146926. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénmonoxid vagy metán vízgőzzel való átalakulásánál a reakciógázokból hő és vízgőz visszanyerésére
o Megjelent: 1960. május 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.926. SZÁM 12. g. OSZTÁLY — Sí—629. ALAPSZÁM Eljárás szénmonoxid vagy metán vízgőzzel való átalakulásánál a reakciógázokból hő és vízgőz visszanyerésére Simonek Jiri, Michalicks Ladislav, Drásky Jiri mérnökök, Prahában és Zoha Jan mérnök, Litvinovban Csehszlovákiai elsőbbsége: 1955. december 27. A bejelentés napja: 1956. december 27. A találmány tárgya eljárás hő és hidrogén visszanyesésére szénmonoxid vagy metán vízgőzzel való átalakulásánál. A találmány célja az átalakító berendezésben a lehető legjobb hőkihasználás és ezáltal a mesterséges tüzelőanyagok előállításához, ammóniák szintetikus előállításához és hasonlókhoz a hidrogén ipari előállításának olcsóbbítása. Az említett átalakulásoknál — akár nyomással, akár nyomás nélkül mennek végbe — eddig olyan eljárásokat alkalmaztak, amelyeknél a berendezésnek azokban a részeiben, ahol a reakciótermékek lehűlése bekövetkezik, a nyomásveszteségek következtében alacsonyabb nyomás van, mint azokban a részekben, amelyekben a kiinduló gázok nedvesítése és felmelegítése történik. Kivételt képeznek azok az esetek, amelyeknél a berendezésbe egy cirkuláltató kompresszor, illetve egy gőzinjektor van beépítve, amellyel a berendezésnek abban a részében, ahol a reakciótermékek lehűlése és kondenzálása megy végbe, néhány vízoszlop-milliméterrel nagyobb nyomást lehet fenntartani, mint abban a részben, ahol a kiinduló gáz felmelegítése és nedvesítése történik. Az említett, pl. szénmonoxid átalakítására szolgáló eljáráshoz a reakcióba lépő gáz CO + H 2 = C0 2 + H 2 reagáló mennyiségéhez képest 5—6-szoros vízgőztöbbletre van szükség. Azonban a vízgőznek csak egy részét lehet előállítani a körfolyamatban résztvevő víz közvetlen elgőzölögtetésével. A többi vízgőzt a gáz átalakulás előtti és utáni mindenkori összetételének megfelelően a kiinduló gáz 1 normál m3 -éhez 500—800 g mennyiségben a berendezésbe kell vezetni, ami a reagáló gőzmennyiség többszöröse. Az, eddigi eljárásoknál a reakciótermék hőjének csak egy része van a folyamatba visszavezetve és a hő jelentős része elvészik. A berendezésbe kívülről rendszerint ugyanolyan hőmennyiséget kell vízgőzzel bevezetni, mint amilyen a körfolyamatból elvész. Másrészt a hulladékhőnek elvezetésé-. hez, amit az adott viszonyok között nem lehet kihasználni, nagy hűtővízimennyiség szükséges. A találmány szerinti eljárás CO-nak vagy CH4-nek vízgőzzel való átalakulásánál keletkező reakciógázokból a hőnek és vízgőznek visszanyerésére, amelynél a reakciógázokból a hőt és a vízgőzt hűtővíz segítségével vonjuk el és az; ezáltal felmelegített hűtővizet a frissgázok előmelegítésére és vízgőzzel való telítésére használjuk, azzal van jellemezve, hogy a telített frissgázok nyomását összenyomással a reakciógázok átalakulásánál és hűtésénél mintegy 1,5-ször nagyobb értéken tartjuk, mint a frissgázok telítésénél és melegítésénél. Megemlítjük, hogy a 476 840 számú német szabadalmi leírásban már le van írva egy berendezés a hő kihasználására hasonló reakcióknál. Azonban ennél a találmány szerinti eljáráshoz képest a hő visszanyerése nem elég eredményes, mert az; említett, találmányunkra jellemző ismérvek nincsenek megvalósítva. A találmányban egy eljárás van kidolgozva, amelynél a frissgázok (azaz átalakulás előtti gázok) kezelése lényegében egy érintkezéses kicserélőben (1 permetezéses teli tőben) melegítésből és vízgőzzel való telítésből áll, továbbá az érintkezőgázok egy másik érintkezéses kicserélőben (2 permetezéses hűtőben) vannak lehűtve, mindkét érintkezéses kicserélőn folyamatosan víz áramlik át, amely a frissgázokat egyidejűleg felhevíti és telíti. Az eljárásra jellemző1 , hogy egy kompresszor a permetezéses hűtőben a nyomást oly nagyra állítja be, hogy a gázok hőmérsékletei a hűtőn való áthaladáskor megközelítően azonosak a teli tőn áthaladó gázok hőmérsékleteivel és mindkét érintkezéses kicserélő több fokozatra van osztva, továbbá, hogy a hűtőből a hő fokozatosan, több vízkörforgás segítségével a telítőben a friss gázoknak van átadva. A találmány további ismertetője, hogy a permetezéses hűtő1 legmelegebb fokozatából kijövő víz a permetezéses telítő legmelegebb fokozatába való beeresztése előtt egy előhűtőben a permetezéses hűtőbe belépő gáz által fel van hevítve és hogy a kontaktgáz az előhűtőbe való belépése előtt, a kompresszor által összenyomott frissgázt még tovább hevíti. A találmány szerinti eljáráshoz, pl. szénmonoxidnak vízgőzzel való, nyomás alatti átalakulásához használt berendezés egy kiviteli alakját a rajz példaképpen szemlélteti.
