JPS635322B2 - - Google Patents

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JPS635322B2
JPS635322B2 JP58158914A JP15891483A JPS635322B2 JP S635322 B2 JPS635322 B2 JP S635322B2 JP 58158914 A JP58158914 A JP 58158914A JP 15891483 A JP15891483 A JP 15891483A JP S635322 B2 JPS635322 B2 JP S635322B2
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JP
Japan
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hydrogen
ejector
para
cooling means
stream
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JP58158914A
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JPS5973402A (ja
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Kundeitsugu Andoresu
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Sulzer AG
Original Assignee
Gebrueder Sulzer AG
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Publication date
Application filed by Gebrueder Sulzer AG filed Critical Gebrueder Sulzer AG
Publication of JPS5973402A publication Critical patent/JPS5973402A/ja
Publication of JPS635322B2 publication Critical patent/JPS635322B2/ja
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen; Reversible storage of hydrogen
    • C01B3/0089—Ortho-para conversion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
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    • F25B2341/001—Ejectors not being used as compression device
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液体パラ―水素の製造装置に関す
る。従来、液体パラ―水素の種々の型の製造装置
を提供することは既知である。例えば、１つの既
知の装置としては、常態の水素ガス流を圧縮する
圧縮機、圧縮された水素ガスを冷却する冷却手
段、常態の水素をパラ―水素に変換する触媒およ
び冷却された水素ガスの少なくとも１部を液化さ
せるエクスパンダーがある。さらに冷却手段は、
残留水素蒸気を液化させるために用いられ、一方
液体水素を受ける受槽が設けられている。
しかしながら、この既知の構成には、若干の欠
点がある。例えば、若しも受槽中の液体水素の温
度を一定に保つべきであるならば、外部加熱の結
果として発生する蒸気は抽出されなければならな
い。これに対する最も簡単な解決法は、圧縮機が
蒸気を吸気し、かつこの蒸気を液化される常態の
水素と混合してこの蒸気を常態の水素と共に再液
化させることである。残念なことに、このような
操作の効率は不良である。この点について、常態
の水素のパラ―水素への変換には実質的な冷凍エ
ネルギー（refrigeration effort）が必要であり、
しかも水素の冷却に必要な冷凍エネルギーに加え
て設けられなければならない。従つて、パラ―水
素が高圧ガスと向流に冷却手段（例えば熱交換
器）を経て圧縮機に還流する場合は、変換時に費
やされる冷凍エネルギーは高圧ガスの冷却に利用
できない。これは、低温の冷却液に与えられた熱
が再吸着される工程であるパラ―水素の常態の水
素へのもどりは室温においてのみ起こるからであ
る。従つて冷凍エネルギーの連続的な損失があ
る。
また、絞り弁としてエクスパスダーを形成し、
次いで絞り弁の下流に熱交換器を使用することに
よつて前記の型の装置を改良できることも既知で
ある。この構造においては、膨張後に残留する水
素蒸気は凝縮され、しかも熱交換器中で過冷却さ
れるので液体水素は入熱の結果として、受槽中に
水素蒸気が生じるのを防ぐことができる。残念な
ことに、この低温水準の場合、実質的な冷凍エネ
ルギーを与えなければならない。再び、このこと
によつて、エネルギーの実質的な消費を生じる。
受槽圧力を一定に保つ唯一の方法が、加えられた
熱交換器の冷凍エネルギーの調節によることはも
う一つの欠点である。
従つて、本発明の目的は比較的低い冷凍エネル
ギーを要する液体パラ―水素の製造装置を提供す
ることである。
本発明のもう一つの目的は低コストで液体パラ
―水素を製造することである。
簡単には、本発明は、常態の水素の流れをパラ
―水素の冷却された圧縮流に変換する手段、水素
の冷却された流れを膨張させかつ少なくとも１部
液化させるエゼクター、液化された水素を受ける
受槽およびパラ―水素蒸気をその液化用にエゼク
ターに送り出すように、受槽中のガス空間をエゼ
クターの吸込側と接続する吸込ラインを含む、液
体パラ―水素の製造装置を提供する。
常態の水素流をパラ―水素の冷却された圧縮流
に変換する手段には、常態の水素ガス流を圧縮す
る圧縮機、圧縮機の下流に水素の圧縮された流れ
を冷却する冷却手段および流れの中の常態の水素
をパラ―水素に変換する触媒がある。
この装置は、また吸込ライン中の弁および受槽
ガス空間中の圧力に応答する弁の制御手段も含ん
でもよい。
本発明のこれらの目的および利点および他の目
的および利点は、 本発明によつて構成された装置を図式的に説明
する図面と共に採られた下記の詳細な説明から一
層明らかになる。
図面に関して、液体パラ―水素を製造する装置
は、常態の水素流をパラ―水素の冷却された圧縮
流に変換する手段を有している。図示するよう
に、この手段には、供給ライン２から常態の水素
ガス流を受け取り、しかも圧縮する圧縮機１、圧
縮機１の下流に水素の圧縮された流れを冷却する
熱交換器３の形の冷却手段および流れの中の常態
の水素を既知の方法でパラ―水素に変換する（図
示しない）触媒がある。
熱交換器３は、水素の圧縮された流れを転化温
度より低い温度に冷却するのに役立ち、しかも向
流関係でライン４を経て冷却液が供給される。触
媒は、熱交換器３内の内蔵触媒の形であり、かつ
既知の構成である。
また、この装置は、熱交換器３の下流に水素の
冷却された流れを膨張させかつ少なくとも１部液
化させるエゼクター５をも有する。これについ
て、冷却された水素は高圧から一層低圧に膨張さ
れる。
また、この装置は、エクスパンダー５の下流
に、水素の膨張された流れの中の残留水素蒸気を
液化させる熱交換器６の形の第２の冷却手段をも
有する。この点について、エゼクター５から流れ
る蒸気と液体の混合物は、一層多くの液体水素が
形成されるようにさらに冷却される。この熱交換
器６には、熱交換器３と同じ冷却液を流す。
受槽７は、熱交換器６の下流に位置して液化水
素を受ける。図示するように、この受槽７はパラ
―水素から主としてなる生成液体水素を除去でき
る下端に弁８を有している。さらに、受槽７は、
上端にガスまたは蒸気空間９を有する。
吸込ライン１０はパラ―水素蒸気をその液化用
のエゼクター５に送り出すように、受槽７のガス
空間９をエゼクター５の吸込側１１に接続する。
従つて、パラ―水素の加熱および常態の水素にも
どす再変換はない。
また、弁１２は、吸込ライン１１に配置され、
しかも受槽ガス空間９中の圧力に応答して弁１２
を制御する圧力センサー１３の形の手段を設け
る。このようにして、センサー１３は、受槽中の
液体水素の温度を制御するのに役立つ。例えば、
若しもガス空間９内の圧力が増大すると、一層多
くの蒸気が液化用エゼクター５に送り出されるよ
うに圧力センサー１３は弁１２を一層十分に開放
するのに役立つ。逆に、若しもガス圧力が減少す
ると、一層少ない蒸気がエゼクター５に送り出さ
れるように弁１２は一層閉じた位置に向けられ
る。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明によつて構成された装置を具体
的に説明する。 １：圧縮機、２：供給ライン、３：熱交換器、
４：ライン、５：エゼクター、６：熱交換器、
７：受槽、８：弁、９：ガス空間、１０：吸込ラ
イン、１１：吸込側、１２：弁、１３：圧力セン
サー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 常態の水素ガスの流れを圧縮する圧縮機、 前記圧縮機の下流にあり、水素の圧縮された流
    れを冷却するための第１の冷却手段、 前記第１の冷却手段中の流れの通路に設けられ
    そして流れの中の常態の水素をパラ―水素に変換
    するための触媒、 前記冷却手段の下流にあり、水素の冷却された
    流れを膨脹させかつ少なくとも一部液化させるた
    めのエゼクターで吸込側を有するもの、 前記エゼクターの下流にあり、水素の膨脹され
    た流れ中の残留水素蒸気を液化させるための第２
    の冷却手段、 前記第２の冷却手段の下流にあり、液化された
    水素を受けるための受槽、および 前記受槽中のガス空間を前記エゼクターの前記
    吸込側と接続してパラ―水素蒸気をその液化のた
    め前記エゼクターに送り出す吸込ラインを含むこ
    とを特徴とする、液体パラ―水素の製造装置。 ２ 前記吸込ライン中の弁および前記受槽のガス
    空間中の圧力に応答して前記弁を制御する手段を
    さらに含む、特許請求の範囲第１項に記載の装
    置。 ３ 前記エゼクターと前記受槽との間に水素の膨
    脹された流れの中の残留水素蒸気を液化させる冷
    却手段をさらに含む、特許請求の範囲第１項に記
    載の装置。
JP58158914A 1982-10-20 1983-08-30 液体パラ−水素の製造装置 Granted JPS5973402A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH6107/82-1 1982-10-20
CH610782 1982-10-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5973402A JPS5973402A (ja) 1984-04-25
JPS635322B2 true JPS635322B2 (ja) 1988-02-03

Family

ID=4304380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58158914A Granted JPS5973402A (ja) 1982-10-20 1983-08-30 液体パラ−水素の製造装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4474592A (ja)
EP (1) EP0108834B1 (ja)
JP (1) JPS5973402A (ja)
DE (1) DE3271588D1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
US4474592A (en) 1984-10-02
EP0108834A3 (en) 1984-10-10
EP0108834B1 (de) 1986-06-04
DE3271588D1 (en) 1986-07-10
JPS5973402A (ja) 1984-04-25
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