Водород ожижитель большой производительности

Для ожижения водорода применена сложная каскадная схема с пятью ступенями охлаждения (рис. 59, б). Применение многоступенчатой схемы позволяет существенно снизить затраты энергии. Характерным является применение только одной ступени с детандером (термодинамически это не очень благоприятно), что позволяет свести с минимуму возможные неполадки, связанные с выходом детандеров из строя. Другой важной особенностью схемы является разделение технологического и холодильного потоков. Циркуляционный холодильный цикл полностью отделен от ожижаемого потока водорода впервые идея такого способа ожижения водорода была предложена и осуществлена Капицей и Кокрофтом в Кэмбриджском университете в 1932 г. Главное преимущество такой организации процесса заключается в том, что основная масса водорода (циркуляционный поток) не требует очистки от примесей очищается только ожижаемая доля газа кроме того, облегчается осуществление многоступенчатой конверсии. Ожижители большой производительности обычно имеют схемы с разделенными потоками. [c.125]

Новые процессы, в которых используются большие количества жидкого водорода, делают необходимым создание ожижителей водорода гораздо большей производительности, чем любая из ныне существующих установок. Масштабы столь резкого увеличения производительности создают много технических проблем и заставляют уделять гораздо больше внимания параметрам, которые играют значительно меньшую роль в лабораторных ожижителях. [c.70]

Водородный ожижитель большой производительности Национального бюро стандартов (Боулдер). Описанная выше схема используется в водородном ожижителе большой производительности, установленном в криогенной лаборатории НБС (Боулдер, шт. Колорадо). Мы приводим описание схемы усГановки с основными элементами системы регулирования и контроля, приборами и мерами по технике безопасности, так как эта установка является одним из последних достижений техники глубокого охлаждения. Однако не следует думать, что такая схема вместе с вспомогательным оборудованием может быть рекомендована для всех случаев. При создании установки были приняты все меры предосторожности и предусмотрены многочисленные приборы, так как 1) большие количества перерабатываемого водорода увеличивают опасность взрывов 2) к установке предъявлялось требование максимальной надежности, связанной со срочностью проводимых работ. Мы надеемся, что описание схемы, а также приводимые надежные данные о работе установки окажутся полезными при разработке других ожижителей. [c.53]

В зависимости от количества получаемого водорода установки обычно делятся на ожижители малой производительности (менее 100 л/ч), средней производительности (от 100 до 300 л/ч) Е большой производительности (300 л/ч и боле ) [13]. [c.62]

Со времени первого ожижителя Дьюара и до середины 50-х годов жидкий водород получали только для лабораторных целей в небольших количествах. Производительность таких установок не превышала 10—15 л ч и только в отдельных случаях достигала 40 л ч. В последние годы жидкий водород стали производить в больших количествах. Часовая производительность наиболее крупных современных заводов в отдельных случаях превышает 30 ООО л жидкого На- Такое различие в производительности приводит к существенному различию в схемах и конструкциях водородных ожижителей. [c.117]

При ожижении водорода большое значение имеет устранение притоков тепла, особенно к аппаратуре с температурой ниже. Это особенно важно для ожижителей водорода небольшой и средней производительности. [c.51]

Гелий очень широко применяют в криогенных системах. Подобно жидкому водороду, жидкий гелий долгое время получали только в лабораторных условиях. В настоящее время производительность наиболее крупных гелиевых ожижителей превышает 1000 л/ч существует большое количество гелиевых ожижительных и рефрижераторных установок, предназначенных для охлаждения сверхпроводящих систем, криогенных вакуумных насосов, различных аппаратов, приборов и других устройств. Широкое применение гелиевых установок в науке и технике объясняется его уникальными физическими свойствами. [c.157]

На рис. 381 показан конденсационный насос с автономным ожижителем. Параметры насоса производительность 37 ООО л/с, предельное давление 10" —10" мм рт. ст., потребляемая мощность 17 кВт. Агрегат включает водородный насос и установку для получения жидкого водорода. Рабочая поверхность насоса — медный бачок / с поверхностью 5000 см помещен в металлическом сосуде 2 диаметром 900 мм. Цилиндрический экран 5 и экран 7 охлаждаются жидким азотом, поступающим из сосуда Дьюара 4. Большая поверхность экранов позволяет конденсировать пары воды и часть газов, десорбируемых стенками. Жидкий водород получают в водородном ожижителе 6. Затрата энергии [c.434]

Для получения параводорода применяются различные катализаторы. В- Национальном бюро стандартов в течение длительного времени в качестве катализатора используется гидроокись железа 19], [20]. Этот очень активный, достаточно стабильный и прочный катализатор может служить неопределенно долгое время. Для конверсии требуются относительно небольшие его количества. После контакта с влажным воздухом эффективность катализатора уменьшается, однако он может быть легко регенерирован нагревом до 120° С при давлении Ю мм рт. ст. На фиг. 1.23 изображен первый катализатор, использованный в ожижителе НБС. Он представляет собой окись хрома, нанесенную на небольшие таблетки из окиси алюминия. Такого катализатора требовалось около 50 л. Активность гидроокиси железа гора.здо выше — ее требуется всего около 1 л. В последнее время в водородный ожижитель введен катализатор для конверсии газообразного водорода при температуре жидкого азота под откачкой. Первые опыты показали значительное увеличение производительности ожижителя. Этого и следовало ожидать, так как часть теплоты конверсии отводится жидким азотом. При этом ожижается больше водорода, так как [c.61]

Ожижители водорода могут быть малой производительности (мегсее 100 л/ч), средней (от 100 до 300 л/ч) и большой (300 л/ч и более). [c.50]

Ожижитель ВО-2, разработанный А. Зельдовичем и Ю. Пили-ценко, предназначен для обслуживания больших жидководородных пузырьковых камер. В ожижителе можно получать нормальный водород или параводород он может также работать в рефрижераторном режиме. Производительность установки сравнительно высока и составляет по нормальному водороду 230 л ч, по пара-водороду 140 л1ч. Ожижитель работает по циклу с дросселированием и предварительным охлаждением жидким азотом в двух ваннах в одной ванне азот кипит при одной атмосфере Т = 81° К), во второй - под вакуумом (Т = 66° К). Блок ожижения расположен в двух корпусах в виде сосудов Дьюара с вакуумно-порошковой изоляцией (рис. 57). В первом блоке (рис. 57, а) находится предварительный теплообменник и ванна с атмосферным жидким азотом, во втором блоке (рпс. 57, б) находится промежуточный теплооб.менник, ванна с вакуумным азотом, нижний теплообменник, сборники водорода, реакторы 10 и И, змеевик, дроссельный вентиль и сливное устройство. Пройдя все теплообменные аппараты, водород высокого давления р 12,5 Мн1м ) дросселируется в сборник жидкости 6 при избыточном давлении 0,5 Мн м , откуда пар и часть жидкости через клапан 9 поступают в емкость 8. [c.120]

На рис. Ш.16 приведена схема крупногабаритного ожижителя ВО-2 [50] производительностью порядка 200 л/ч, созданного для снабжения жидким водородом больших жидководородных камер. Ожижитель может работать в рефрижераторном режиме, и, если требуется, выдавать жидкий параводород. Размещен он в двух металлических сосудах Дьюара 14 с порошково-вакуумной изолявдей. Днище одного из сосудов служит ванной жидкого азота ("теплая зона ), а дно другого - основным сборником жидкого водорода ("холодная" зона). [c.85]

При конверсии, протекающей без катализатора, тепло выделяется со скоростью, достаточной для испарения около 1 % жидкости в час. Это весьма серьезная потеря по сравнению с потерями от теплопритока в хорошем сосуде для хранения жидкого водорода (последние могут быть значительно меньше 17о в день). Поэтому в водородном ожижителе НБС предусмотрено получение практически чистого параводорода, который, находясь в почти равновесном состоянии, хорошо сохраняется в сосудах Дьюара. Получение параводорода обеспечивается наличием в сборнике жидкого водорода катализатора конверсии. По мере ожижения водород просачивается через частицы катализатора и переходит в парасостояние. При этом, разумеется, выделяется теплота конверсии. Могут возразить, что, так как теплота конверсии больше скрытой теплоты парообразования, после конверсии вся жидкость должна испариться. Однако на самом деле производительность ожижителя снижается до 66% от его производительности при получении обычного жидкого водорода. Это объясняется тем, что хотя за счет теплоты конверсии большая часть жидкости испаряется, однако холодные пары возвращаются в секцию низкого давления дроссельного теплообменника и охлаждают прямой поток водорода до более низкой температуры, чем при получении нормального водорода. Так как на дросселирование поступает более холодный водород, большая часть его ожижается в результате дросселирования. Поэтому, хотя значительное количество водорода за счет теплоты [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология