Способ разделения газов посредством диффузии через пористую перегородку и устройство для осуществления способа

 

Класс 121, 3„

76687

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П. К. Чесноков

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВ ПОСРЕДСТВО

ЧЕРЕЗ ПОРИСТУЮ ПЕРЕГОРОДКУ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Зан Звено 2 июля 1947 г. за М 1256/357219 в (остекнику СССР

Опубликовано в «Бю а.тстене изобретений» Х 3 за 1951 г.

Изобретение касается способа для разделения газов посредством диффузии.

Устройства, в которых разделение газовой смеси осу1цествляется в несколько ступеней, путем пропуска смеси через ряд пористых перегородок, известны.

В предлагаемом устройстве отсутствует эта многоступенчатость, а разделение происходит в процессе

IIcI3pcpl IIIII(: обогащения смеси одним из компонентов по мере дви>кения газового потока вдоль пористой перегородки.

Принципиальная схема устройства изображена на фиг. 1; на фиг. 2 показан ус,чожненный ее вариант.

Устройство представляет собой емкость, разделенную пористыми перегородками 1, 2 и 8 на четыре камеры 4, 5, б и 7.

По оое стороны устройства установлены возбудители 8 и 9 движения газов (вентичяторы или газодувки) .

Смесь газов, состоящая из двух компонентов, отличающихся по молекулярному весу, подается в камеры 4 и б через штуцеры 10 и 11 и движется вдоль пористой перегородки 1 противотокотм в направлениях, показанных на чертеже стрелками.

Через штуцер 12 в камеру 4 нагнетается компонент М газовой смеси с большим молекулярным весом, а через штуцер 18 в камеру о— компонент гп с меньшим мо,чекулярным весом.

Соответственно сказанному, парциальное давление компонента Ë1 в камере 4 окажется больше. чем в камере б, и потому из камеры 4 в камеру 5 диффуидирует, главным образом, компонент,Ч. По мере продвижения газового потока по камеое 4 вдоль пористой перегородки 1 TIpoHcxoäèò постепенное обоI ß!iIÑII!I(ГНЗОВОй ГМЕСII КОМПОИСИтом In. Обогащение компонентом происходит также и вследствие того, что из камеры б в камеру 4 диффундирует, главным образом. компонент m. Таким образом, в конце камеры 4 перед перегородкой 2 находится газ, зиачитечьно обогащенный компонентом пк При про хождении, этого газа через пористую

М 76687 перегородку 2 происходит дополнительное обогащение газа tcoxtnottcttтом m, тяк как при условии отсут«Tl3I35I 3Hap03t 8

13 I31I CC t C1TOI30t flpo OCI»t ;i 1 left э1»ГО Газе!, кяк сказано Вып!с, nanpat3ляется ооратно в аппарат через штуцер 18, а часть — выводится из ци ил 51.

АН ЯЛОГИ ч НО Ii p 0 I IC . Con HT 0 00 Г a I ILC t«ie oonåå тяжелым кoatnoileT . И

I Ii a0130 I 0 11»ТОНГ!, лв! I!ч!10! 110 Г»0 5I вдоль перегородки 1 в камере 5.

1астичный ОтООр Г51жеГ!ОГО ком!10пента произьодится здесь через штуцер 14, а остальная часть газов перекячивается через штуцер 12 в камеру 4.

Подача смеси газа, подлежащего разделению, производится в камеру

4 или в камеру 5, или в one камеры одновременно. При этом положении штуцеров 10 и 11 выбирается не произвольно, а из условия равенства составов газового потока, двигающегося вдоль перегородки 1, и состава исходной смеси.

Возбудитсл1! движсl!115! 1 !Iзо!3 3!!3гут быть поставлены как на концах аппарата, так и около середины аппарата, в последнем случае разделяемые газы могут засасываться тем

>кс 13озбудителем дви>кег!ия, который применяется для переме!цения их внутри аппарата (согласно фиг. 2). На фиг. 2, помимо пористых перегородок, показань слу кащие для регулирования разности п 3 pI3Ha;I 6!I htx да Влепиll к»мпонентов по обе стороны пористой перего1 дон», II»!Toft ü!!ыс !1спр01Н1цаемые перегородки 15, которые образуют несколько камер 16, 17, 18, 19. Газы из камер 16, 17 отсасываются вентилятором и направляются в соответствующие точки камеры 5, а газы из камер 18, 19 направляются в камеру 4.

Таким образом, помимо возврата в цикл Гясти готовых чродуктов разделения, в этом случае применен перепуск части промежуточных продуктов, ч fo мо кет оказаться необходимым для достижения заданной степени разделения. Подобного роди ненро!!ицясмыс цсрсгородки можно сделать и в устройстве, ВЫПОЛ!!СННОМ В ВИДС ОД!!ОГО ЯППИрота (см. фиг. 1).

Предмет изобретения

1. Способ разделения газов посредством диффузии через пористую перегородку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью непрерывного обогащения газов одним из компонентов смеси, применен противоток газовых потоков, разделенных пористой перегородкой, в результате чего, по мере продвижения газового потока, по одну сторону перегородки происходит непрерывное обогащение его компонентом малого молекулярного веса, а по другую сторону перегородки — компонентом большого молекулярного веса.

2. Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что, с целью регулирования процесса диффузии и с целью поддержания материального баланса процесса В соответствии с. заданными конечными концентрациями продуктов разделения, применен частичный возврат продуктов разделения в соОТветствующие зоны устройства.

3. Устройство для осу ществл е ни я способа по пп. 1и2,,о тл и ч а юш е е с я тем, что оно выполнено в

Виде кожуха, разделенного пористыми перегородками 1, 2 и 8 на четыре части, причем подлежащая разделению смесь вводится одновременно в камеры 4 и 5 или в одно из этих прострàнстВ, а продукты разделения выводятся из камер 6 и 7 и частично возвращаются в камерь1 4 и5.

4. В устройстве по п. 3 примененис дополнительного перепуска части промехкуточных продуктов из камеры 5 в камеру 4, для чего в камере 4 непроницаемыми перегородками 15 образованы камеры 18 и 19, из которых газы перепускаются в камеру 4, с целью повышения разности парциальных давлений разделяемых компонентов в камерах4и5.