Способ разделения газовой смеси

(51) 01 53/22 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ энергетической, нефтегазовой и других отраслях промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что в способе разделения газовой смеси, при котором в диффузионный канал подают технологический газ и газовую смесь к разным концам вертикального диффузионного канала с характерным размером,величина которого превышает критическое значение для устойчивости диффузионного процесса между газовой смесью и технологическим газом, плотность последнего выбирают между плотностями разделяемых тяжелого и легкого компонентов смеси диффузионный канал вращают вокруг оси проходящей через середину его длины, при этом угол наклона оси вращения к перпендикуляру,проходящему через середину длины диффузионного канала устанавливают в диапазоне от 0 до 30 градусов.(72) Косов Владимир Николаевич Жаврин Юрий Иванович Красиков Сергей Анатольевич Федоренко Ольга Владимировна(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Научноисследовательский институт экспериментальной и теоретической физики РГП на праве хозяйственного ведения Казахский национальный университет им. Аль-Фараби Министерства образования и науки РК(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВОЙ СМЕСИ(57) Изобретение относится к технологии разделения газовых смесей и может быть использовано в химической, биологической, 26885 Изобретение относится к технологии разделения газовых смесей и может быть использовано в химической,биологической,энергетической,нефтегазовой и других отраслях промышленности. Известен способ диффузионного разделения газов (Мюллер Г., Гнаук Г. Газы высокой чистоты. М. Мир, 1968), заключающийся в подаче смеси в одну из частей емкости, разделенной пористой мембраной,с последующей откачкой продиффундировавшего газа из второй части. Недостатком данного способа является его малая производительность и большие затраты на его осуществление. Известен также способ препаративной капиллярной хроматографии (Гольдберг К.А.,Вигдергауз М.С. Курс газовой хроматографии. М. Химия, 1967), заключающийся в подаче несущего газа в длинный капилляр, и введении туда же разделяемой порции смеси газов. Порция разделяемой смеси переносится по капилляру несущим газом и за счет различия в подвижности молекул разных газов происходит разделение смеси на ее составляющие, которые выделяются по очереди с другого конца капилляра, где их собирают в отдельные емкости. Недостатком этого способа является также малая производительность. Наиболее близким аналогом, то есть прототипом,является способ разделения газовой смеси 6359,опубликованный 15.07.1998, бюл. 6), который заключается в том, что в диффузионный канал подают технологический газ и газовую смесь к разным концам вертикального диффузионного канала с характерным размером, величина которого превышает критическое значение для устойчивости диффузионного процесса между газовой смесью и технологическим газом, плотность последнего выбирают между плотностями разделяемых тяжелого и легкого компонентов смеси. Недостатком прототипа является недостаточная производительность. Целью изобретения является повышение производительности технологического процесса разделения газовой смеси. Поставленная цель достигается тем, что в способе разделения газовой смеси, при котором в диффузионный канал подают технологический газ и газовую смесь к разным концам вертикального диффузионного канала с характерным размером,величина которого превышает критическое значение для устойчивости диффузионного процесса между газовой смесью и технологическим газом, плотность последнего выбирают между плотностями разделяемых тяжелого и легкого компонентов смеси диффузионный канал вращают вокруг оси проходящей через середину его длины, при этом угол наклона оси вращения к перпендикуляру,проходящему через середину длины диффузионного канала устанавливают в диапазоне от 0 до 30 градусов. Экспериментальные исследования показали, что при определенной частоте вращения аппарата,происходит интенсификация переноса компонентов. Например, при частоте вращения равной 2 Н интенсивность переноса увеличивается на 60. На фиг.1 изображена схема вращения аппарата вокруг горизонтальной оси, на фиг.2 - схема вращения аппарата вокруг наклонной оси. Способ осуществляется следующим образом. В диффузионный канал 1 подают с разных сторон под одинаковым давлением газовую смесь в емкость 2 и технологический газ в емкость 3,соответственно по каналам 4 и 5. После этого аппарат вращают с определенной частотой,оптимальной для конкретной газовой смеси,компоненты которой подлежат разделению, вокруг оси проходящей через середину диффузионного канала 1 и перпендикулярной к его оси (фиг.1) или с наклоном оси вращения в пределах 0-30 к перпендикуляру, проходящему через середину длины диффузионного канала 1 (фиг.2). Разделенная газовая смесь и технологический газ выводятся соответственно по патрубкам 6 и 7. Предлагаемый способ позволяет повысить интенсивность разделения газовой смеси. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ разделения газовой смеси, при котором в диффузионный канал подают технологический газ и газовую смесь к разным концам диффузионного канала с характерным размером,величина которого превышает критическое значение для устойчивости диффузионного процесса между газовой смесью и технологическим газом, плотность последнего выбирают между плотностями разделяемых тяжелого и легкого компонентов смеси отличающийся тем, что диффузионный канал вращают вокруг оси проходящей через середину его длины. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что угол наклона оси вращения к перпендикуляру,проходящему через середину длины диффузионного канала устанавливают в диапазоне от 0 до 30 градусов.