CZ2010268A3

CZ2010268A3 - Zpusob výroby vodíku a dalších produktu a zarízení k provádení tohoto zpusobu

Info

Publication number: CZ2010268A3
Application number: CZ20100268A
Authority: CZ
Inventors: Mourek@Lukáš; Trávnícek@Ivan; Bílý@Ladislav
Original assignee: Mourek@Lukáš; Trávnícek@Ivan; Bílý@Ladislav
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2011-05-25
Also published as: EP2556017A2; WO2011124189A2; WO2011124189A4; WO2011124189A3; CZ302453B6

Abstract

Vodík se vyrábí z odpadního hliníku jeho reakcí s vodou za prítomnosti hydroxidu sodného jako katalyzátoru. Produktem reakce je krome vodíku také hydroxid hlinitý, chlorid sodný a teplo, popr. el. energie. Reakce probíhá v reaktoru (1), vodík se shromažduje v nízkotlaké vodíkové nádrži (3). Pri zpusobu výroby vodíku se z reaktoru (1) a z dalších pomocných zarízení postupne odcerpává plyn pomocí vakuové pumpy (4) na podtlak alespon 0,5 kPa, následne se reaktor (1) a další pomocná zarízení napustí vodíkem o cistote 99,5 %, znovu se z nich postupne odcerpává plyn a znovu se napustí vodíkem o cistote alespon 99,5 % na pretlak alespon 0,1 MPa. Plyn odsátý z reaktoru a z dalších zarízení se vakuovou pumpou (4) odvádí do komína (5), odkud se vypouští do atmosféry. Predmetem vynálezu je zpusob a zarízení pro bezpecnou prumyslovou výrobu vodíku a dalších produktu, a také pro jejich purifikaci tak, aby byly vhodne využitelné v prumyslu jako suroviny pro další výrobu.

Description

Způsob výroby vodíku a dalších produktů a zařízení k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynalez se týká způsobu průmyslové výroby vodíku a dalších produktů z odpadního hliníku, a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Ekologické využití odpadních materiálů, v tomto případě hliníku (především jde o hliníkové obaly, víčka, tuby, uzávěry, plechovky apod.) je celosvětovým problémem. Obecně je známý způsob výroby vodíku spočívající v reakci hliníku s vodou za přítomnosti hydroxidu sodného jako katalyzátoru. Produktem reakce je A1₂O₃ nebo A1(OH₃) a teplo. K výrobě je možné s výhodou využít odpadního hliníku. Z patentového spisu CN 183 6773 je známý katalyzátor, který se nanáší na hliníkovou surovinu, aby zničil ochrannou vrstvu na povrchu hliníku, a hliník mohl lépe reagovat s vodou. Katalyzátorem je sloučenina obsahující PVA, etanol, aceton, chlondy rtuti a vodu. Podle patentového spisu JP 2003 226502 se hliník společně s lithiem a hořčíkem nejprve roztaví, aby vytvořily slitinu, a teprve poté se přivádí voda. Tento způsob je energeticky náročný. Obdobný postup je popsán v patentovém spisu RU 2356 830, kde se do slitiny pro zvýšení výtěžnosti přidává bizmut nebo olovo, a také v dokumentu WO 2008/17088, kde se pracuje se slitinou hliníku a lithia, a generátor pracuje bez elektrického ohřevu.

Pokud se týká suroviny pro výrobu vodíku, používá se především hliník, ale také shtmy alkalických kovů, slitiny hliníku, hořčíku, lithia apod. Surovina (palivo) je ve formě pilin, prášku, slisovaných desek nebo článkových kartuší.

Pokud se týká zařízení pro výrobu hliníku, je jich popsána celá řada. V patentovém spisu US 6506 360 je popsáno malé kompaktní zařízení pro výrobu vodíku, ve kterém se palivo (rozemletý odpadní hliník) vkládá do reaktoru v palivovém článku, kde reaguje s vodou za přítomnosti NaOH jako katalyzátoru, přičemž vzniká vodík a vyvíjí se teplo. Intenzita reakce se řídí stupněm ponoření palivového článku, aby nedošlo k přehřátí reaktoru. Vznikle teplo se nijak nevyužívá, vodík je spalován v hořáku. Zařízení může sloužit např. jako vařič, není vhodné pro výrobu vodíku průmyslovým způsobem.

Pro průmyslovou výrobu vodíku je určeno zařízení popsané v patentovém spisu DE 340 1194. Výroba probíhá v reaktoru reakcí hliníku s vodou za přítomnosti NaOH jako katalyzátoru, produktem je teplo, vodík a stejnosměrný proud, jako vedlejší produkt vzniká natnumaluminat. V reaktoru je hliníková surovina uložena na sítu, NaOH se s vodou vlévá do reaktoru středovým trychtýřem, stoupá nad síto, kde reaguje s hliníkem. Vodík se odvádí, stejnosměrný elektrický proud se odebírá z elektrody uspořádané uvnitř reaktoru. Způsob využití tepla není blíže popsán, avšak plášť reaktoru je opatřen teplovodním výměníkem, sloužícím pro ohřev vody a současně i jako chlazení reaktoru. Natriumaluminát je zde popsán jako surovina využitelná v chemickém průmyslu, ale problém jeho využití spočívá v tom, že se těžko odděluje do stavu, ve kterém je v chemickém průmyslu využitelný. Hlavní nevýhoda tohoto reaktoru spočívá ovšem v tom, že na začátku reakce je vnitřní prostor reaktoru plný vzduchu, a může se tvořit explozivní směs vzduchu s vodíkem, což je velmi nebezpečné a pro průmyslovou výrobu zcela nežádoucí. Obdobnou nevýhodu mají i další známá zařízení pro výrobu vodíku.

Nevýhody dosud známých způsobů a zařízení pro výrobu vodíku z hliníku spočívají zejména v tom, že neřeší faktory důležité pro průmyslovou výrobu, tj. především bezpečnost. Není řešena otázka čistoty vzniklého vodíku, a vzhledem k tomu, že ve výrobním zařízení je vždy přítomen vzduch, může vznikat při každém novém plnění reaktoru vstupními surovinami explozivní směs vodíku a kyslíku, která je nejvýbušnější při poměrech 1 % obj. H₂ a 99 % obj. O₂ nebo 1 % obj. O₂ a 99 % obj. H₂. Vzhledem ktomu, že čistota vodíku vyráběného v popsaných zařízeních se pohybuje v rozmezí 94 98 %, je vznik této explozivní směsi velmi snadný. Další nevýhoda známých způsobů a zařízení spočívá v tom, že neřeší otázku purifikace nejen vodíku, ale ani dalších potenciálních vedlejších produktů jako je hydroxid hlinitý či chlorid sodný, nezabývají se odstraněním nečistot a odpadů vzniklých během výroby, ani recyklací a regenerací reakční kapaliny, což je s ohledem na životni prostředí otazka zásadního významu. Známé způsoby a zařízení také neřeší uspokojivě otázku využití vznikajícího tepla, aby bylo toto teplo využito optimálně jak pro vlastní výrobní proces a pro udržení celého zařízení na provozní teplotě, tak i jako produkt určený k dalšímu využití.

Úkolem vynálezu je proto vytvořit způsob a zařízení pro výrobu vodíku a dalších produktu z odpadního hliníku, který by odstraňoval výše uvedené nedostatky, byt by vhodný pro výrobu vodíku průmyslovým způsobem, a zároveň by byl bezpečný, ekologický (bezodpadový) a ekonomicky efektivní.

Podstata vynálezu

Výše uvedeného cíle je dosaženo způsobem výroby vodíku a dalších produktů v reaktoru reakcí hliníku s vodou za přítomnosti hydroxidu sodného nebo draselného jako katalyzátoru, podle předloženého vynálezu, jehož podstata spočívá v lom, že z reaktoru a/nebo z dalších pomocných zařízení se před vlastní reakci postupné odčerpává plyn pomocí vakuové pumpy na podtlak alespoň 0,5 kPa, následné se reaktor a další pomocná zařízeni napustí vodíkem o čistotě alespoň 99,8 %, znovu se z nich postupně odčerpává plyn a znovu se napustí vodíkem o čistotě alespoň 99,5 % na přetlak alespoň 0,1 MPa, přičemž plyn odsátý z reaktoru a/nebo z dalších pomocných zařízeni vakuovou pumpou se odvádí do komína, odkud se vypouští do atmosféry.

Základní myšlenka vynálezu tedy spočívá ve zvýšeni bezpečnosti výroby vodíku, odsáním veškerého vzduchu ve výrobním zařízení před vlastni výrobou musí být dosaženo bezpečné hranice, kdy obsah kyslíku v hotovém vyrobeném vodíku nepřesáhne hranici 10 ppm.

Ve výhodném provedeni způsobu výroby vodíku podle vynálezu se vyrobený vodík dále purifikuje, a to tak, že vodík vyrobený v reaktoru se pere v prací nádrži v upravené provozní vodě, která se odvzdušňuje a sytí vodíkem. Vodík se přivádí do prací nádrže přes malé otvory, aby perlil ve sloupci vody.

Dále je výhodné, když se vodík z prací nádrže vede k odloučení zbytkové vody do odlučovací nádrže opatřené Raschigovými kroužky, na kterých se zbytková voda vysráží a steče po kroužkách, a následně se relativně suchý vodík jímá v nízkotlaké vodíkové nádrži, kde se již poslední zbytková voda vymrazí pomocí mrazících lamel spojených s chladičem.

Po proplachování (naplnění a vyčerpání) reaktoru a dalších pomocných zařízení vodíkem je výhodné, aby tato operace byla prováděna z vodíku vyrobeného vlastním zařízením. Podle výhodného provedení způsobu podle vynálezu se proto vodík z nízkotlaké vodíkové nádrže komprimuje do středotlakého zásobníku provozního vodíku, který se použije k proplachování reaktoru a dalších pomocných zařízení, a k sycení upravené provozní vody vodíkem.

V dalším výhodném provedení způsobu podle vynálezu je zajišťována úprava a regenerace reakční kapaliny spolu s první fází výroby hydroxidu hlinitého A1(OH)₃. Z reakční kapaliny, což je směs vody, NaOH a částic hliníku, se v nádobě s elektromagnetem odloučí feromagnetické příměsi, následně se vede na vstup mechanického filtru, kde se odloučí mechanické příměsi, odtud se přivádí na vstup prvního precipitátoru A1(OH)₃, kde dochází k vysražení hydroxidu hlinitého pomocí kyseliny chlorovodíkové, dále se vzniklá suspenze filtruje ve filtru na odstranění A1(OH)₃, a čistá reakční kapalina se jímá a regenerovaná reakční kapalina se používá k opětovné výrobě vodíku v reaktoru.

Pro další regeneraci reakční kapaliny a další purifikaci hydroxidu hlinitého je výhodné, když se část čisté reakční kapaliny, výhodou 20 % obj., a část regenerované reakční kapaliny, s výhodou 20 % obj., vede do neutralizátoru, kde se ředí vodou v poměru 2:1a upravuje se pH na hodnotu 7,0 pomocí kyseliny chlorovodíkové, přičemž se vysráží hydroxid hlinitý, který se odfiltruje pomocí prvního filtru A1(OH)₃, přivede se do druhého precipitátoru A1(OH)3, kam se zároveň přivádí i dříve získaný hydroxid hlinitý z filtru na odstranění A1(OH)₃, přidá se nový louh, směs se zahřeje na teplotu 85 °C, přidá se HC1 k úpravě pH na hodnotu 7,0, a suspenze se filtruje na druhém filtru A1(OH)₃, přičemž přefiltrovaný louh se vede do nádrže, kde se odvzdušňuje a sytí vodíkem a přivádí se do mezizásobníku reakční kapaliny, kde je shromažďována použitá reakční kapalina z reaktoru.

V dalším výhodném provedení způsobu podle vynálezu se provádí kroky k finální purifikaci hydroxidu sodného a odloučení solného roztoku, ze kterého bude připraven další využitelný produkt, chlorid sodný, a to tak, že hydroxid hlinitý z druhého filtru A1(OH)₃ se v nádrži pro praní A1(OH)₃ smíchá s vodou a za stálého míchání se rozpustí NaCl obsažený v suspenzi, poté se suspenze nechá sedimentovat, solný roztok se odvede do třetího filtru A1(OH)₃, do nádrže se znovu doplní voda, a sediment se rozmíchá po analýze za přítomnosti NaCl, poté se proces praní buď znovu opakuje, nebo se suspenze odvede do třetího filtru A1(OH)₃.

Pro závěrečnou úpravu a prodej hydroxidu hlinitého jako konečného produktu je výhodné, když se hydroxid hlinitý, odfiltrovaný na třetím filtru A1(OH)₃, suší na sušičce a převádí se do balícího a distribučního místa A1(OH)₃, odkud je prodáván odběratelům dle jejich požadavků.

V dalším výhodném provedení způsobu podle vy nálezu se připraví finální produkt chlorid sodný pro prodej, přičemž se solný vodní roztok z třetího filtru A1(OH)₃, vede do krystalizačního zařízení, kde se nechá při teplotě 85 °C vykrystalizovat chlorid sodný, usuší se v zařízení pro sušení NaCI a převede se do skladu NaCl k expedici.

Nakonec je z hlediska způsobu výroby výhodné, aby byla pro provoz zařízení použitá horká voda z teplovodního výměníku reaktoru, která se přivádí do nádrže teplé provozní vody, ze které se teplá provozní voda rozvádí do druhého precipitátoru AI(OH)₃, krystalizačního zařízení NaCl a zařízení pro sušení NaCl.

Předmětem vynálezu je rovněž zařízení pro výrobu vodíku z odpadního hliníku jeho reakcí s vodou za přítomnosti hydroxidu sodného nebo draselného jako katalyzátoru, za vzniku A1(OH)₃ a tepla, zahrnující reaktor opatřený teplovodním výměníkem a alespoň jednu nízkotlakou vodíkovou nádrž, jehož podstata spočívá vtom, že obsahuje alespoň jednu provozní nádrž pro úpravu reakční kapaliny nebo reakčních produktů, přičemž vnitřní prostor reaktoru, nízkotlaké vodíkové nádrže a provozní nádrže je propojen s vakuovou pumpou, jejích výstup je vyveden do komína, a zároveň reaktor, vodíková nádrž a provozní nádrž jsou přes pojistné ventily samostatně propojeny s komínem. Propojení s vakuovou pumpou slouží k proplachování nádrží a odčerpávání plynu, přímé propojení s komínem přes pojistné ventily je bezpečnostní opatření pro případ vzniku neočekávaného a nebezpečného přetlaku v reaktoru nebo dalším pomocném zařízení.

Ve výhodném provedení zařízení podle vynálezu je výstup vodíku z reaktoru připojen na vstup prací nádrže pro odloučení vodních par a stržených kapiček louhu, a výstup z prací nádrže je přiveden do odlučovací nádrže s Raschigovými kroužky pro odloučení zbytkové vody, odkud je vodík přiveden do nízkotlaké vodíkové nádrže, a vysrázená voda je přivedena do nádrže havarijní a provozní vody.

Pro vymrazem poslední zbytkové vody obsažené ve vodíku je výhodné, když nízkotlaká vodíková nádrž je propojena s chladičem pro chlazení vodíku v nízkotlaké vodíkové nádrži.

V dalším výhodném provedení zařízení podle vynálezu je řešena otázka provozního vodíku, který je potřebný k proplachování zařízení, a to lak. že nízkotlaká vodíková nádrž je přes středotlaký kompresor propojena se středotlakým zásobníkem provozního vodíku, určeného k proplaehování reaktoru a provozních nádrží pro výrobu a úpravu vodíku a dalších produktů a pro úpravu reakční kapaliny.

V dalším výhodném provedení zařízení podle vynálezu je nízkotlaká vodíková nádrž přes vysokotlaký kompresor propojena s vysokotlakou vodíkovou nádrží, ze které je komprimovaný vodík přiveden do plnícího a distribučního místa vodíku. Vodík je možno distribuovat např. v tlakových lahvích, nebo jiným způsobem dle požadavku odběratele. Další z možných způsobů využití takto vyrobeného a upraveného vodíku je jeho opětovná dekomprese a použití pro pohon spalovacího motoru ve směsi s kyslíkem, přičemž spalovací motor může pohánět alternátor nebo generátor pro výrobu el. energie, která může být prodávána do distribuční sítě.

Další výhodná provedení zařízení podle vynálezu jsou určena k regeneraci použité reakční kapaliny (směs vody, hydroxidu hlinitého a částic hliníku). V jednom výhodném provedení zařízení je výstup použité reakční kapaliny z reaktoru přiveden na vstup nádoby s elektromagnetem pro odloučení feromagnetických příměsí, jejíž výstup je přiveden na vstup mechanického filtru pro odloučení mechanických příměsí, jehož výstup je přiveden na vstup prvního precipitátoru At(OH)₃ pro vysrážení hydroxidu hlinitého, který je propojen s prvním zásobníkem kyseliny chlorovodíkové, jeho výstup je připojen na vstup filtru na odstranění A1(OH)₃, z něhož je výstup čisté reakční kapaliny přiveden do mezizásobníku reakční kapaliny, a výstup odfiltrovaného hydroxidu hlinitého je převeden k dalšímu zpracování.

V dalším výhodném provedení zařízení podle vynálezu je čistá reakční kapalina dále regenerována pro opětovné použití, přičemž výstup čisté reakční kapaliny je z mezizásobníku reakcm kapaliny připojen na vstup nádrže regenerované reakční kapaliny, přičemž nádrž je propojena s prvním zásobníkem hydroxidu sodného a výstup regenerované reakční kapaliny je z nádrže přiveden zpět na vstup reaktoru.

Dale je výhodné, když nádrž havarijní a provozní vody je propojena s reaktorem, s prací nádrží, a s odkysličovací a sytící nádrží pro odkysiičení provozní vody a její sycení vodíkem.

Rovněž je výhodné, když zařízení podle vynálezu zahrnuje zásobník chladicí vody, který je propojen s teplovodním výměníkem reaktoru, s prací nádrží a s odkysličovací a sytící nádrží.

V dalším výhodném provedení vynálezu je zařízení upraveno pro finální purifikaci a prodej čistého hydroxidu hlinitého, a to tak, že výstup reakční kapaliny z mezizásobníku reakční kapaliny a regenerované reakční kapaliny z nádrže regenerované reakční kapaliny je přiveden do neturalizátoru, který je propojen s druhým zásobníkem kyseliny chlorovodíkové, a výstup neutralizované suspenze z neutralizátoru je přiveden na vstup prvního filtru A1(OH)₃, jehož výstup je připojen na vstup druhého precipitátoru AI(OH)₃. jehož výstup je připojen na vstup druhého filtru A1(OH)₃. jehož výstup je přiveden na vstup nádrže pro praní Al(0H)3, jejíž výstup je veden na vstup třetího filtru A1(OH)₃. a výstup separovaného hydroxidu hlinitého je z třetího filtru A1(OH)₃ přes sušičku veden na balící a distribuční místo pro prodej A1(OH)₃

Z technologického hlediska je výhodné, když druhý precipitátor A1(OH)₃ je propojen s nádrži teplé provozní vody, do které je přivedena horká voda z teplovodního výměníku reaktoru.

Rovněž je výhodné, když s druhým precipitátorem A1(OH)₃ je propojen druhý zásobník kyseliny chlorovodíkové.

Dále je výhodné, když s druhým precipitátorem A1(OH)₃ je propojen druhý zásobník hydroxidu sodného.

V dalším výhodném provedení zařízení podle vynálezu je připraven chlorid sodný jako finální produkt pro prodej. Roztok chloridu sodného z prvního filtru A1(OH)₃ je přiveden na vstup krystalizačního zařízení NaCl, odkud je výstup vykrystalizovaného chloridu sodného přes zařízení pro sušení NaCl přiveden do skladu NaCl k expedici.

V technologicky výhodném provedení vynálezu krystalizační zařízení NaCl tvoří alespoň jedna vana s přívodem teplé provozní vody z nádrže teplé provozní vody, opatřená sběračem solných par vyústěným do kondenzátoru.

Pro využiti veškerých odpadních solných roztoků je výhodné, když do krystalizačního zařízení NaCl je přivedena kapalná fáze z třetího filtru A1(OH)₃.

Pro energetické využití teplé vody vznikající v provozu je výhodné, když k zařízení pro sušení NaCl je přivedena teplá provozní voda z nádrže teplé provozní vody.

, Pro energetické využití chladicí vody je výhodné, když zařízení zahrnuje zásobník chladicí vody, do kterého je zaústěn přívod z úpravny vody, z krystaiizaěniho zařízení NaCl a z kondenzátem a chladící voda ze zásobníku je přivedena do reaktoru, do prací nádrže, do odkysliěovací a sytící nádrže, do neutralizátom a do nádrže na praní A1(OH)₃ Nakonec je výhodné, když je reaktor opatřen míchacím zařízením.

Výhody způsobu a zanzeni pro výrobu vodíku a dalších produktů podle vynálezu lze spatřovat zejména vtom, že zaručuje bezpečný provoz vhodný pro výrobu vodíku v průmyslových podmínkách, poněvadž veSkerý vzduch, který by mohl způsobit vznik explozivní směsi, se ze zanzeni před vlastni reakcí vyčerpá. Další výhody spočívají v dosažení vysokého stupně čistoty jak vyrobeného vodíku, tak i hydroxidu hlinitého, a ve výrobě dalších obchodovatelných produktů jako je chlorid sodný, teplo a elektrická energie. Provoz je ekonomický a ekologický, s minimální environmentální zátěží.

Přehled obrázků na výkresech

Vynalez bude blíže osvětlen pomocí výkresů, na nichž znázorňují obr. 1 technologické schéma způsobu a zařízení podle vynálezu, obr. 2 schematické znázornění reaktoru.

Příklady provedení vynálezu

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní příklady uskutečněni vynálezu jsou představovaný pro ilustraci, nikoli jako omezeni příkladů provedení vynálezu na uvedené případy. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větši či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním vynálezu, která jsou zde speciálně popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících patentových nároků.

Příklad provedení způsobu výroby vodíku a zařízení k provádění tohoto způsobu je znázorněn na obr. 1.

Hlavní vstupní surovinou pro výrobu vodíku je odpadní hliník, např. uzávěry lahví, vička od jogurtů, paštik a podobných výrobků, tuby od kondenzovaného mléka, obaly čokolád, másla apod., dále plechovky, krémové dózy, obaly sýrů a mnoho dalších. Tento odpadni material se shromáždí ve výkupním a přijímacím místě 43 hliníku, které leží mimo tzv. vodíkovou zónu tj. zónu hlavního výrobního zařízení, ve kterém se vyrábí hliník. Odtud se hliník přepraví na třídící a drticí zanzeni 40 hliníku, které leží rovněž mimo vodíkovou zónu. Zde se hliník na pásu manuálně přetřídí, aby se separovaly plasty, papír apod. Tento vytříděný odpad se odváži do spalovny. Hliník se dále drti na částice o velikosti 4 -6 mm a ukládá se ve skladu 41 drceného hliníku, který může ležet taktéž mimo vodíkovou zónu.

Odtud se drcený hliník dopravuje do plnícího a dávkovaciho zařízeni 7, které již leží ve vodíkové zóně, a jeho zásobník a další součásti jsou před každým provozem vakuovány jako každé jiné zařízeni ve vodíkové zóně. Zásobník plnicího a dávkovaciho zařízení 7 se plni pásovým dopravníkem, plněni drceného hliníku do reaktoru 1 je automatické, pomocí šnekového dávkovaciho dopravníku.

Další surovinou pro výrobu vodíku je voda. Ta se čerpá z vodovodního řádu, přechází přes úpravnu vody 44 a shromažďuje se v zásobníku 23 chladiči vody ležícího mimo vodíkovou zónu, odkud je vedena v prvé řadě do reaktoru 1 a také do dalších částí zařízeni, jak bude dále popsáno.

Další surovinou pro výrobu vodíku je hydroxid sodný, který se nakupuje a skladuje v prvním zásobníku 20 hydroxidu sodného ve vodíkové zóně, odkud se vede do nádrže J9 pro regeneraci reakční kapaliny (směs hydroxidu sodného a vody) a následně do reaktoru L Hydroxid sodný se skladuje také v druhém zásobníku 37 hydroxidu sodného v bezvodíkové zóně.

Poslední surovinou potřebnou pro výrobu vodíku podle vynálezu je kyselina chlorovodíková, která se shromažďuje v prvním zásobníku 15 kyseliny chlorovodíkové ve vodíkové zóně a v druhém zásobníku 36 kyseliny chlorovodíkové mimo vodíkovou zónu, a používá se k precipitaci A1(OH)₃ a k neutralizaci reakční kapaliny.

Vlastni výroba vodíku probíhá ve vodíkové zóně, která je na obr. 1 znázorněna jako oblast ohraničená přerušovanou čarou, a která zahrnuje všechna podstatná zařízeni sloužíc! pro výrobu vodíku, především reaktor 1. Reaktor 1 je uzavřená nádoba, ve které probíhá známá chemická reakce pro výrobu vodíku:

2AI + 6H?O + NaOH —► 2A1(OH)₃ + 6H + TEPLO

Hhmk se do reaktoru 1 dávkuje z plnícího a dávkovaciho zařízeni 7 opatřeného šnekovým dávkovacím dopravníkem. Reaktor 1 je naplněn do 50 % svého objemu 50%jnim( vodním roztokem hydroxidu sodného. V jiném příkladu provedení může být použit i hydroxid draselný. Reakce v reaktoru 1 probíhá za stálého míchání, a poněvadž se jedná o silné exotermickou reakci, musí být přebytečné teplo odváděno pomocí aktivního chlazení vodou, teplovodním výměníkem 2 ve dvojitém plášti reaktoru £. Teplá voda se odvádí dále do provozu nebo k dalšímu využití (k prodeji). V reaktoru 1 se udržuje provozní teplota na hodnotě max 85 °C. Vodík vyvinutý v reaktoru £ se odvádí k praní do prací nádoby 6 a reakční kapalina (směs H₂O a NaOH se zbytky hliníku) se odvádí k separaci kovových čistí do nádoby ££ s elektromagnetem. Při jakékoli poruše, například při výpadku elektrického proudu, kdy by došlo ke spontánnímu zvyšování tlaku nebo teploty, musí být okamžitě reakce přerušena pomocí připuštění studené vody z nádrže £3 havarijní a provozní vody, a zastaví se pnsun dalšího hliníku z plnícího a dávkovacího zařízení λ Reaktor £ je konstruován na podtlak alespoň 0,5 kPa a přetlak 1 MPa.

V provedení podle obr. 2 je reaktor £ uzavíratelná tlaková nádoba opatřená šroubovací horní přírubou 47, ve které jsou vyvedeny různé výstupy k ovládání, dále je v ní vstup hliníku 48 od plnícího a dávkovacího zařízení 7, pojistný ventil 49 s výstupem na sběrné potrubí K komína 5, výstup vodíku 50 vedený do prací nádrže 6, výstup proplachu 51 vedený na vakuovou pumpu 4. Dovnitř reaktoru £ je bočně zaústěn přívod reakční kapaliny, odvod reakční kapaliny a přívod havarijní a provozní vody. Ve spodní části reaktoru £ je uspořádáno míchací zařízení 52 poháněné elektromotorem.

Reaktor £ jakož i plnící a dávkovači zařízení 7, jakož i všechna další zařízení v tzv. vodíkové zóně jsou propojeny s vakuovou pumpou 4 tak, že vstupy od jednotlivých zařízení jsou přivedeny na sběrné potrubí VP. Pomocí této vakuové pumpy 4 se musí před každým spuštěním výrobní linky do provozu, nebo po otevření některé nádoby během provozu, celá výrobní linka postupně (každá nádrž zvlášť) vakuovat na podtlak cca 1,3 kPa a následovně napustit čistým vodíkem o kvalitě min 99,5 %. Jde o vodík označený jako ,,¾ proplač h“, který se bere ze středotlakého zásobníku 24 provozního vodíku a rozvádí se do každé nádrže ve vodíkové zóně. Následně se každá nádrž ve vodíkové zóně opět vakuuje a znovu napustí vodíkem ,,¾ proplach“ na přetlak 0,1 MPa. Veškerý odsátý vzduch i proplachovací vodík se odvádí na komín 5, do kterého je vyveden výstup vakuové pumpy £ Tento proces je nezbytný z důvodu bezpečnosti, odsátím veškerého vzduchu se sleduje to, aby obsah kyslíku v hotovém vyrobeném vodíku nepřesáhl hranici 10 ppm.

Komín 5 je tvořen rourou o vnitřním průměru 150 mm, a výšce přesahující nej vyšší bod technologického zařízení výrobní linky včetně střech. Komín 5 není a ani nesmí být opatřen koncovým hořákem. Přicházející směs vodíku se vzduchem se vypouští přímo do atmosféry, přičemž vypuštěný vodík stoupá vzhůru a nemůže se tedy nikde nahromadit do stádia explozivní směsi, tzn. 1 - 99 % H/O,. Vypouštěný vodík nepředstavuje látku, která by způsobovala skleníkový efekt, není ani jedovatý ani toxický a v tak velkém zředění není ani explozivní. Životní prostředí není zatěžováno pachem, polétavými částicemi atd.

Do komína 5 je dále přes pojistný ventil přiveden přímý výstup z reaktoru 1 (sloužící k upouštění nebezpečného přetlaku), a na sběrné potrubí K komína 5 jsou přivedeny výstupy jednotlivých zařizeni a nádrží ve vodíkové zóně, které jsou opatřeny pojistnými ventily a slouží k odvedení nebezpečného přetlaku.

Důležitým znakem výrobního procesu podle vynálezu je čištění vyvíjeného vodíku. Vodík z reaktoru 1 je odváděn do prací nádrže 6, která je naplněná do 70 % objemu upravenou bezkyslíkovou vodou z nádrže 13 havarijní a provozní vody. Zbylých 30 % objemu prací nádrže 6 tvoří vypraný vodík. Vodík se do prací nádrže 6 přivádí přes malé otvo^, aby perlil přes daný sloupec vody. Tímto se zbaví vodních par jakož i stržených kapiček louhu. Do prací nádrže 6 je voda doplňována z nádrže 13 havarijní a provozní vody. Určitá cast použité vody odchází do prvního precipitátoru 16 AI(0H)₃. Vypraný vodík odchází k odloučení vody do odlučovací nádrže 8.

Odlučovací nádrž 8 je nádoba naplněná do 90 % svého objemu Raschigovými kroužky, kde se stržená voda z prací nádrže 6 vysráží a po kroužkách steče dolů a následně se odvádí do nádrže 13 havarijní a provozní vody. Vodík pokračuje už relativně suchý do nízkotlaké vodíkové nádrže 3.

Nízkotlaká vodíková nádrž 3 slouží jednak jako mezisklad vyrobeného vodíku a dále k odloučení poslední zbytkové vody za pomocí vymrazovacich lamel ochlazovaných až na 20 °C. Vymrazování se provádí pomocí chladiče 22. Lamely se musí cyklicky odmrazovat teplou provozní vodou z nádrže 35 teplé provozní vody. Odtátá voda se odvádí do nádrže 13 havarijní a provozní vody. Vysušený vodík se z nízkotlaké vodíkové nádrže 3 se přes středotlaký kompresor 2Γ Hákuje do středotlakého zásobníku 24 provozního vodíku, odkud se používá jako H₂ proplach k proplachování (plnění a vakuováni) nádrží ve vodíkové zóně. Tlak v nízkotlaké vodíkové nádrži 3 musí být menši než je tlak provozní. Obsah vody V hotovém vodíku by neměl přesahovat hodnotu 5 ppm.

Přebytek vodíku z nízkotlaké vodíkové nádrže 3 se převádí přes vysokotlaký kompresor 21 do vysokotlaké vodíkové nádrže 9, kde je skladován pod tlakem 230 at.

Z vysokotlaké vodíkové nádrže 9 se vodík dále distribuuje v plnicím a distribučním místě JO vodíku. Vysokotlaká vodíková nádrž 9 je rovněž vybavena odvodem zbytkové zkondenzované vody, která se odvádí do nádrže JI havarijní a provozní vody.

Plnicí a ihslribučni místo JO vodíku muže představovat různé způsoby využití a prodeje vyčištěného produktu (záleží na dohodě s odběrateli). Vodík se může například plnit do tlakových lahví, nebo po opětovné redukci tlaku se může používat k vlastní výrobě elektřiny, kdy je vodík přiváděn do motoru 45, který pohání alternátor 46 vyrábějící elektrickou energii.

Dalším důležitým znakem způsobu a zařízení podle vynálezu je úprava reakční kapaliny a výroba hydroxidu hlinitého. Reakční kapalina je z reaktoru 1 odváděna do nádoby 11 s elektromagnetem, který zachycuje veškeré magnetizovatelné částice. Může se jednat hlavně o železo s příměsi stopových prvků jiných kovů. Reakční kapalina pokračuje dále do mechanického filtru 12, což je nádoba vybavená filtry seřazenými sestupné od 1000 mikrometrů do 4 mikrometrů. Při této filtraci se odstraní veškeré mechanické částice větší než 4 mikrometty. Vyčištěná reakční kapalina pokračuje dále ke zpracování do prvního precipitátoru 16 A1(OH)₃.

Pro provoz zařízení ve vodíkové zóně jsou důležité pomocné nádrže, zejména nádrž 13 havarijní a provozní vody, která slouží k první řadě jako zásobárna havarijní vody, dojde-li k nekontrolovatelné reakci v reaktoru 1. Dále slouží jako nádoba pro sběr veškeré provozní upravené a bezkyslíkové vody, jakož i k přípravě regenerované reakční kapaliny.

S nádrži 13 havarijní a provozní vody je propojena odkysličovací a sytící nádrž M, která slouží k odvzdušnění nově přicházející upravené vody ze zásobníku 23 chladící vody a k jejímu následnému nasycení provozním vodíkem (H₂ proplach). Takto upravená voda se prepousti pomocí středotlakého provozního vodíku (H₂ proplach) do nádrže B havarijní a provozní vody. Další pomocnou nádrží je první zásobník 15 kyseliny chlorovodíkové, což je nadrz na odkyshčenou HCI, která se používá k částečné neutralizaci reakční kapaliny v prvním precipitátoru 16 A1(OH)₃.

První precipitator J6 AI(OH), je nádoba, ve které se u reakční kapaliny přicházející z mechanického filtru 12 částečně sníží pH pomocí HCI z výše zmíněného prvního zásobníku 15 kyseliny chlorovodíkové, a to na hodnotu pH - 12,95. přičemž se vysráží většina rozpuštěného hydroxidu hlinitého AI(0H)₃ z reakční kapaliny. Suspenze se následné odvede k filtraci do filtru 17 na odstranění Ai(OH)₃ z reakční kapaliny. Filtr 17 je nádoba opatřená filtry o velikosti od 80 mikrometrů do 20 mikrometrů sestupně. Odfiltrovaný hydroxid hlinitý se manuálně převádí do druhého precipitátoru 29 AI(OH)₃ v bezvodíkové zóně, čistá reakční kapalina do převádí do mezizásobníku 18 reakční kapaliny. V tomto zásobníku se reakční kapalina rozděluje tak, že 80 % kapaliny odchází do nádrže 19 pro regeneraci reakční kapaliny a 20 % reakční kapaliny se vede do neutralizátoru 25, kde se provádí její úplná neutralizace.

Nádrž 19 pro regeneraci reakční kapaliny slouží k přípravě-zregenerované reakční kapaliny pro další použití v reaktoru 1. Zde se sloučí 80 % částečně zneutralizované reakční kapaliny přicházející z mezizásobníku 18 reakční kapaliny a 20 % nového louhu z prvního zásobníku 20 hydroxidu sodného. Takto nově upravená reakční kapalina jde zpět do reaktoru 1, zbylých 20 % reakční kapaliny odchází do neutralizátoru 25. První zásobník 20 hydroxidu sodného je nádoba na Čistý nový 50%M hydroxid sodný, který se přidává do reakční kapaliny podílem 20 % objemových. Louh je odkysličený, nasycený vodíkem, a přidává se do nádrže 19 pro regeneraci reakční kapaliny.

Kromě vodíkové zóny je pro provoz zařízení podle vynálezu důležitá i tzv. bezvodíková zóna (na obr. 1 vyznačena mimo vodíkovou zónu ohraničenou přerušovanou čarou). Prvním zařízením v bezvodíkové zóně je zásobník 23 chladící vody, což je nádoba sloužící jako nádrž chladicí vody pro reaktor 1, jakož i zásobník upravené provozní vody. Voda do zásobníku 23 se získává z úpravny vody 44 z vodovodního řádu, nebo z jiného zdroje, a dále také z krystalizačního zařízení 27 NaCl, případně se přivádí i kondenzát z kondenzátoru 28. Voda ze zásobníku 23_chladící vody se odvádí do reaktoru 1, do prací nádrže 6, do odkysličovací a sytící nádrže 14, do neutralizátoru 25 a do nádrže 31 pro praní A1(OH)₃, jak bude dále popsáno.

Většina zařízení uspořádaných v bezvodíkové zóně slouží k purifikaci hydroxidu hlinitého a ke zlepšení jeho vlastností pro následný prodej, dále tato zařízení slouží k výrobě chloridu sodného NaCl, a k rozvodu teplé provozní vody.

Reakční kapalina odcházející z mezizásobníku 18 ve vodíkové zóně je vedena do neutralizátoru 25 v bezvodíkové zóně. Neutralizátor 25 je nádoba sloužící k úplné neutralizaci reakční kapaliny, a to naředěním chladicí vodou ze zásobníku 23 chladící vody na poměr 2 : L a dále pomocí 37%^n( HC1 z druhého zásobníku 36 kyseliny chlorovodíkové. Kyselost reakční kapaliny se upraví na hodnotu pH = 7,0 . přičemž se vysráží veškerý hydroxid hlinitý obsažený v reakční kapalině. Potom odchází tato suspenze k filtraci do prvního filtru 26 Λ1(ΟΗ)₃. První filtr 26 A1(OH)₃ je nádoba opatřená filtry v sestupné velikosti síta od 80 mikrometru do 20 mikrometrů, na kterých se zachytí vysrážený hydroxid hlinitý. Ten se po nasyceni filtru manuálně dopraví do druhého precipitátoru 29 A1(OH)₃. Roztok chloridu sodného odchází z prvního filtru 26 do krystalizačního zařízení 27 pro krystalizaci NaCl. Krystahzacm zanzení 27 sestává ze tří van o objemu 10 m3, do kterých přichází solný vodný roztok z prvního filtru 26 Al(OH)₃ a z třetího filtru 32 A1(OH)₃. Zde se roztok soli odpaří pomocí teplé provozní vody z nádrže 35 teplé provozní vody. Při teplotě 85 °C sůl vykrystalizuje a manuálně se dopraví do zanzení 34 pro sušení NaCl. Vodní páry ze solných roztoků jsou vedeny do kondenzátem 28, ochlazená provozní voda se odvádí do zásobníku 23 chladící vody. Kondenzátor 28 slouží ke kondenzaci vodních par přicházející^ z krystalizačního zařízení 27 NaCl. Zkondenzovaná voda se z kondenzátem 28 odvádí do zásobníku 23 chladící vody.

V zanzení 34 pro sušení NaCl se vykrystalizovaný chlorid sodný z krystalizačního zanzení 27 usuší ve vanách, rovněž pomocí teplé provozní vody z nádrže 35 teplé provozní vody, a následně se manuálně převede do skladu 38 NaCl k expedicí. Solné páry ze sušení se odvádí do atmosféry.

Pokud se týká purifikace hydroxidu hlinitého, bezvodíková zóna je osazena druhým precipitátorem 29 A1(OH)₃, což je nádoba ve které se sloučí hydroxid hlinitý z filtru 17 na odstranění A1(OH)₃ ve vodíkové zóně a z prvního filtru 26 A1(OH)₃ v bezvodíkové zóně, po přidání nového čistého louhu z druhého zásobníku 37 hydroxidu sodného a po zahřátí na teplotu 85 °C se hydroxid znovu rozpustí, a po přidání příslušné dávky 37%^ HCI z dmhého zásobníku 36 kyseliny chlorovodíkové se pH roztoku upraví na pH = 7,0 a odvede se k filtraci do dmheho filtru 30 A1(OH)₃ Dmhý filtr 30 je rovněž opatřen filtry se sestupnou velikostí sít od 80 mikrometrů do 20 mikrometrů. Zde se odloučí vysrážený hydroxid, který se manuálně převede do nádrže 31 pro praní A1(OH)₃ Louh se odčerpá k úpravě vodíkem do nádrže 42 pro odvzdusněm a syceni louhu vodíkem ve vodíkové zóně. V nádrži 31 pro praní A1(OH)₃ se přefiltrovaný hydroxid z dmhého filtru 30 smíchá s čistou vodou ze zásobníku 23 chladící vody a za stálého míchání se rozpustí NaCl obsažený v suspenzi. Poté se suspenze nechá sedimentovat, přepadem se solný roztok odvede do třetího filtru 32 A1(OH)₃. znovu se naplní čistá voda a sediment se rozmíchá po provedení analýzy na přítomnost NaCl. Pakliže je výsledek analýzy negativní, suspenze se odvede do třetího filtru 32 A1(OH)₃. Je-li i po druhem praní NaCl stále přítomen, praní se opakuje znovu až do požadované kvality. Třetí filtr 32 hydroxidu hlinitého je stejně jako v předchozích případech tvořen nádobou opatřenou filtry od 80 mikremetrůl do 20 mikrometrů sestupně. V této nádobě se již čistý vypraný hydroxid hlinitý odfiltruje a manuálně se převede k sušení do sušičky 39, vodní fáze se odvede do krystalizačního zařízení 27 NaCl. Sušička 39 hydroxidu hlinitého obsahuje vany vytápěné teplou provozní vodou z nádrže 35 teplé provozní vody. Po vysušení hydroxid hlinitý pokračuje k expedici do balicího a distribučního místa 33 A1(OH)₃ vodní páry se odvádí do atmosféry. Balící a distribuční místo 33 je tvořeno halou pro skladování suchého hydroxidu hlinitého určeného k prodeji ve formě jaké požaduje odběratel.

Bezvodíková zóna obsahuje i pomocná zařízení, jako je nádrž 35 teplé provozní vody. Jde o nádrž na horkou vodu přicházející od chlazení reaktoru L Horká voda se rozvádí do celého provozu, přebytek se pak může použít k dalším účelům například k sušení dřeva a podobně. Druhý zásobník 36 kyseliny chlorovodíkové je nádrž na 37% kyselinu chlorovodíkovou používanou k neutralizaci louhu v prvním precipitátoru 16 A1(OH)₃neutralizátoru 25 a druhém precipitátoru 29 A1(OH)₃, a pro doplnění prvního zásobníku 15 kyseliny chlorovodíkové ve vodíkové zóně. Druhý zásobník 37 hydroxidu sodného tvoří nádrž ke skladování provozního louhu (nakupovaného), který se používá k neutralizaci v prvním precipitátoru 16 A1(OH)₃ neutralizátoru 25 a druhém precipitátoru 29 A1(OH)₃ a k doplnění prvního zásobníku 20 hydroxidu sodného ve vodíkové zóně.

Průmyslová využitelnost

Způsob a zařízení podle vynálezu lze použít k průmyslové výrobě vodíku a dalších produktů z odpadních hliníkových materiálů v různých formách, přičemž vodík i další produkty jsou puntíkovány do stavu vhodného pro další průmyslové využití.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

Způsob výroby vodíku a dalších produktů z odpadního hliníku jeho reakci s vodou V reaktoru (!) za přítomnosti hydroxidu sodného nebo draselného jako katalyzátoru a za vzniku A1(OH)₃ a tepla, vyznačující se tím - i ^{JlC1 se} tím, ze z reaktoru (1) a/nebo dalších pomocných zařízení se před víasmí reakcí postupné odčerpává plyn pomocí vakuové pumpy (4) _ω podtlak _{alespoň 0 5} pomocná zařízení napustí vodíkem o čistoté alespoň 99,5 znovu se z nich postupně odčerpává plyn a znovu se napustí vodíkem o čistotě alespoň 99,5 % na přetlak alespoň 0,1 MPa, pMemž plyn odsátý z reaktoru (1) a/nebo z dalších pomocných zařizenb vakuovou pumpou (4) « odvádí _{do komIna} atmosféry.
2.

Způsob Výroby vodíku podle nároku 1, v y z n a č u j í c í vyrobený v reaktoru (1) se pere v prací nádrži (6) odvzdušňuje a sytí vodíkem.

se t í m , že vodík v upravené provozní vodě, která se
3.

Způsob výroby vodíku podle nároku 2, v y z „ a č u j í e i , e t i m , že vodík z prací nádrže (6) se vede k odloučení zbytkové vody do odlučovací nádrže (8) opatrene Rasch.govými kroužky, a následné se shromažďuje v nízkotlaké vodíkové ňadra, (3). ve které se poslední zbytková voda vymrazí pomocí mrazicích lame! spojených s chladičem (22).
4.

Způsob vyroby vodíku podle nároku 3, v y z „ a í „ j í _{c ( s e t ( m} , _žez nízkotlaké vodíkové nádrže (3) se komprimuje do středotlakého zásobníku (24) “° vodíku (H_; PROPLACH), který se použije k pmplaehování reaktoru (1) a dalších pomocných zařízeni, a k sycení upravené provozní vody vodíkem.
5.

Způsob výroby vodíku pod!e nároku 1, vyznačující se t i m , že použitá reakcn. kapalina z reaktoru (I), obsahující _H;O, NaOH a částečky Aí, se vede na vstup nádoby _(H) s elektromagnetem, kde se odloučí feromagnetické plímési, následně se vede na vstup mechanického filtru _(I2), kde se odloučí mechanické příměsi, odtud se pnvad. na vstup prvního ptecipitátoru (16) AI(OH)„ kde dochází k vvsrážem

4T » V t “ “t“ ⁱ—’—~ S .7' (17) „a odstraněni A₁₍OH),, a čistá reakční kapaiina se jímá a regenerue přídavkem nového hydroxidu _{sodného a} k opětovně výrobě vodíku v reaktoru (1).
6.

Způsob výroby vodíku podle nároku 5, v y z n a č u i í e l s , .

, .. ‘.vnucující se 11 m, že část čistě ob _d Τ’“ ^{20 %} °^’ ^a s Výhodou se H _h7 (25). kde se ředí vodou v poměru 2 : í _a upravuje

PH na hodnotu 7.0 pomocí kysefiny chlorovodíkové, přičemž se vysráží hydroxid ⁰¹ y, ery se odfiltruje pomocí prvního filtru (26) A1(OH)„ přivede se do druhého ^přMdí * “X

-c X»77 ⁾³'^{přidá se nový ,ouh}·^{sm& se} ~ *

77 ě T ^PH “ ^hOdn°^{tU 7Λ 8} «n.
7’ X™ 7 ^P7^{1,rOVaný l0Uh Se Vede d}° ^{nító (42}’ - o—uje a pnvadi se do mezízásobníku (18) reakční shromažďována použitá reakční kapalina.

7.

kapaliny, kde je

Způsob výroby podle nároku 6, v y z n a č u j í c i _{s e}

X leho míchám se rozpuafi _NaCl obsažený v suspenzi, poté se suspenze nechá mentovat, so!ný roztok se odvede do třetího fihru (32) A1(OH)₃, do nádrže (31) se znovu doplm voda, a sediment se rozmíchá po analýze „a přítomnost Nad poté se pr-s pram _{buď opak},_e. ·
8.

Způsob výroby vodíku podle nároku 7, hlinitý odfiltrovaný na třetím filtru (32) a distribučního místa (33) A1(OH)₃.

vyznačující se í í m , Že hydroxid se suší na sušičce (39) a převádí se do balicího
9.

Způsob výroby vodíku podle nároků 7 nebo 8, vyznačující _se _ solný vodní roztok z třetího filtru (32) Al(OH) se η ’ ^Ze

.... ^{( }} ů°H)3 se vede do krystal izačního zařízení

7 kde se „echa pn teplotě ₈₅ »_c v_{ykrystalizovat} <34) pro susem NaC! a převede se do skladu (38) Nad k expedici.
10. Způsob výroby vodíku podíe alespoú jednoho znárokú 1 až 9, v y z ňuj]_c7 se t. m , ze druhý precipitator (29) A1(OH)_X krystalizačnl zařízení (27) NaCl a zanzen, (34) pro sušení NaCÍ jsou připojeny na rozvod teplé vody z nádrže (35) teplé provozní vody, do které se přivádí horká voda z teplovodního výmčníku (2) reaktoru

ZaHzeni _pro výrobu vodíku z odpadního hliníku jeho reakcí s vodou za přítomnosti y roxtdu sodného nebo draselného jako katalyzátoru, za vzniku AI(OH), a tepla Z upc. reaktor (1) opatřený teplovodním výméníkem (2) a alespoň jednu’ nízkotlakou vodíkovou nádrž (3), vyznačující se t í m , že obsahuje atespoh jednu provozní nádrž pro úpravu reakční kapahny nebo _reakčních produktů přičemž vnitřní prostor reaktoru (1), nízkodaké vodíkové nádrže (3) a provozní nádrže je propojen s vakuovou pumpou 64) íeiíž vúctnn j , .

, jejíž vystup je vyveden do komína (5), a zároveň reaktor (1), nízkotlaká vodíková nádrž (3) a provozní . _t ⁽ provozní nádrž jsou pres pojistné ventily samostatně propojeny s komínem (5). ^y

12.

13.

14.

Zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím - · J ^C1 se tím, ze vystup vodíku ^Je ^{a (6)} ™^d-h par a (8UR _h ^10,Λ“’ ^3ZΡΗ^ “° ^-aei nádrže O„ P- Ptoni zbytkové vody, odkud je vodík přiveden do nízkotlaké vodíkové nádrže (3), a vysrážená voda je přivedena do nádrže (13) navanjni a provozní vody. ⁷ podle nároku _se ^{PrOPOJena SChladÍČem} ’^{22) Pr0} “ vodíkové

IlaUrZl ^.ÍJ.

Zařízení podle nároků 12 nebo 13, v v z n a & u i í n í i·. , ’ vyznačující se tím, že nízkotlaká vodíková nádrž (3) je přes středotlaký kompresor 621'1 . , _ ^{K Ky Kom}Presor (21 ) propojena se středotlakým sobnikem (24) provozního vodíku (H2 PROPLACm x -i.

,₊ ¹ KOrLACH), určeného kproplachování reaktoru a provozních nádrží nm ’ u

P ovozmch nádrži pro výrobu a opravu vodíku a dalších produktů a p_roupravu reakční kapaliny. ^P
15. Zazení pode aiespoňj^ nízkotlaká vodíková nádrž (U - ^{J 1 s e 11 m} , že
16. Zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím ' - kapaliny z reaktoru (1) íp « π ^m ’ ^{ze v}Z^stuP použité reakční y reaKtoru (1) _Je přiveden na vstup nádobv Π n e odloučení feromagnetických orim^í...... .^{} s elektroma}g*etem pro filtru (12) pro odl “ - ’ ^Př'^{Veden na vstu}P mechanického ( P odloučeni mechanických příměsí, jehož výstup ie nřiv d prvního precipitátoru (16) Al(OH) nrn - ^y Předen na vstup „ · ^{1 J} A1(OH)₃ pro vysražem hydroxidu hlinitého kterv íp

P pojen s prvnnn zásobníkem (! 5) kysebny chlorovodíkové, jeho výstup je „Z

- vstup filtru ₍₁₇₎ „a ^tranční přiveden do mezizásobníkuiT 8) ,· ^{P reakčni} kapaliny hlinitého je veden k daiáímu zpraeoyj
17.
18.
19.

Zařízeni podle nároku 16, vyznačující se tl_m · kapaliny je z mezizásobníku _(l8) ‘ regenerované reakční kapdmy _při^ ” “ (20) hydroxidu sodného ’ ^ΡΓνΠ”

Poveden zpét do reaktoru fl)

Zařízení podle alespoň jednoho _z 12 až 17, v y z _{n a č u} ; ₍ , vodíkem. ‘ ’ ^ΡΠ> “““ ~ vody a její sycení

Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 11 _až18,_vy , ,.

zahrnuje zásobník (23) rhinal - , ^Isetim,že reaktoru (i), _s prací nádrží (6^ 2 ' ^tepl°^V°^dním (2) ( ) a s odkysličovací a sytící nádrží (14),
20.

Z nrnzizá^X^ ‘ ^C ' ^{S e} '^{í,níe V}^P «akční kapaliny «« XX””“ — *——«

J přiveden do neturahzatoru (25). který je propojen

ÍIK

S druhým zásobníkem (36) kyseliny chlorovodíkové, a vý_stup neunmizova^uÍ neumru (25) _Je přiveden _{na vstup} pnpojen na vstup druhého precipitátont (29) A1(OH)₃. jehož výstup je přiveden na vstup druhého filtru (30) Airntn ^J pnveaen na praní AKOffl _ieh - · ’ ^{oz v}y«upje přiveden na vstup nádrže (31) pro praní A1(OH)₃. jehož vystup je veden na vstup třetího filtru (32) ΑΚΟΗ) a w , separovaného hydroxidu hlinitého je ₂ třetího fihru (32) A₁₍OH veden na balící a distribuční místo (33) pro prodej AlfOHX ’
21.

Zařízení podle nároku 20, vyznačující

A1(OH)₃ je propojen s nádrží (35) teplé provozní vody horkovodní výstup z teplovodního výměníku (2) reaktoru (1).’ ^se t í m , že druhý precipitator (29) do které je přiveden
22.

Zařízení podle nároků 20 nebo 21, vyznačující se tím auprecipitátorem (29) A1(OH)₃ je propojen druhý zásobník (36) kyseliny chlorovodíková ove.
23.

Zařízeni podle nároku 20, 21 nebo 22, v y z n a č u i í r í precipitátorem (29) AlfOH) ie nr ^{s e} 11 m , že s druhým > ^(OH)3 je propojen druhý zásobník (37) hydroxidu sodného.
24.

Zařízení podle nároku 20, vyznačuj ící se tím z prvního filtru (26) AlíOm _ie - / ’ ^{& rOZtok ch,oridu sod}ného , ^{3J pnveden na} vstup krystalizačního zařízení (27) NaCl odkud je vystup vykazovaného ch!ondu sodného přes zařízení (34 NaCl pnveden do skladu (38) NaCl k expedici. ¹
25.

^Se ·<™^>~ηί zařízení ( Naci tvon alespoň jedna vana s přívodem teplé provozu,· vody z nádrže (35) tep!é provozu, vody, opatřená sběračem solných par vyústěným do kondenzátům (28).
26.

Zařízení podle nároku 25, vyznač n i í pí zařízení (27) NaCl · w ^{J s e 11}, že do krystalizačního (27) NaCl je phveden výstup kapalné fáze z třetího filtru (32) ΑΚΟΗ),.
27.

Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 24 až 26, v y _z „ , _č „ : , . .

k zařízení (34) pro sušení NaCl - J ^{c 1} a e 11 m , že i P>9 susant NaCl je připojen výstup teplé provozní vody z nádrže ,351 teple provozní vody. ^y naurze (J5)
28. Zařízeni podle alespoň jednoho z nároků 11 až 27, v y z n a č u j í c i se tím že zahrnuje zásobník (23) chíadfci vody, do kterého je zaústěn přívod z úpravny _v^y (44), a výstup vody z krystalizaěního zařízení (27) NaCl a z kondenzátem (28) a chladící voda ze zásobníku (23) je přivedena do reaktoru (1), do prací nádrže (6) do odkyshčovací a sytící nádrže (14), do neutralizátoru (25) a do nádrže (31) na prán,· Al(0H)3.
29. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků II až 28, vyznačující se t í m , že reaktor (1) je opatřen míchacím zařízením (52).