. Поэтому температура неразложившейся воды падает, о чем фиксирует термопара. Положительные ионы водорода и отрицательные ионы кислорода, проходя через свои сетки, потенциалы которых значительно превышают потенциалы электродов, нейтрализуются по аналогии с электролизным процессом и атомы газов раздельно по своим каналам поступают по заданному назначению. При достижении заданной температуры, фиксируемой термопарой, напряжение питания отключается, открывается вентиль 6 и происходит откачка холодной воды после чего цикл повторяется.
Для непрерывного производства водорода и кислорода используется два устройства. Когда одно устройство сливает холодную воду и накачивает горячую, другое производит разложение воды. Такая периодическая работа устройств позволяет производить непрерывное разложение воды на кислород и водород.
Предлагаемое устройство может найти самое широкое применение, например в транспортных средствах, в хозяйственной деятельности. Например, в южных солнечных странах для получения водорода можно использовать горячую воду от солнечных коллекторов. На тепловых электростанциях горячую воду сливают на улицу. В средствах водного, железнодорожного транспорта на механическую работу затрачивается не более 27% от всей тепловой энергии сгорания водорода, остальную энергию в виде горячей воды путем нагревания холодной воды выхлопным паром направлять в устройство разложения воды, замыкая тем самым энергетический цикл, что приводит к значительному уменьшению затрат электрической энергии.
Устройство разложения воды на кислород и водород электромагнитными полями, содержащее емкость, выполненную из изоляционного материала и имеющую входное и выходное водяные отверстия, отличающееся тем, что к внешним поверхностям противоположных стенок емкости, диэлектрическая проницаемость которых превосходит диэлектрическую проницаемость воды, беззазорно примыкают водородный и кислородный электроды, причем в емкости имеются отверстия с установленными в них нейтрализационными сетками отрицательного и положительного потенциалов, а внутри емкости установлены термопара, датчик уровня воды, при этом емкость с электродами вставлена в замкнутый магнитопровод, содержащий полюса, примыкающие с внешней стороны к противоположным стенкам, не занятым электродами, емкости, при этом один полюс содержит первичную катушку, а второй — вторичную катушку, которая через выпрямители и умножители напряжения подает напряжения на электроды и нейтрализационные сетки.
Изобретение относится к устройству и способу получения обогащенной водородом воды и может быть использовано в медицинском оборудовании для оздоровительно-лечебных процедур и в хозяйственно бытовой деятельности.
Изобретение относится к способу получения раствора хлорноватистой кислоты, включающему подачу исходного раствора хлорида щелочного металла в электролизер, межэлектродное пространство которого разделено на анодную и катодную камеры пористой керамической диафрагмой, электрохимическую обработку исходного раствора и вывод раствора хлорноватистой кислоты из анодной камеры.
Изобретение относится к трем вариантам газогенератора. Один из вариантов содержит: бак для воды, имеющий первую полость, предназначенную для того, чтобы вмещать подвергаемую электролизу воду; и устройство для электролиза, имеющее корпус для электролиза, при этом корпус для электролиза размещен внутри первой полости бака для воды, при этом устройство для электролиза выполнено с возможностью осуществления электролиза подвергаемой электролизу воды для образования газа, содержащего водород, в баке для воды; причем уровень подвергаемой электролизу воды, которой наполнена первая полость бака для воды, составляет более 90% максимального уровня воды бака для воды.
Изобретение относится к устройству для приготовления водного раствора электролита с отрегулированным значением рН, содержащему: регулятор рН, предназначенный для приготовления водного раствора электролита с отрегулированным значением рН; второй узел, находящийся в жидкостном сообщении с регулятором рН и предназначенный для распределения водного раствора электролита с отрегулированным значением рН, при этом упомянутый регулятор рН содержит: электролизную ячейку, включающую в себя анод и катод; упомянутый катод содержит псевдоемкостной материал, при этом при работе регулятора рН псевдоемкостной материал получает электроны от анода и адсорбирует катионы из водного раствора электролита при электрохимической реакции с упомянутыми катионами, ОН- в водном растворе электролита расходуются, теряя электроны, расход Н+ в водном растворе электролита уменьшается, оставляя Н+ в водном растворе электролита; или упомянутый анод содержит псевдоемкостной материал, и при работе регулятора рН псевдоемкостной материал теряет электроны и адсорбирует анионы из водного раствора электролита при электрохимической реакции с упомянутыми анионами, Н+ в водном растворе электролита расходуются на катоде, получая электроны, расход ОН- в водном растворе электролита уменьшается, оставляя ОН- в водном растворе электролита; упомянутый псевдоемкостной материал содержит оксид переходного металла или сопряженные проводящие полимеры; контроллер, предназначенный для управления процессом электролиза в электролизной ячейке.
Изобретение может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтехимической, газоперерабатывающей промышленности и металлургии. Установка для получения элементарной серы из сероводорода включает установленные на основаниях две герметичные емкости с вмонтированными внутри электродами — анодом и катодом, присоединенными к положительному и отрицательному полюсам источника постоянного тока.
Изобретение относится к двум вариантам электролизера, узлу для защиты боковой стенки электролизера и способу защиты боковой стенки электролизера. Электролизер включает в себя: анод; катод в отстоящем от анода положении; расплавленную ванну электролита в жидкостном сообщении с анодом и катодом, причем расплавленная ванна электролита имеет химический состав ванны, включающий по меньшей мере один компонент ванны; корпус электролизера, имеющий: подину и по меньшей мере одну боковую стенку, окружающую подину, причем корпус электролизера выполнен с возможностью удерживать расплавленную ванну электролита, при этом боковая стенка состоит по существу из упомянутого по меньшей мере одного компонента ванны, причем боковая стенка дополнительно включает: первую часть боковой стенки, выполненную с возможностью установки на теплоизоляционную футеровку боковой стенки и удерживания электролита; и вторую часть боковой стенки, выполненную выступающей вверх от подины корпуса электролизера.
Группа изобретений относится к пищеконцентратной промышленности, в частности к способам производства пищевых продуктов, при которых производят обезвоживание пищевых продуктов.
Изобретение относится к способу получения окисленного лигнина путем электрохимического модифицирования гидролизного лигнина в водном кислотном электролите на углеродных электродах при температуре окружающей среды.
Изобретение относится к способу производства газообразного кислорода и газообразного водорода из жидкостного щелочного электролитического раствора в процессе электролиза, включающему в себя этапы: получения электролитической установки с имеющимися в ней первым и вторым разнесенными между собой параллельными дырчатыми электродами, погруженными во впускную камеру, которая окружает первый и второй электроды и в которой имеется по меньшей мере одно впускное отверстие и первое и второе выпускные отверстия; подачи электролитического раствора во впускное отверстие так, чтобы электроды были погружены в электролитический раствор; и подачи напряжения на установку по электродам, погруженным в электролитический раствор, для электролиза раствора между электродами таким образом, чтобы на первом электроде образовывался газообразный кислород, а на втором электроде образовывался газообразный водород, при этом электролитический раствор между электродами разделяется на первый и второй выходные потоки, так что первый выходной поток проходит через первый электрод, тем самым удаляя газообразный кислород из первого электрода, когда первый выходной поток проходит в первое выпускное отверстие, и так что второй выходной поток проходит через второй электрод, тем самым удаляя газообразный водород из второго электрода, когда второй выходной поток проходит во второе выпускное отверстие, и при этом первый и второй электроды расположены в относительно непосредственной близости друг от друга на расстоянии от 1 мм до 6 мм.
Изобретение относится к способу получения диметилдисульфона путем электролиза водного раствора диметилсульфона в кислой среде. Способ характеризуется тем, что электролиз проводят в водных растворах диметилсульфона в щелочной среде в анодном отделении диафрагменного электролизера в пределах плотностей анодного тока 0,1-0,3 А/см2, затем раствор анолита охлаждают до Т=5-8°С до образования кристаллов.
Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении армирующих добавок для композиционных материалов и функциональных покрытий. Углерод-катализаторный композит измельчают до крупности -44 мкм и репульпируют в воде при соотношении Т : Ж = 1:3 при интенсивном перемешивании со скоростью вращения мешалки 200-1000 об/мин.
Изобретение относится к процессам получения синтез-газа путем конверсии углеводородов, а именно к процессам окислительной конверсии. Способ получения синтез-газа основан на горении смеси углеводородного сырья с окислителем с внутри одной или нескольких полостей, образованных материалом, проницаемым для смеси углеводородного сырья с окислителем, на внутреннюю поверхность которого нанесен каталитически активный компонент.
Изобретение относится к способу получения синтез-газа посредством параллельного использования риформера с теплообменом и автотермического риформера. Способ включает (i) формирование смешанного потока исходных материалов, содержащего углеводородное сырье и водяной пар, (ii) предварительный нагрев смешанного потока с формированием предварительно нагретого смешанного потока, (iii) разделение предварительно нагретого смешанного потока на первый поток и второй поток, (iv) пропускание первого потока, содержащего углеводороды и водяной пар, в нагреваемые извне заполненные катализатором трубки в риформере с теплообменом, где имеют место реакции парового риформинга с генерированием первой смеси газов после риформинга, (v) пропускание второго потока, содержащего углеводороды и водяной пар, после дополнительной стадии нагрева в автотермический риформер, где его объединяют с газом-окислителем, содержащим свободный кислород, и подвергают воздействию автотермического риформинга с генерированием второй смеси газов после риформинга, (vi) смешивание второй смеси газов после риформинга и первой смеси газов после риформинга с формированием объединенной смеси газов после риформинга и (vii) использование объединенной смеси газов после риформинга для нагрева заполненных катализатором трубок в риформере с теплообменом с формированием частично охлажденной объединенной смеси газов после риформинга.
Изобретение относится к области химии и может быть использовано для производства водорода путем парциального окисления углеводородов с различным химическим составом.
Изобретение может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтехимической, газоперерабатывающей промышленности и металлургии. Установка для получения элементарной серы из сероводорода включает установленные на основаниях две герметичные емкости с вмонтированными внутри электродами — анодом и катодом, присоединенными к положительному и отрицательному полюсам источника постоянного тока.
Изобретение может быть использовано в электронике, электротехнике и машиностроении. Готовят водно-спиртовой раствор сульфата меди, добавляют в него этиловый спирт до концентрации 37,5-42,5 мл/л, подкисляют до рН 1-2 и делят на две части.
Разрядная камера для проведения плазмохимических реакций относится к плазмохимии, к синтезу озона и окислов азота из атмосферного воздуха, смеси кислорода с азотом с помощью барьерного разряда и может найти применение в научных исследованиях и медицине.
Изобретение относится к получению катализаторов на основе соединений меди, цинка, алюминия и хрома для низкотемпературной конверсии оксида углерода водяным паром, катализатор может быть использован для низкотемпературного синтеза метанола, процессов гидрирования нитробензола, дегидрирования циклогексанола в циклогексанон в производстве капролактама.
Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано в промышленном производстве наномодифицированных композиционных материалов, в биотехнологии, а также в фотонике.
Изобретение относится к нанотехнологиям и может быть использовано для получения наноуглерода. Способ включает подачу в реакционную камеру, выполненную в виде ствола, периодически закрываемого с одного и открытого с другого конца, со стороны закрываемого конца через систему быстродействующих клапанов и смеситель в проточном режиме чистого или с добавкой кислорода ацетилена, а затем легко детонирующей ацетилен-кислородной смеси, инициирование детонации у закрытого конца камеры и после прохождения детонационной волны образование наноуглерода в результате детонационного разложения ацетилена, при этом в конце цикла получения наноуглерода производят продувку ствола газообразным углеводородом с общей формулой CnH2n+2 или CnH2n, реализуют частотное повторение циклов в автоматическом режиме, а полученный наноуглерод собирают в коллекторе.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения концентрированного раствора гипохлорита щелочного металла в нижнюю часть вертикального резервуара вводят хлор и раствор гидроксида щелочного металла.