146926. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénmonoxid vagy metán vízgőzzel való átalakulásánál a reakciógázokból hő és vízgőz visszanyerésére

2 146.926 A kiindulógáz, amely kb. 9 Atü nyomásra összenyomott CO-t tartalmaz, a 8 csővezetéken keresztül egy érintkezéses kicserélőbe, az 1 telítőbe van vezetve, ahol ezt a telítő tetején keresztül bevezetett, ellenáramlású forróvízzel 160 C°-ra felhevítjük és nedvesítjük. A nedvesített és felmelegített gázt a telítő után a 4 kompresszor segítségévél megfelelő nyomásra komprimáljuk, pl. 14 Atü-re és adott esetben utólag a 9 vezetéken keresztül kívülről bevezetett vízgőzzel nedvesítjük. A felületi 5 hőkicserélőn át a gázt továbbszállítjuk a 6 reakciós edénybe, ahol 400—600 C°-on létrejön a széndioxid vízgőzzel való átalakulása. Hogy a reakció megfelelő hőmérsékleten menjen végbe, a reakciós edénybe a 12 vezetéken keresztül hűtőcsapadékot vezetünk. A 6 reakciós edényből a hidrogénben gazdag gáz az 5 kicserélőn keresztül távozik, ahol ez a nedvesített gázt felmelegíti és a 7 előhűtőn keresztül az 1 telítő felső részéhez vezetett vizet mintegy 185 C°-ra felmelegíti. Az így előhűtött gáz a 2 érintkezéses kicserélő-hűtőn keresztül halad tovább és mintegy 30—40 C°-ra lehűlt állapotban és normál nyomáson a 13 csővezetéken keresztül megy a további feldolgozásra. A 2 hűtőben a reakciógázt mintegy 20 C°-os ellenáramú, friss hűtővízzel hűtjük, amely hűtővizet kívülről a 10 vezetéken keresztül vezetjük a hűtő felső részébe. Azonkívül a 2 hűtő több helyére (a példaképpeni kivitelnél 2 helyre) a 3 és 3' szivattyúk segítségével az 1 kiindulási telítő megfelelő helyeiről vett, mintegy 120 és 150 C° hőmérsékletű vizet szivattyúzunk a 7 előhűtő fölé. A 2 hűtőben a vizet — mint már említettük — a reakciógázokban mintegy 160 C° hőmérsékletre melegítjük fel és a hűtő alsó részéből túlnyomással a 7 előhűtő fölé vezetjük, amelyben hőmérséklete mintegy 165 C°-ra emelkedik, majd a vízgáztelítőbe juttatjuk. A berendezés gőzveszteségét kívülről frissgőz hozzávezetésével (9) vagy a frissgőz kívülről való hozzávezetése (10) és a hulladék (11) közötti különbséggel, vagy egyidejűleg mindkettővel pótoljuk. A víz tehát itt nemcsak reakciókomponens, hanem egyidejűleg egy hőszállító és hőcserélő közeg, amely ebben az esetben két, a 3, 3' szivattyúkkal ellátott és a 7 előhűtő fölött záródó körfolyamatban kering. A hőnek a reakciótermékekből a kiindulógázba való átvezetése a reakciótermékek hője hőmérsékleti nívójának emelésével válik lehetővé, amelynél a hőmérsékleti nívó emelése a rendszer egy résziében kompresszor (4) segítségével megnövelt nyoniásnívó következtében, azaz a hő „átszivattyúzásának" már említett elve alapján megy végbe. A találmány határain belül a mindenkori célnak megfelelően különbözőképpen kombinált, többé-kevésbé komplikált rendszerek egész: sorát lehet kialakítani. Így pl. a rendszerben a felületi és érintkezéses kicserélők különböző kombinációit lehet alkalmazni. A rendszer egyes részeiben nyomásváltozások létrehozásához, a gáznemű anyagok összenyomásához különféle alkalmas készülékek alkalmazhatók, amelyek a megfelelő helyeken a víz gázba való elgőzölögtetése alatit vagy után kapcsolhatók be a munkafolyamatba. E lehetséges elrendezések egyike sem lépi túl a találmány határait, amenynyiben egy hőszivattyú és egy többszörös vízkörfolyamat összekapcsolásának alapelvét használja ki. A találmány előnyösen használható fel mindazon technológiai folyamatoknál, amelyeknél szénmonoxid vagy metán átalakulásával gyártanak hidrogént, ahol a tökéletes hőkibasználás az előállítási költségek nagyságában jelentős szerepet játszik. A találmány a világítógáz mérgező képességének csökkentése céljából szénmonoxidnak világítógázból való olcsó átalakulását teszi lehetővé. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás CO-nak vágy CH4-nek vízgőzzel végbemenő átalakulásánál keletkező reakciógázokból hőnek és vízgőznek visszanyerésére, amelynél a reakciógázofcból a hőt és a vízgőzt hűtővíz segítségével vonjuk el és az ezáltal felmelegített hűtővizet a frissgázök előmelegítésére és vízgőzzel való telítésére használjuk, azzal jellemezve, hogy a telített frissgázok nyomását a reakciógázok átalakulásánál (6) és hűtésénél (2) összenyomással mintegy 1.5-szer nagyobb értéken tartjuk, mint a frissgázok telítésénél és melegítésénél (1). 2. Az 1. igénypontban meghatározott eljárás foganatosítási módja, amelynél a frissgázok kezelése lényegében egy érintkezéses kicserélőben (permetezéses telítöben [1]) melegítésből és vízgőzzel való telítésből áll és az érintkezőgázok egy másik érintkezéses kicserélőben (permetezéses hűtőben [2]) vannak lehűtve és mindkét érintkezéses kicserélőn (1, 2) megszakítás nélkül víz áramlik át, amely a frissgázokat egyidejűleg felhevíti és telíti, azzal jellemezve, hogy egy kompresszorral (4) a permetezéses hűtőben (2) a nyomást oly nagyra állítjuk be, hogy a gázok hőmérsékletei a hűtőn (2) való áthaladáskor megközelítően azonosak a telítőn (1) áthaladó gázok hőmérsékleteivel és mindkét érintkezéses kicserélő (1, 2) több fokozatra van osztva és hogy a hűtőből (2) a hőt fokozatosan, több vízkörforgás segítségével visszük át a. telítöben a frissgázokra. 3. A 2. igénypontban meghatározott eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a permetezéses hűtő (2) legmelegebb fokozatából kijövő vizet a permetezéses telítő (1) legmelegebb fokozatába való bevezetése előtt egy előhűtőben (7) reakciógázokkal — ezeknek a permetezéses hűtőbe (2) lépése előtt — felhevítjük. 4. A 3. igénypont szerint eljárás fóganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a reákciógáz elŐ-hűtőbe -(7) lépése előtt ezzel a kompresszor (4) által összenyomott frissgázt "még tovább hevítjük. 2 rajz A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 60720. Terv Nyomda, Budapest V„ Balassi Bálint utca 21-23.