CZ2010268A3 - Process for preparing hydrogen and other products and apparatus for making the same - Google Patents

Process for preparing hydrogen and other products and apparatus for making the same Download PDF

Info

Publication number
CZ2010268A3
CZ2010268A3 CZ20100268A CZ2010268A CZ2010268A3 CZ 2010268 A3 CZ2010268 A3 CZ 2010268A3 CZ 20100268 A CZ20100268 A CZ 20100268A CZ 2010268 A CZ2010268 A CZ 2010268A CZ 2010268 A3 CZ2010268 A3 CZ 2010268A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
tank
hydrogen
reactor
water
reaction liquid
Prior art date
Application number
CZ20100268A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ302453B6 (en
Inventor
Mourek@Lukáš
Trávnícek@Ivan
Bílý@Ladislav
Original Assignee
Mourek@Lukáš
Trávnícek@Ivan
Bílý@Ladislav
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mourek@Lukáš, Trávnícek@Ivan, Bílý@Ladislav filed Critical Mourek@Lukáš
Priority to CZ20100268A priority Critical patent/CZ302453B6/en
Priority to EP11728765A priority patent/EP2556017A2/en
Priority to PCT/CZ2011/000030 priority patent/WO2011124189A2/en
Publication of CZ2010268A3 publication Critical patent/CZ2010268A3/en
Publication of CZ302453B6 publication Critical patent/CZ302453B6/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/06—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/08—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents with metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/002—Avoiding undesirable reactions or side-effects, e.g. avoiding explosions, or improving the yield by suppressing side-reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/0066—Stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J7/00—Apparatus for generating gases
    • B01J7/02—Apparatus for generating gases by wet methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/04—Chlorides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/14—Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/14—Purification
    • C01D3/16—Purification by precipitation or adsorption
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/42—Preparation of aluminium oxide or hydroxide from metallic aluminium, e.g. by oxidation
    • C01F7/428—Preparation of aluminium oxide or hydroxide from metallic aluminium, e.g. by oxidation by oxidation in an aqueous solution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00004—Scale aspects
    • B01J2219/00006—Large-scale industrial plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00094—Jackets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00162—Controlling or regulating processes controlling the pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/00259—Preventing runaway of the chemical reaction
    • B01J2219/00263—Preventing explosion of the chemical mixture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/0027—Pressure relief
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Catalysts (AREA)

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.Hydrogen is produced from waste aluminum by reaction with water in the presence of sodium hydroxide as a catalyst. The product of the reaction is, in addition to hydrogen, aluminum hydroxide, sodium chloride and heat or el. energy. The reaction takes place in the reactor (1), hydrogen is collected in a low pressure hydrogen tank (3). In the process of hydrogen production, the reactor (1) and other auxiliary equipment are gradually pumped through a vacuum pump (4) to a vacuum of at least 0.5 kPa, then the reactor (1) and other auxiliary equipment are filled with hydrogen with a purity of 99.5%. again, the gas is gradually pumped out of it and re-impregnated with hydrogen of at least 99.5% purity to a pressure of at least 0.1 MPa. The gas evacuated from the reactor and from the other equipment is evacuated via a vacuum pump (4) to the chimney (5) from where it is discharged to the atmosphere. It is an object of the invention to provide a process and apparatus for the safe industrial production of hydrogen and other products, as well as for their purification to be useful in the industry as a raw material for further production.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu průmyslové výroby vodíku a dalších produktů z odpadního hliníku, a zařízení k provádění tohoto způsobu.The invention relates to a process for the industrial production of hydrogen and other waste aluminum products, and to an apparatus for carrying out the process.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

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 AI2O3 nebo Al(OHj) 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, chloridy 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.Ecological use of waste materials, in this case aluminum (especially aluminum packaging, caps, tubes, closures, cans, etc.) is a global problem. It is generally known to produce hydrogen by reacting aluminum with water in the presence of sodium hydroxide as a catalyst. The product of the reaction is Al 2 O 3 or Al (OH 3) and heat. Waste aluminum can be advantageously used for production. From CN 183 6773, a catalyst is known which is applied to an aluminum raw material to destroy a protective layer on the surface of the aluminum, and the aluminum can better react with water. The catalyst is a compound containing PVA, ethanol, acetone, mercury chlorides, and water. According to JP 2003 226502, aluminum together with lithium and magnesium are first melted to form an alloy before water is supplied. This method is energy intensive. A similar process is described in RU 2356 830, where bismuth or lead is added to the alloy to increase yield, and also in WO 2008/17088, where an aluminum-lithium alloy is used, and the generator operates without electrical heating.

Pokud se týká suroviny pro výrobu vodíku, používá se především hliník, ale také slitiny alkalických kovů, slitiny hliníku, hořčíku, lithia apod. Surovina (palivo) je ve formě pilin, prášku, slisovaných desek nebo článkových kartuší.As far as the raw material for hydrogen production is concerned, mainly aluminum, but also alkali metal alloys, alloys of aluminum, magnesium, lithium, etc. are used. The raw material (fuel) is in the form of sawdust, powder, pressed plates or cell cartridges.

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. Vzniklé teplo se nijak nevyužívá, vodík je spalován v hořáku. Zařízení může sloužit např. jako vařič, není vhodné pro výrobu vodíku průmyslovým způsobem.As far as aluminum production equipment is concerned, a number of them are described. U.S. Patent No. 6506,360 discloses a small, compact hydrogen production apparatus in which fuel (ground waste aluminum) is fed to a reactor in a fuel cell, where it reacts with water in the presence of NaOH as a catalyst to generate hydrogen and generate heat. The intensity of the reaction is controlled by the degree of immersion of the fuel cell to prevent the reactor from overheating. The generated heat is not used in any way, hydrogen is burned in the burner. The device may serve, for example, as a cooker, not suitable for the production of hydrogen in an industrial manner.

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 natriumaluminát. 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.The process described in DE 340 1194 is intended for the industrial production of hydrogen. The production takes place in a reactor by reacting aluminum with water in the presence of NaOH as a catalyst, the product being heat, hydrogen and direct current as sodium aluminate as a by-product. In the reactor, the aluminum raw material is deposited on a sieve, NaOH is poured into the reactor through a central funnel, rising above the sieve, where it reacts with the aluminum. Hydrogen is removed, direct current is taken from the electrode arranged inside the reactor. The method of heat utilization is not described in detail, however, the reactor jacket is provided with a hot-water exchanger serving both for water heating and for reactor cooling. Sodium aluminum is described herein as a raw material useful in the chemical industry, but the problem of its use is that it is difficult to separate into a state in which it can be used in the chemical industry. However, the main disadvantage of this reactor is that at the start of the reaction, the interior of the reactor is full of air, and an explosive mixture of air and hydrogen can form, which is very dangerous and completely undesirable for industrial production. A similar disadvantage has other known hydrogen production devices.

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 y 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 životní prostředí otázka 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.The disadvantages of the processes and apparatuses known to date for producing hydrogen from aluminum are, in particular, that they do not address the factors important for industrial production, i.e. in particular safety. The purity of the hydrogen formed is not addressed, and since air is always present in the production equipment, an explosive mixture of hydrogen and oxygen can be produced at each ratio of 1% by volume H 2 and 99% O 2 or 1% O 2 and 99% H 2 by volume. Given that the purity of the hydrogen produced in the y-described devices is in the range 94 98 j e formation of explosive mixtures very easy. A further disadvantage of the known methods and apparatuses is that they do not address the purification of not only hydrogen but also of other potential by-products such as aluminum hydroxide or sodium chloride, they do not deal with the removal of impurities and waste generated during production or recycling and regeneration of the reaction liquid. with regard to the environment, a question of fundamental importance. The known methods and apparatuses also do not satisfactorily address the issue of utilizing the heat generated in order to utilize this heat optimally both for the production process itself and for keeping the entire plant at operating temperature and as a product for further use.

Úkolem vynálezu je proto vytvořit způsob a zařízení pro výrobu vodíku a dalších produktů z odpadního hliníku, který by odstraňoval výše uvedené nedostatky, byl by vhodný pro výrobu vodíku průmyslovým způsobem, a zároveň by byl bezpečný, ekologický (bezodpadový) a ekonomicky efektivní.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a process and apparatus for producing hydrogen and other waste aluminum products which overcomes the above-mentioned drawbacks, is suitable for producing hydrogen in an industrial manner, and is safe, ecological (waste-free) and economically efficient.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

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 tom, že z reaktoru a/nebo z dalších pomocných zařízení se před vlastní reakcí postupně odčerpává plyn pomocí vakuové pumpy na podtlak alespoň 0,5 kPa, následně se reaktor a další pomocná zařízení 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 zařízení vakuovou pumpou se odvádí do komína, odkud se vypouští do atmosféry.The above object is achieved by a process for producing hydrogen and other products in a reactor by reacting aluminum with water in the presence of sodium or potassium hydroxide as a catalyst according to the present invention, characterized in that the reactor and / or other auxiliary devices are gradually evacuates the gas by means of a vacuum pump to a vacuum of at least 0.5 kPa, after which the reactor and other auxiliary equipment are purged with hydrogen of at least 99.8% purity, gas is subsequently evacuated from them and recharged with hydrogen of at least 99.5% purity to an overpressure of at least 0.1 MPa, the gas sucked out of the reactor and / or other auxiliary devices by a vacuum pump is discharged to a chimney from which it is discharged into the atmosphere.

Základní myšlenka vynálezu tedy spočívá ve zvýšení bezpečnosti výroby vodíku, odsáním veškerého vzduchu ve výrobním zařízení před vlastní výrobou musí být dosaženo bezpečné hranice, kdy obsah kyslíku v hotovém vyrobeném vodíku nepřesáhne hranicí 10 ppm.Accordingly, the basic idea of the invention is to increase the safety of hydrogen production, by aspirating all the air in the production plant before production, a safe limit must be reached where the oxygen content of the finished hydrogen produced does not exceed 10 ppm.

Ve výhodném provedení 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.In a preferred embodiment of the process for producing hydrogen according to the invention, the hydrogen produced is further purified by washing the hydrogen produced in the reactor in a treatment tank in treated process water, which is vented and saturated with hydrogen. Hydrogen is fed into the wash tank through small holes to pearl in the water column.

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.Furthermore, it is advantageous if the hydrogen from the scrubbing tank leads to the separation of the residual water into a separating tank equipped with Raschig rings, on which the residual water precipitates and runs in circles, and subsequently the relatively dry hydrogen is collected in a low pressure hydrogen tank. the water freezes by means of freezer plates connected to the radiator.

Po proplačhování (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.After purging (filling and depleting) the reactor and other auxiliary devices with hydrogen, it is preferred that this operation be performed from hydrogen produced by the device itself. Therefore, according to a preferred embodiment of the process of the invention, the hydrogen from the low pressure hydrogen tank is compressed into a medium pressure process hydrogen storage tank, which is used to flush the reactor and other auxiliary equipment, and to saturate the treated process water with hydrogen.

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 vysrážení 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.In a further preferred embodiment of the process according to the invention, the treatment and regeneration of the reaction liquid is provided together with the first stage of the production of aluminum hydroxide Al (OH) 3 . Ferromagnetic impurities are separated from the reaction liquid, which is a mixture of water, NaOH and aluminum particles, in a container with electromagnet, and is then fed to the inlet of the mechanical filter, where the impurities are separated, from there to the inlet of the first precipitator A1 (OH) 3 . where the aluminum hydroxide is precipitated with hydrochloric acid, the resulting suspension is filtered in an Al (OH) 3 removal filter, and the pure reaction liquid is collected and the recovered reaction liquid is used to re-generate hydrogen in the reactor.

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)3i kam se zároveň přivádí i drive 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.For further regeneration of the reaction liquid and further purification of the aluminum hydroxide, it is preferred that a portion of the pure reaction liquid, preferably 20% by volume, and a portion of the recovered reaction liquid, preferably 20% by volume, be passed to a neutralizer where : 1a the pH is adjusted to 7.0 with hydrochloric acid, whereupon aluminum hydroxide precipitates, which is filtered by means of a first filter A1 (OH) 3 , is fed to a second precipitator A1 (OH) 3i, where also the obtained hydroxide is fed aluminum from the Al (OH) 3 removal filter, add new lye, heat the mixture to 85 ° C, add HCl to adjust the pH to 7.0, and filter the suspension on a second Al (OH) 3 filter, the filtered liquor is passed to a tank where it is vented and saturated with hydrogen and fed to a reaction liquid intermediate tank where the used reaction liquid is collected from the reactor.

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 Al(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.In a further preferred embodiment of the process according to the invention, steps are carried out for the final purification of sodium hydroxide and separation of the brine from which the next useful product will be prepared, sodium chloride, such that aluminum hydroxide from the second A1 (OH) 3 filter is Wash the Al (OH) 3 with water and, with stirring, dissolve the NaCl contained in the suspension, then allow the suspension to sediment, drain the brine into the third A1 (OH) 3 filter, refill the tank with water, and mix the sediment. after analysis in the presence of NaCl, then the washing process is either repeated again or the suspension is sent to a third filter 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.For the final treatment and sale of aluminum hydroxide as the final product, it is preferred that the aluminum hydroxide filtered on the third filter A1 (OH) 3 is dried in a dryer and transferred to the packaging and distribution point A1 (OH) 3 , from where it is sold to customers according to their requirements.

V dalším výhodném provedení způsobu podle vy nálezu se připraví finální produkt chlorid sodný pro prodej, přičemž se solný vodní roztok z třetího filtru Al(OH)j, vede do krystalizačního zařízení, kde se nechá při teplotě 85 °C vykrystalizovat chlorid sodný, usuší se v zařízení pro sušení NaCl a převede se do skladu NaCl k expedici.In another preferred embodiment of the process of the invention, the final sodium chloride product is prepared for sale, wherein the brine solution from the third Al (OH) 1 filter is passed to a crystallization apparatus where sodium chloride is crystallized at 85 ° C, dried in a NaCl drying facility and transferred to a NaCl warehouse for shipping.

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 Al(0H)3, krystalizačního zařízení NaCl a zařízení pro sušení NaCl.Finally, from the point of view of the production method, it is advantageous to use hot water from the reactor heat exchanger for the operation of the plant, which is fed to a tank of hot process water from which the hot process water is distributed to a second precipitator Al (OH) 3. NaCl drying equipment.

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.The invention also relates to an apparatus for producing hydrogen from waste aluminum by reacting it with water in the presence of sodium or potassium hydroxide as catalyst to produce Al (OH) 3 and heat, comprising a reactor equipped with a heat exchanger and at least one low pressure hydrogen tank. comprising at least one process tank for treating the reaction liquid or reaction products, wherein the interior of the reactor, the low pressure hydrogen tank and the process tank is connected to a vacuum pump, the outlet of which is discharged into a chimney; safety valves separately connected to the chimney. Connection with vacuum pump is used for flushing of tanks and evacuation of gas, direct connection with chimney through safety valves is a safety measure in case of unexpected and dangerous overpressure in the reactor or other auxiliary equipment.

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 vysrážená voda je přivedena do nádrže havarijní a provozní vody.In a preferred embodiment of the apparatus of the invention, the hydrogen outlet from the reactor is connected to the inlet of the scrubber tank to separate water vapors and entrained caustic droplets, and the outlet from the scrubber tank is fed to a separator tank with Raschig rings to separate residual water. tank, and the precipitated water is fed to the emergency and process water tank.

Pro vymrazení poslední zbytkové vody obsažené ve vodíku je výhodné, když nízkotlaká vodíková nádrž je propojena s chladičem pro chlazení vodíku v nízkotlaké vodíkové nádrži.To freeze the last residual water contained in the hydrogen, it is preferred that the low pressure hydrogen tank is connected to a cooler for cooling the hydrogen in the low pressure hydrogen tank.

V dalším výhodném provedení zařízení podle vynálezu je řešena otázka provozního vodíku, který je potřebný k proplachování zařízení, a to tak. že nízkotlaká vodíková nádrž je přes středotlaký kompresor propojena se středotlakým zásobníkem provozního vodíku, určeného k proplachování reaktoru a provozních nádrží pro výrobu a úpravu vodíku a dalších produktů a pro úpravu reakční kapaliny.In a further preferred embodiment of the device according to the invention, the question of the process hydrogen required to flush the device is solved. The low pressure hydrogen tank is connected via a medium pressure compressor to a medium pressure process hydrogen storage tank for flushing the reactor and process tanks for the production and treatment of hydrogen and other products, and for the treatment of the reaction liquid.

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 plnicího 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.In another preferred embodiment of the device according to the invention, the low pressure hydrogen tank is connected to a high pressure hydrogen tank from which the compressed hydrogen is fed to the hydrogen filling and distribution point via a high pressure compressor. Hydrogen can be distributed, for example, in cylinders or in another way according to the customer's requirements. Another possible use of such produced and treated hydrogen is to re-compress it and use it to drive the internal combustion engine in a mixture with oxygen, wherein the internal combustion engine can drive an alternator or generator for producing electricity. energy that can be sold to the grid.

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 Al(OH,h z něhož je výstup čisté reakční kapaliny přiveden do mezizásobníku reakční kapaliny, a výstup odfiltrovaného hydroxidu hlinitého je převeden k dalšímu zpracování.Further preferred embodiments of the device according to the invention are intended to recover the reaction liquid used (a mixture of water, aluminum hydroxide and aluminum particles). In one preferred embodiment of the apparatus, the outlet of the used reaction liquid from the reactor is brought to the inlet of the electromagnetic container for separating ferromagnetic impurities, the outlet of which is brought to the inlet of a mechanical filter for separating the mechanical impurities. an aluminum hydroxide precipitate which is connected to the first hydrochloric acid reservoir, its outlet is connected to the inlet of the Al (OH) removal filter, from which the clean reaction liquid outlet is fed to the reaction liquid intermediate reservoir, and the filtered aluminum hydroxide outlet is transferred for further processing.

V dalším výhodném provedení zařízení podle vynálezu je čistá reakční kapalina dále regenerována pro opětovné použití, přičemž výstup čisté reakční kapaliny je z mezizásobníku reakční 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.In another preferred embodiment of the apparatus of the invention, the pure reaction liquid is further regenerated for reuse, wherein the clean reaction liquid outlet is connected from the reaction liquid intermediate tank to the inlet of the regenerated reaction liquid tank, the tank communicating with the first sodium hydroxide container and the recovered reaction liquid outlet. from the tank to the reactor inlet.

Dále je výhodné, když nádrž havarijní a provozní vody je propojena s reaktorem, s prací nádrží, a s odkysličovací a sytící nádrží pro odkyslíčení provozní vody a její sycení vodíkem.It is further preferred that the emergency and process water tank is connected to a reactor, a wash tank, and a deoxygenation and saturation tank to de-oxygenate and saturate the process water with hydrogen.

Rovněž je výhodné, když zařízení podle vynálezu zahrnuje zásobník chladící vody, který je propojen s teplovodním výměníkem reaktoru, s prací nádrží a s odkysličovací a sytící nádrží.It is also preferred that the apparatus according to the invention comprises a cooling water reservoir which is connected to the heat exchanger reactor, the wash tank and the deoxygenation and saturation tank.

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)y jehož výstup je připojen na vstup druhého filtru A1(OH)3. jehož výstup je přiveden na vstup nádrže pro praní A1(OH)3, jejíž výstup je veden na vstup třetího filtru A1(OH)3, a výstup separovaného hydroxidu hlinitého jez třetího filtru Al(0H)3 přes sušičku veden na balící a distribuční místo pro prodej Al(OHfiIn a further preferred embodiment of the invention, the apparatus is adapted for the final purification and sale of pure aluminum hydroxide, such that the reaction liquid exit from the reaction liquid intermediate tank and the recovered reaction liquid from the recovered reaction liquid tank is fed to a nonuraliser which communicates with a second acid storage tank. and the outlet of the neutralized suspension from the neutralizer is supplied to the inlet of the first filter A1 (OH) 3 , the outlet of which is connected to the inlet of the second precipitator A1 (OH) y, whose outlet is connected to the inlet of the second filter A1 (OH) 3 . the outlet of which is brought to the inlet of the A1 (OH) 3 scrubber tank, the outlet of which is directed to the inlet of the third filter A1 (OH) 3 , and the outlet of the separated aluminum hydroxide is passed through the dryer to the third Al (OH) 3 filter for sale Al (OHfi

Z technologického hlediska je výhodné, když druhý precipitátor A1(OH)3 je propojen s nádrží teplé provozní vody, do které je přivedena horká voda z teplovodního výměníku reaktoru.From a technological point of view, it is preferable that the second precipitator A1 (OH) 3 is connected to a tank of hot process water to which hot water from the hot water reactor exchanger is supplied.

Rovněž je výhodné, když s druhým precipitátorem AI(OH)j je propojen druhý zásobník kyseliny chlorovodíkové.It is also preferred that a second hydrochloric acid reservoir is connected to the second precipitator Al (OH) j.

Dále je výhodné, když s druhým precipitátorem Al(0H)3 je propojen druhý zásobník hydroxidu sodného.It is further preferred that a second container of sodium hydroxide is connected to the second precipitator Al (OH) 3.

V dalším výhodném provedení zařízení podle vynálezu je připraven chlorid sodný jako finální produkt pro prodej. Roztok chloridu sodného z prvního filtru Al(OHfi je přiveden na vstup krystalizačního zařízení NaCl, odkud je výstup vykrystalizovaného chloridu sodného přes zařízení pro sušení NaCl přiveden do skladu NaCl k expedici.In another preferred embodiment of the device according to the invention, sodium chloride is prepared as the final product for sale. The sodium chloride solution from the first Al filter (OHfi) is fed to the inlet of the NaCl crystallization apparatus, from where the outlet of the crystallized sodium chloride through the NaCl drying apparatus is fed to the NaCl storage for shipping.

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 kondenzátorů.In a technologically advantageous embodiment of the invention, the NaCl crystallization device comprises at least one tub with a supply of hot process water from a tank of hot process water, provided with a salt vapor collector leading to the condensers.

Pro využití veškerých odpadních solných roztoků je výhodné, když do krystalizačního zařízení NaCl je přivedena kapalná fáze z třetího filtru Al(OH)3.For the utilization of all waste brine solutions, it is advantageous if the liquid phase from the third Al (OH) 3 filter is fed to the NaCl crystallization apparatus.

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.For the energy recovery of hot water generated during operation, it is advantageous to supply the hot process water from the hot process water tank to the NaCl drying device.

Pro energetické využití chladící vody je výhodné, když zařízení zahrnuje zásobník chladící vody, do kterého je zaústěn přívod z úpravny vody, z krystalizačního zařízení NaCl a z kondenzátoru a chladící voda ze zásobníku je přivedena do reaktoru, do prací nádrže, do odkysličovací a sytící nádrže, do neutrál izátoru a do nádrže na praní Al(OH)} Nakonec je výhodné, když je reaktor opatřen míchacím zařízením.For the energy utilization of cooling water, it is advantageous if the apparatus comprises a cooling water reservoir into which the inlet from the water treatment plant, the NaCl crystallization apparatus and the condenser is connected and the cooling water from the reservoir is fed to the reactor, wash tank, deoxygenation and saturation tank. to the neutralizer and to the Al (OH) scrubbing tank. Finally, it is preferred that the reactor is provided with a stirrer.

Výhody způsobu a zařízení pro výrobu vodíku a dalších produktů podle vynálezu lze spatřovat zejména v tom, že zaručuje bezpečný provoz vhodný pro výrobu vodíku v průmyslových podmínkách, poněvadž veškerý vzduch, který by mohl způsobit vznik explozivní směsí, se ze zařízení před vlastní 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.The advantages of the process and apparatus for producing hydrogen and other products according to the invention can be seen in particular in that it guarantees safe operation suitable for the production of hydrogen under industrial conditions, since all the air which could cause explosive mixtures is exhausted from the apparatus prior to the reaction. Further advantages lie in achieving a high degree of purity of both the produced hydrogen and aluminum hydroxide, and in the production of other marketable products such as sodium chloride, heat and electricity. The operation is economical and ecological, with minimal environmental burden.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, na nichž znázorňují obr. 1 technologické schéma způsobu a zařízení podle vynálezu, obr. 2 schematické znázornění reaktoru.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram of the process and apparatus of the invention; FIG. 2 is a schematic representation of the reactor.

Příklady provedeni vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní příklady uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení příkladů provedení vynálezu na uvedené případy. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním vynálezu, která jsou zde speciálně popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících patentových nároků.It is to be understood that the specific embodiments of the invention described and illustrated below are presented by way of illustration and not by way of limitation of the examples to the examples. Those skilled in the art will find, or will be able to ascertain, using routine experimentation, more or less equivalents to specific embodiments of the invention specifically described herein. These equivalents will also be included within the scope of the following claims.

Příklad provedení způsobu výroby vodíku a zařízení k provádění tohoto způsobu je znázorněn na obr. 1.An example of an embodiment of a process for producing hydrogen and an apparatus for carrying out this process is shown in FIG.

Hlavní vstupní surovinou pro výrobu vodíku je odpadní hliník, např. uzávěry lahví, víčka od jogurtů, paštik a podobných výrobků, tuby od kondenzovaného mléka, obaly čokolád, másla apod., dále plechovky, krémové dózy, obaly sýrů a mnoho dalších. Tento odpadní materiál 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 třídicí a drticí zařízení 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 odváží do spalovny. Hliník se dále drtí na částice o velikosti 4 — 6 mm a ukládá se ve skladu 41 drceného hliníku, který může ležet taktéž mimo vodíkovou zónu.The main feedstock for the production of hydrogen is waste aluminum, such as bottle caps, yoghurt caps, pates and similar products, condensed milk tubes, chocolates, butter, etc., cans, cream jars, cheese packaging and many more. This waste material is collected at an aluminum feed and take-off point 43 which lies outside the so-called hydrogen zone, i.e. the zone of the main aluminum production plant. From there, the aluminum is conveyed to an aluminum sorting and crushing device 40, which also lies outside the hydrogen zone. Here, the aluminum on the belt is manually sorted to separate plastics, paper, etc. This sorted waste is taken to the incinerator. The aluminum is further crushed to particles of 4-6 mm in size and stored in a crushed aluminum warehouse 41, which may also lie outside the hydrogen zone.

Odtud se drcený hliník dopravuje do plnícího a dávkovacího zařízení 7, které již leží ve vodíkové zóně, a jeho zásobník a další součásti jsou před každým provozem vakuovány jako každé jiné zařízení ve vodíkové zóně. Zásobník plnícího a dávkovacího zařízení 7 se plní pásovým dopravníkem, plnění drceného hliníku do reaktoru 1. je automatické, pomocí šnekového dávkovacího dopravníku.From there, the crushed aluminum is conveyed to a feed and metering device 7 which is already in the hydrogen zone, and its container and other components are vacuumed before each operation as any other device in the hydrogen zone. The feed and dosing device reservoir 7 is filled by a belt conveyor, the feeding of crushed aluminum into the reactor 1 is automatic, by means of a screw dosing conveyor.

Další surovinou pro výrobu vodíku je voda. Ta se čerpá z vodovodního řádu, přechází přes úpravnu vody 44 a shromažďuje se v zásobníku 23 chladící vody ležícího mimo vodíkovou zónu, odkud je vedena v prvé řadě do reaktoru X a také do dalších částí zařízení, jak bude dále popsáno.Water is another raw material for hydrogen production. It is pumped from the water supply system, passes through the water treatment plant 44 and is collected in a cooling water tank 23 outside the hydrogen zone, from where it is directed primarily to the reactor X and also to other parts of the plant as described below.

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 19 pro regeneraci reakční kapaliny (směs hydroxidu sodného a vody) a následně do reaktoru XHydroxid sodný se skladuje také v druhém zásobníku 37 hydroxidu sodného v bezvodíkové zóně.Another raw material for hydrogen production is sodium hydroxide, which is purchased and stored in the first sodium hydroxide container 20 in the hydrogen zone, from which it is fed to the reaction liquid recovery tank 19 (a mixture of sodium hydroxide and water) and subsequently to the sodium hydroxide. in a second container of sodium hydroxide 37 in the anhydrous zone.

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 precipítaci A1(OH)3 a k neutralizaci reakční kapaliny.The last raw material required for the production of hydrogen according to the invention is hydrochloric acid, which is collected in the first hydrochloric acid reservoir 15 in the hydrogen zone and in the second hydrochloric acid reservoir 36 outside the hydrogen zone, and used to precipitate Al (OH) 3 and neutralize the reaction liquid.

Vlastní výroba vodíku probíhá ve vodíkové zóně, která je na obr. 1 znázorněna jako oblast ohraničená přerušovanou čarou, a která zahrnuje všechna podstatná zařízení sloužící pro výrobu vodíku, především reaktor 1. Reaktor X je uzavřená nádoba, ve které probíhá známá chemická reakce pro výrobu vodíku:The hydrogen production itself takes place in the hydrogen zone, which is shown in FIG. 1 as a dotted line, and comprises all the essential hydrogen production equipment, in particular reactor 1. Reactor X is a closed vessel in which a known chemical reaction for production takes place. hydrogen:

2AI + 6H?O + NaOH — 2A1(OH)3 + 6H + TEPLO2AI + 6H2O + NaOH - 2A1 (OH) 3 + 6H + TEMP

Hliník se do reaktoru 1 dávkuje z plnícího a dávkovacího zařízení 7 opatřeného šnekovým dávkovacím dopravníkem. Reaktor 1 je naplněn do 50 % svého objemu 50%}ním( vodním roztokem hydroxidu sodného. V jiném příkladu provedení může být použit i hydroxid draselný. Reakce v reaktoru X probíhá za stálého míchání, a poněvadž se jedná o silně exotermickou reakci, musí být přebytečné teplo odváděno pomocí aktivního chlazení vodou, teplovodním výměníkem 2 ve dvojitém plášti reaktoru 1. 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 1 se odvádí k praní do prací nádoby 6 a reakční kapalina (směs H2O a NaOH se zbytky hliníku) se odvádí k separaci kovových částí do nádoby 11 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 13 havarijní a provozní vody, a zastaví se přísun dalšího hliníku z plnícího a dávkovacího zařízení 7. Reaktor 1 je konstruován na podtlak alespoň 0,5 kPa a přetlak 1 MPa.Aluminum is fed into the reactor 1 from a feed and metering device 7 provided with a screw metering conveyor. Reactor 1 is filled to 50% by volume with 50% (aqueous sodium hydroxide. In another embodiment, potassium hydroxide may also be used. The reaction in Reactor X is under continuous stirring, since it is a strongly exothermic reaction; Excess heat is dissipated by active water cooling, by a heat exchanger 2 in the double jacket of reactor 1. The hot water is discharged further to the plant or for further use (for sale). Reactor 1 is drained to the wash vessel 6 and the reaction liquid (a mixture of H 2 O and NaOH with aluminum residues) is removed to separate the metal parts into the electromagnet container 11. In any failure, such as a power failure that spontaneously increases pressure or temperature, the reaction must be immediately interrupted by admitting cold water from the tank 13 accident The reactor 1 is designed for a vacuum of at least 0.5 kPa and an overpressure of 1 MPa.

V provedení podle obr. 2 je reaktor 1. 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 sběmé potrubí K komína 5, výstup vodíku 50 vedený do prací nádrže 6, výstup proplachu 51 vedený na vakuovou pumpu 4. Dovnitř reaktoru 1 je bočně zaústěn přívod reakční kapaliny, odvod reakční kapaliny a přívod havarijní a provozní vody. Ve spodní části reaktoru 1 je uspořádáno míchací zařízení 52 poháněné elektromotorem.In the embodiment of FIG. 2, the reactor 1 is a sealable pressure vessel provided with a screw top flange 47 in which various outlets for actuation are led, further comprising an aluminum inlet 48 from the feed and metering device 7, a safety valve 49 with outlet to the manifold. To the chimney 5, a hydrogen outlet 50 led to a scrubbing tank 6, a purge outlet 51 led to a vacuum pump 4. Inside the reactor 1, a reaction liquid inlet, a reaction liquid outlet and an emergency and process water supply are provided at the side. An agitator 52 driven by an electric motor is arranged in the lower part of the reactor.

Reaktor 1 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 sběmé 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 proplach“, 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 „H2 proplach“ na přetlak 0,1 MPa. Veškerý odsátý vzduch i proplachovací vodík se odvádí na komín 5, do kterého je vyveden výstup vakuové pumpy 4. Tento proces je nezbytný z důvodu bezpečnosti, odsátím veškerého vzduchu se sleduje to, aby obsah kyslíku v hotovém vyrobeném vodíku nepřesáhl hranici 10 ppm.The reactor 1 as well as the feed and dosing devices 7 as well as all other devices in the so-called hydrogen zone are connected to the vacuum pump 4 so that the inlets from the individual devices are fed to the collecting line VP. By means of this vacuum pump 4, before each start of the production line or after opening a vessel during operation, the entire production line must be gradually (each tank separately) evacuated to a vacuum of about 1.3 kPa and subsequently filled with pure hydrogen of min. 5%. This is a hydrogen labeled "¾ flush", which is taken from the medium pressure reservoir 24 of process hydrogen and distributed to each tank in the hydrogen zone. Subsequently, each tank in the hydrogen zone is again evacuated and refilled with hydrogen "H 2 purge" to an overpressure of 0.1 MPa. All aspirated air and purging hydrogen are directed to chimney 5, to which the outlet of vacuum pump 4 is routed. This process is necessary for safety reasons, by aspirating all air to ensure that the oxygen content of the finished hydrogen produced does not exceed 10 ppm.

Komín 5 je tvořen rourou o vnitřním průměru 150 mm, a výšce přesahující nejvyšší 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.The chimney 5 consists of a pipe with an inner diameter of 150 mm, and a height exceeding the highest point of the technological equipment of the production line including roofs. Chimney 5 is not and must not be equipped with an end burner. The incoming hydrogen-air mixture is discharged directly into the atmosphere, with the discharged hydrogen rising upwards and thus cannot accumulate anywhere in the explosive mixture stage, i. 1-99% H / O 2. The discharged hydrogen is not a greenhouse effect, is neither toxic nor toxic and is not explosive at such a large dilution. The environment is not burdened with odor, airborne particles, etc.

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 zařízeni a nádrží ve vodíkové zóně, které jsou opatřeny pojistnými ventily a slouží k odvedení nebezpečného přetlaku.The chimney 5 is further supplied via a safety valve with a direct outlet from the reactor 1 (used for relieving dangerous overpressure), and to the collecting piping K. chimney 5 is supplied with the outlets of individual devices and tanks in the hydrogen zone. dangerous overpressure.

Důležitým znakem výrobního procesu podle vynálezu je čištěni 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 otvory, 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 část použité vody odchází do prvního precipitátoru 16 Al(OH)j. Vypraný vodík odchází k odloučení vody do odlučovací nádrže 8.An important feature of the production process according to the invention is the purification of the hydrogen produced. The hydrogen from the reactor 1 is discharged to the wash tank 6, which is filled to 70% by volume with treated oxygen-free water from the emergency and process water tank 13. The remaining 30% of the wash tank volume 6 is washed hydrogen. Hydrogen is fed into the wash tank 6 through small openings to pearl over a given column of water. This removes water vapors and entrained caustic droplets. The wash tank 6 is filled with water from the emergency and process water tank 13. Some of the water used goes to the first 16 Al (OH) precipitator. The washed hydrogen leaves to separate the water into the separation tank 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.Separation tank 8 is a vessel filled to 90% of its volume with Raschig rings, where the entrained water from the wash tank 6 precipitates and flows down the rings and is then discharged into the tank 13 of emergency and process water. The hydrogen continues to be relatively dry to the low pressure hydrogen tank 3.

Nízkotlaká vodíková nádrž 3 slouží jednak jako mezisklad vyrobeného vodíku a dále k odloučení poslední zbytkové vody za pomocí vymrazovacích 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 21' tiakuje do středotlakého zásobníku 24 provozního vodíku, odkud se používá jako H2 proplach k proplachování (plnění a vakuování) nádrží ve vodíkové zóně. Tlak v nízkotlaké vodíkové nádrži 3 musí být menší než je tlak provozní. Obsah vody v hotovém vodíku by neměl přesahovat hodnotu 5 ppm.The low pressure hydrogen tank 3 serves both as an intermediate storage of the produced hydrogen and further for separating the last residual water by means of freezing plates cooled down to 20 ° C. Defrosting is carried out by means of a cooler 22. The slats must be defrosted cyclically with hot process water from the hot process water tank 35. The defrost water is discharged to the emergency and process water tank 13. The dried hydrogen from the low pressure hydrogen tank 3 is evacuated through the medium pressure compressor 21 'to the medium pressure tank 24 of the process hydrogen, from where it is used as a H2 purge to flush (fill and vacuum) the tanks in the hydrogen zone. The pressure in the low pressure hydrogen tank 3 must be less than the operating pressure. The water content of the finished hydrogen should not exceed 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.Excess hydrogen from the low pressure hydrogen tank 3 is transferred via the high pressure compressor 21 to the high pressure hydrogen tank 9, where it is stored under a pressure of 230 at.

Z vysokotlaké vodíkové nádrže 9 se vodík dále distribuuje v plnícím a distribučním místě 10 vodíku. Vysokotlaká vodíková nádrž 9 je rovněž vybavena odvodem zbytkové zkondenzované vody, která se odvádí do nádrže 13 havarijní a provozní vody.From the high pressure hydrogen tank 9, hydrogen is further distributed at the hydrogen filling and distribution point 10. The high pressure hydrogen tank 9 is also provided with a drain of residual condensed water, which is discharged to the emergency and process water tank 13.

Plnicí a distribuční místo 10 vodíku může 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 vlastni výrobě elektřiny, kdy je vodík přiváděn do motoru 45, který pohání alternátor 46 vyrábějící elektrickou energii.The hydrogen filling and distribution point 10 may represent different uses and sales of the purified product (subject to agreement with the customers). For example, hydrogen can be filled into cylinders or, after pressure reduction, it can be used to produce electricity by supplying hydrogen to the motor 45, which drives the alternator 46 producing electricity.

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 příměsí stopových prvků jiných kovů. Reakční kapalina pokračuje dále do mechanického filtru 12, což je nádoba vybavená filtry seřazenými sestupně od 1000 mikrometrů do 4 mikrometrů. Při této filtraci se odstraní veškeré mechanické částice větší než 4 mikrometry. Vyčištěná reakční kapalina pokračuje dále ke zpracování do prvního precipitátoru 16 A1(OH)3.Another important feature of the process and apparatus of the invention is the treatment of the reaction liquid and the production of aluminum hydroxide. The reaction liquid is discharged from the reactor 1 into a vessel 11 with an electromagnet which retains all magnetizable particles. It may be mainly iron with trace elements of other metals. The reaction liquid continues to the mechanical filter 12, a vessel equipped with filters arranged in descending order from 1000 micrometers to 4 micrometers. This filtration removes any mechanical particles larger than 4 microns. The purified reaction liquid continues to be processed into a first precipitator 16 of Al (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.Auxiliary tanks are important for the operation of the equipment in the hydrogen zone, in particular the emergency and process water tank 13, which serves primarily as a reservoir of emergency water if an uncontrolled reaction occurs in reactor 1. It further serves as a vessel for collecting all treated and oxygenated process water, as well as preparing the recovered reaction liquid.

S nádrží 13 havarijní a provozní vody je propojena odkysličovací a sytící nádrž M, která slouží k odvzdušnění nové přicházející upravené vody ze zásobníku 23 chladící vody a k jejímu následnému nasycení provozním vodíkem (¾ proplach). Takto upravená voda se prepouští pomocí středotlakého provozního vodíku (řL proplach) do nádrže 13 havarijní a provozní vody. Další pomocnou nádrží je první zásobník 15 kyseliny chlorovodíkové, což je nádrž na odkysličenou HC1, která se používá k částečné neutralizaci reakční kapaliny v prvním precipitátoru 16 A1(OH)3.A degassing and saturation tank M is connected to the emergency and process water tank 13, which serves to vent the new incoming treated water from the cooling water reservoir 23 and to subsequently saturate it with process hydrogen (¾ flush). The water thus treated is discharged by means of a medium-pressure process hydrogen (rinse flush) into the emergency and process water tank 13. Another auxiliary tank is the first hydrochloric acid reservoir 15, which is a tank for deoxygenated HCl, which is used to partially neutralize the reaction liquid in the first precipitator 16 A1 (OH) 3 .

První precipitátor 16 A1(OH)3 je nádoba, ve které se u reakční kapaliny přicházející z mechanického filtru 12 částečně sníží pH pomocí HC1 z výše zmíněného prvního zásobníku 15 kyseliny chlorovodíkové, a to na hodnotu pH = 12,95. přičemž se vysráží většina rozpuštěného hydroxidu hlinitého Al(OH)3 z reakční kapaliny. Suspenze se následně odvede k filtraci do filtru 17 na odstranění A1(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 A1(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.The first precipitator 16 A1 (OH) 3 is a vessel in which the pH of the reaction liquid coming from the mechanical filter 12 is partially reduced by HCl from the above mentioned first hydrochloric acid reservoir 15 to a pH value of 12.95. wherein most of the dissolved Al (OH) 3 aluminum hydroxide is precipitated from the reaction liquid. The slurry is then sent to filter 17 to remove Al (OH) 3 from the reaction liquid. The filter 17 is a vessel provided with filters having a size from 80 microns to 20 microns in descending order. The filtered aluminum hydroxide is manually transferred to the second precipitator 29 A1 (OH) 3 in the anhydrous zone, the pure reaction liquid is transferred to the intermediate storage tank 18 of the reaction liquid. In this container, the reaction liquid is distributed such that 80% of the liquid goes to the reaction liquid recovery tank 19 and 20% of the reaction liquid is passed to the neutralizer 25 where it is completely neutralized.

Nádrž 19 pro regeneraci reakční kapaliny slouží k přípravě- zregenerované reakční kapaliny pro další použití v reaktoru L 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.The reaction liquid recovery tank 19 serves to prepare the recovered reaction liquid for further use in the reactor 1. Here, 80% of the partially neutralized reaction liquid coming from the reaction liquid storage tank 18 and 20% of the new caustic from the first sodium hydroxide container 20 are combined. The newly treated reaction liquid goes back to the reactor 1, the remaining 20% of the reaction liquid goes to the neutralizer 25. The first sodium hydroxide container 20 is a vessel for pure new 50% sodium hydroxide, which is added to the reaction liquid at 20% by volume. The caustic is deoxygenated, saturated with hydrogen, and added to the reaction liquid recovery tank 19.

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 chladící 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 krystalizačniho zařízení 27 NaCl, případně se přivádí i kondenzát z kondenzátoru 28. Voda ze zásobníku 23 chladící vody se odvádí do reaktoru j., do prací nádrže 6, do odkysličovací a sytící nádrže Γ4, do neutralizátoru 25 a do nádrže 31 pro praní A1(OH)3, jak bude dále popsáno.In addition to the hydrogen zone, the so-called hydrogen-free zone is also important for the operation of the device according to the invention (indicated in FIG. 1 outside the hydrogen zone bounded by a dashed line). The first device in the anhydrous zone is a cooling water tank 23, a vessel serving as a cooling water tank for reactor 1, as well as a treated process water tank. The water to the reservoir 23 is recovered from the water treatment plant 44 from a water supply system or other source, and also from a NaCl crystallization apparatus 27, optionally condensate from a condenser 28. The water from the cooling water reservoir 23 is discharged to the reactor. to the wash tank 6, to the deoxygenation and saturation tank ,4, to the neutralizer 25, and to the wash tank 31 (A1) (OH) 3 , as described below.

Většina zařízení uspořádaných v bezvodíkové zóně slouží kpurifikaci 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.Most of the equipment arranged in the anhydrous zone serves to purify the aluminum hydroxide and improve its resale properties, further to produce sodium chloride, and to distribute hot process water.

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 chladící vodou ze zásobníku 23 chladící vody na poměr 2 : 1, a dále pomocí 37%}iv( 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 Al(OH)i. První filtr 26 A1(OH)3 je nádoba opatřená filtry v sestupné velikosti síta od 80 mikrometrů do 20 mikrometrů, na kterých se zachytí vysrážený hydroxid hlinitý. Ten se po nasycení filtrů manuálně dopraví do druhého precipitátoru 29 A1(OH)3. Roztok chloridu sodného odchází z prvního filtru 26 do krystalizačního zařízení 27 pro krystalizaci NaCl. Krystalizační zařízení 27 sestává ze tří van o objemu 10 m3, do kterých přichází solný vodný roztok z prvního filtru 26 A1(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 zařízení 34 pro sušení NaCl. Vodní páry ze solných roztoků jsou vedeny do kondenzátoru 28, ochlazená provozní voda se odvádí do zásobníku 23 chladicí vody. Kondenzátor 28 slouží ke kondenzaci vodních par přicházejících z krystalizačního zařízení 27 NaCl. Zkondenzovaná voda se z kondenzátoru 28 odvádí do zásobníku 23 chladící vody.The reaction liquid leaving the intermediate reservoir 18 in the hydrogen zone is fed to the neutralizer 25 in the hydrogen-free zone. The neutralizer 25 is a vessel used to completely neutralize the reaction liquid by diluting the cooling water from the cooling water tank 23 to a 2: 1 ratio and then using 37% iv (HCl from the second hydrochloric acid tank 36). pH = 7.0, whereupon all aluminum hydroxide contained in the reaction liquid precipitates, then the slurry leaves for filtration into the first 26 Al (OH) 1 filter. 80 micrometers to 20 micrometers, where the precipitated aluminum hydroxide is collected, which after saturation of the filters is manually fed to a second precipitator 29 A1 (OH) 3. The sodium chloride solution flows from the first filter 26 to the crystallization apparatus 27 for NaCl crystallization. consists of three baths with a volume of 10 m3, into which the saline aqueous solution comes from the first filter 26 A1 (OH) 3 and from the third í filter 32 A1 (OH) 3. Here, the salt solution is evaporated by means of hot process water tank 35 hot process water. At 85 ° C the salt crystallizes and is manually transferred to the NaCl drying apparatus 34. The water vapor from the brine is fed to the condenser 28, the cooled process water being discharged to the cooling water tank 23. The condenser 28 serves to condense the water vapor coming from the NaCl crystallization apparatus 27. The condensed water is discharged from the condenser 28 into the cooling water tank 23.

V zařízení 34 pro sušení NaCl se vykrystalizovaný chlorid sodný z krystalizačního zařízení 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 expedici. Solné páry ze sušení se odvádí do atmosféry.In the NaCl drying apparatus 34, the crystallized sodium chloride from the crystallization apparatus 27 is dried in the baths, also using warm process water from the warm process water tank 35, and then manually transferred to the NaCl storage 38 for shipping. The salt steam from the drying is discharged into the atmosphere.

Pokud se týká purifikace hydroxidu hlinitého, bezvodíková zóna je osazena druhým precipitátorem 29 Al(OH)j, což je nádoba ve které se sloučí hydroxid hlinitý z filtru 17 na odstranění AlfOHjj 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 QC se hydroxid znovu rozpustí, a po přidání příslušné dávky 37%^nj HC1 z druhého zásobníku 36 kyseliny chlorovodíkové se pH roztoku upraví na pH = 7,0 a odvede se k filtraci do druhého filtru 30 A1(OH)3 Druhý 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 od vzdušnění a sycení louhu vodíkem ve vodíkové zóně. V nádrži 31 pro praní A1(OH)3 se přefiltrovaný hydroxid z druhého 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 Al(OH)j. Je-li i po druhém 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 balícího 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.For aluminum hydroxide purification, the anhydrous zone is fitted with a second precipitator of 29 Al (OH) j, a vessel in which aluminum hydroxide is combined from the filter 17 to remove AlfOHjj in the hydrogen zone and the first filter 26A1 (OH) 3 in the anhydrous zone. after adding the new pure liquor from the second reservoir 37 of sodium hydroxide, followed by heating at 85 Q C. hydroxide is again dissolved, and after adding an appropriate dose 37% ^ nj HC1 from the second container 36 hydrochloric acid solution pH was adjusted to pH = 7, The second filter 30 is also provided with filters having a descending mesh size of 80 microns to 20 microns. Here, precipitated hydroxide is separated, which is manually transferred to the wash tank 31 (Al (OH) 3). The caustic is pumped for treatment with hydrogen to the tank 42 for aerating and saturating the caustic with hydrogen in the hydrogen zone. In the Al (OH) 3 scrubber tank 31, the filtered hydroxide from the second filter 30 is mixed with pure water from the cooling water reservoir 23 and the NaCl contained in the suspension is dissolved while stirring. After the suspension is allowed to sediment, the brine is drained to a third 32 Al (OH) 3 filter. refill with clean water and mix the sediment after analysis for NaCl. If the result of the analysis is negative, the suspension is transferred to a third 32 Al (OH) 3 filter. If it is still present after the second NaCl wash, the wash is repeated to the desired quality. As in the previous cases, the third aluminum hydroxide filter 32 comprises a vessel equipped with filters from 80 microns to 20 microns in descending order. In this vessel, the already washed washed aluminum hydroxide is filtered off and manually transferred to the dryer 39 for drying, and the aqueous phase is discharged to the crystallization apparatus 27 NaCl. The aluminum hydroxide dryer 39 comprises tubs heated by hot process water from a tank of hot process water. After drying, the aluminum hydroxide continues to be sent to the atmosphere for shipping to the packaging and distribution site 33 A1 (OH) 3 . The packaging and distribution site 33 is formed by a hall for storing dry aluminum hydroxide for sale in the form required by the customer.

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 Al(OH)j, neutralizátoru 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)3j a k doplnění prvního zásobníku 20 hydroxidu sodného ve vodíkové zóně.The anhydrous zone also includes auxiliary devices such as a tank of hot process water. This is a hot water tank coming from the cooling of the reactor. The hot water is distributed throughout the plant, the excess can then be used for other purposes, for example for drying wood and the like. The second hydrochloric acid reservoir 36 is a 37% hydrochloric acid tank used to neutralize the caustic in the first precipitator 16 Al (OH) 3, the neutralizer 25 and the second precipitator 29 A1 (OH) 3 , and to replenish the first hydrochloric acid container 15 in the hydrogen zone. The second sodium hydroxide container 37 forms a storage tank for the spent liquor, which is used to neutralize the first precipitator 16 A1 (OH) 3 of the neutralizer 25 and the second precipitator 29 A1 (OH) 3j and to replenish the first container 20 of sodium hydroxide in the hydrogen zone. .

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

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 purifíkovány do stavu vhodného pro další průmyslové využití.The process and apparatus of the present invention can be used for industrial production of hydrogen and other products from waste aluminum materials in various forms, wherein the hydrogen and other products are purified to a state suitable for further industrial use.

Claims (29)

Iff'Iff ' PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob výroby vodíku a dalších produktů z odpadního hliníku jeho reakcí s vodou v reaktoru (1) za přítomnosti hydroxidu sodného nebo draselného jako katalyzátoru a za vzniku AI(OH)3 a tepla, vyznačující se tím, že z reaktoru (1) a/nebo dalších pomocných zařízení se před vlastní reakcí postupně odčerpává plyn pomocí vakuové pumpy (4) na podtlak alespoň 0,5 kPa, následně se reaktor (1) a další pomocná zařízení napustí vodíkem o čistotě 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, přičemž plyn odsátý z reaktoru (1) a/nebo z dalších pomocných zařízenří vakuovou pumpou (4) se odvádí do komína (5), odkud se vypouští do atmosféry.A process for producing hydrogen and other waste aluminum products by reacting it with water in a reactor (1) in the presence of sodium or potassium hydroxide as a catalyst and producing Al (OH) 3 and heat, characterized in that from reactor (1) and / or other auxiliary equipment, before the reaction itself, the gas is evacuated by a vacuum pump (4) to a vacuum of at least 0.5 kPa, after which the reactor (1) and other auxiliary equipment are purged with hydrogen of at least 99.5% purity successively evacuates the gas and refills with hydrogen of at least 99.5% purity to an overpressure of at least 0.1 MPa, the gas sucked from the reactor (1) and / or other auxiliary devices by the vacuum pump (4) being discharged into the stack (5) from where it is released into the atmosphere. 2. Způsob výroby vodíku podle nároku 1, vyznačující se tím, že vodík vyrobený v reaktoru (1) se pere v prací nádrži (6) v upravené provozní vodě, která se odvzdušňuje a sytí vodíkem.Method for producing hydrogen according to claim 1, characterized in that the hydrogen produced in the reactor (1) is washed in a washing tank (6) in treated process water, which is vented and saturated with hydrogen. 3. Způsob výroby vodíku podle nároku 2, vyznačující se tím, že vodík z prací nádrže (6) se vede k odloučení zbytkové vody do odlučovací nádrže (8) opatřené Raschigovými kroužky, a následně se shromažďuje v nízkotlaké vodíkové nádrži (3), ve které se poslední zbytková voda vymrazí pomocí mrazících lamel spojených s chladičem (22).Method for producing hydrogen according to claim 2, characterized in that the hydrogen from the scrubbing tank (6) leads to the separation of residual water into a separating tank (8) provided with Raschig rings, and subsequently collected in a low pressure hydrogen tank (3), to freeze the last residual water by means of freezer plates connected to the cooler (22). 4. Způsob výroby vodíku podle nároku 3, vyznačující se tím, že vodík z nízkotlaké vodíkové nádrže (3) se komprimuje do středotlakého zásobníku (24) provozního vodíku (H2 PROPLACH), který se použije k proplachování reaktoru (1) a dalších pomocných zařízení, a k sycení upravené provozní vody vodíkem.Method for producing hydrogen according to claim 3, characterized in that hydrogen from the low pressure hydrogen tank (3) is compressed into a medium pressure tank (24) of process hydrogen (H 2 PROPLACH), which is used to flush the reactor (1) and other auxiliary and to the saturation of the treated process water with hydrogen. 5. Způsob výroby vodíku podle nároku 1, vyznačující se tím, že použitá reakční kapalina z reaktoru (1), obsahující H2O, NaOH a částečky Al, se vede na vstup nádoby (11) s elektro magnetem, kde se odloučí feromagnetické příměsi, následně se vede na vstup mechanického filtru (12), kde se odloučí mechanické příměsi, odtud se přivádí na vstup prvního precipitátoru (16) A1(OH)3, kde dochází k vy srážení Method for producing hydrogen according to claim 1, characterized in that the reaction liquid used from the reactor (1), containing H 2 O, NaOH and particles of Al, is fed to the inlet of the electromagnet container (11) where ferromagnetic impurities are separated. then it is fed to the inlet of the mechanical filter (12), where the mechanical impurities are separated, from there it is fed to the inlet of the first precipitator (16) A1 (OH) 3 , where precipitation occurs 4T • « a * hydroxidu hlinitého pomocí kyseliny chlorovodíkové, dále se vzniklá suspenze filtruje ve filtru (17) na odstranění A1(OH)3> a čistá reakční kapalina se jímá a regeneruje přídavkem nového hydroxidu sodného a regenerovaná reakční kapalina se používá k opětovné výrobě vodíku v reaktoru (1).4T • a * * of aluminum hydroxide with hydrochloric acid, further filter the resulting suspension in a filter (17) to remove Al (OH) 3> and collect the pure reaction liquid and regenerate by adding new sodium hydroxide, and recover the reaction liquid for re-production hydrogen in the reactor (1). 6. Způsob výroby vodíku podle nároku 5, vyznačující se tím, že část čisté reakční kapaliny, výhodou 20 % obj., a část regenerované reakční kapaliny, s výhodou 20 % obj., se vede do neutralizátoru (25), 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 (26) A1(OH)3, přivede se do druhého precipitátoru (29) A1(OH)3, kam se zároveň přivádí i dříve získaný hydroxid hlinitý z filtru (17) 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 (30) A1(OH)3, přičemž přefiltrovaný louh se vede do nádrže (42) kde se odvzdušňuje a sytí vodíkem a přivádí se do mezizásobníku (18) reakční kapaliny, kde je shromažďována použitá reakční kapalina.Method for producing hydrogen according to claim 5, characterized in that a portion of the pure reaction liquid, preferably 20% by volume, and a portion of the regenerated reaction liquid, preferably 20% by volume, are fed to a neutralizer (25) where they are diluted with water in a ratio of 2: 1a, the pH is adjusted to 7.0 with hydrochloric acid, whereupon aluminum hydroxide precipitates, which is filtered off with a first filter (26) A1 (OH) 3 , and is fed to a second precipitator (29) A1 (OH) 3 , where also the previously obtained aluminum hydroxide from the Al (OH) 3 removal filter (17) is fed, a new lye is added, the mixture is heated to 85 ° C, HCl is added to adjust the pH to 7.0, and the suspension is filtered on a second Al (OH) 3 filter (30), the filtered liquor being passed to a tank (42) where it is vented and saturated with hydrogen and fed to a reaction liquid intermediate tank (18) where the reaction liquid used is collected. 7. Způsob výroby podle nároku 6, v y z n a č u j í c í se t í m , že hydroxid hlinitý z druhého filtru (30) A1(OH)3 se v nádrži (31) pro praní A1(OH)3 smíchá s vodou a za stálého míchání se rozpustí NaCI obsažený v suspenzi, poté se suspenze nechá sedimentovat, solný roztok se odvede do třetího filtru (32) A1(OH)3, do nádrže (31) se znovu doplní voda, a sediment se rozmíchá po analýze na přítomnost NaCI, poté se proces praní buď znovu opakuje, nebo se suspenze odvede do třetího filtru (32) A1(OH)3.A method according to claim 6, characterized in that the aluminum hydroxide from the second filter (30) A1 (OH) 3 is mixed with water in the washing tank (31) A1 (OH) 3 and with stirring, dissolve the NaCl contained in the suspension, then allow the suspension to sediment, drain the brine into a third (32) Al (OH) 3 filter, refill the tank (31) with water, and stir the sediment for analysis for presence NaCl, then the washing process is either repeated again or the slurry is sent to a third (32) Al (OH) 3 filter. 8. Způsob výroby vodíku podle nároku 7, vyznačující se tím, že hydroxid hlinitý odfiltrovaný na třetím filtru (32) se suší na sušičce (39) a převádí se do balícího a distribučního místa (33) A1(OH)3.Method for producing hydrogen according to claim 7, characterized in that the aluminum hydroxide filtered off on the third filter (32) is dried in a dryer (39) and transferred to the packaging and distribution point (33) of A1 (OH) 3 . 9. Způsob výroby vodíku podle nároku 7 nebo 8, v y z n a č u j í c í se t í m , že solný vodní roztok z třetího filtru (32) A1(OH)3 se vede do krystalizačního zařízení (27), kde se nechá při teplotě 85 °C vykrystalizovat chlorid sodný, usuší se v zařízení (34) pro sušení NaCI a převede se do skladu (38) NaCI k expedici.A process for producing hydrogen according to claim 7 or 8, characterized in that the salt water solution from the third filter (32) A1 (OH) 3 is fed to a crystallization apparatus (27), where The sodium chloride crystallized at 85 ° C, dried in a NaCl drying apparatus (34) and transferred to a NaCl storage (38) for shipping. 10. Způsob výroby vodíku podle alespoň jednoho z nároků 1 až 9, v y z n a č u j í c í se t í m , že druhý precipitátor (29) Al(OH)j. krystalizační zařízení (27) NaCI a zařízení (34) pro sušení NaCI jsou připojeny na rozvod teplé vody z nádrže (35) teplé provozní vody, do které se přivádí horká voda z teplovodního výměníku (2) reaktoru.A process for the production of hydrogen according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the second precipitator (29) of Al (OH) i. the NaCl crystallization apparatus (27) and the NaCl drying apparatus (34) are connected to the hot water distribution from the hot process water tank (35) to which the hot water from the reactor heat exchanger (2) is supplied. 11. Zařízení pro výrobu vodíku z odpadního hliníku jeho reakcí s vodou za přítomnosti hydroxidu sodného nebo draselného jako katalyzátoru, za vzniku Al(0H)3 a tepla, zahrnující reaktor (1) opatřený teplovodním výměníkem (2) a alespoň jednu nízkotlakou vodíkovou nádrž (3), vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jednu provozní nádrž pro úpravu reakční kapaliny nebo reakčních produktů, přičemž vnitřní prostor reaktoru (1), nízkotlaké vodíkové nádrže (3) a provozní nádrže je propojen s vakuovou pumpou (4), jejíž výstup je vyveden do komína (5), a zároveň reaktor (1), nízkotlaká vodíková nádrž (3) a provozní nádrž jsou přes pojistné ventily samostatně propojeny s komínem (5).An apparatus for producing hydrogen from waste aluminum by reacting it with water in the presence of sodium or potassium hydroxide as a catalyst to produce Al (OH) 3 and heat, comprising a reactor (1) equipped with a heat exchanger (2) and at least one low pressure hydrogen tank ( 3), characterized in that it comprises at least one process tank for treating the reaction liquid or reaction products, the interior of the reactor (1), the low pressure hydrogen tank (3) and the process tank being connected to a vacuum pump (4) whose outlet is The reactor (1), the low pressure hydrogen tank (3) and the process tank are separately connected to the chimney (5) via safety valves. 12. Zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím, že výstup vodíku z reaktoru (1) je připojen na vstup prací nádrže (6) pro odloučení vodních par a stržených kapiček louhu, a výstup z prací nádrže (6) je přiveden do odlučovací nádrže (8) s Raschigovými kroužky pro odloučení zbytkové vody, odkud je vodík přiveden do nízkotlaké vodíkové nádrže (3), a vysrážená voda je přivedena do nádrže (13) havarijní a provozní vody.Device according to claim 11, characterized in that the hydrogen outlet of the reactor (1) is connected to the inlet of the scrubbing tank (6) for separating water vapors and entrained caustic droplets, and the outlet of the scrubbing tank (6) is fed to a separating tank. (8) with Raschig rings to separate residual water from which hydrogen is fed to the low pressure hydrogen tank (3) and the precipitated water is fed to the emergency and process water tank (13). 13. Zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že nízkotlaká vodíková nádrž (3) je propojena s chladičem (22) pro chlazení vodíku v nízkotlaké vodíkové nádrži (3).Device according to claim 12, characterized in that the low pressure hydrogen tank (3) is connected to a cooler (22) for cooling hydrogen in the low pressure hydrogen tank (3). 14. Zařízení podle nároků 12 nebo 13, vyznačující se tím, že nízkotlaká vodíková nádrž (3) je přes středotlaký kompresor (2Γ) propojena se středotlakým zásobníkem (24) provozního vodíku (H2 PROPLACH), určeného k proplachování reaktoru a provozních nádrží pro výrobu a úpravu vodíku a dalších produktů a pro úpravu reakční kapaliny.Apparatus according to claims 12 or 13, characterized in that the low pressure hydrogen tank (3) is connected via a medium pressure compressor (2Γ) to a medium pressure tank (24) of process hydrogen (H2 PROPLACH) for flushing the reactor and process tanks for production. and treating hydrogen and other products and treating the reaction liquid. Λ · «' /(0/./Λ · «'/(0/./ 15. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 12 až 14, vyznačující se tím, že nízkotlaká vodíková nádrž (3) je pres vysokotlaký kompresor (21) propojena s vysokotlakou vodíkovou nádrží (9), ze které je komprimovaný vodík přiveden do plnícího a distribučního místa (10) vodíku.Device according to at least one of claims 12 to 14, characterized in that the low-pressure hydrogen tank (3) is connected via a high-pressure compressor (21) to the high-pressure hydrogen tank (9) from which compressed hydrogen is fed to the feed and distribution point. (10) hydrogen. 16. Zařízení podle nároku 11,vyznačující se tím, že výstup použité reakční kapaliny z reaktoru (l) je přiveden na vstup nádoby (11) s elektromagnetem pro odloučení feromagnetických příměsí, jejíž výstup je přiveden na vstup mechanického filtru (12) pro odloučení mechanických příměsí, jehož výstup je přiveden na vstup prvního precipitátoru (16) Al(0H)3 pro vysrážení hydroxidu hlinitého, který je propojen s prvním zásobníkem (15) kyseliny chlorovodíkové, jeho výstup je připojen na vstup filtru (17) na odstranění Α1(ΟΗχ z něhož je výstup čisté reakční kapaliny přiveden do mezízásobníku (18) reakční kapaliny, a výstup odfiltrovaného hydroxidu hlinitého je veden k dalšímu zpracování.Apparatus according to claim 11, characterized in that the outlet of the used reaction liquid from the reactor (1) is supplied to the inlet of the vessel (11) with the electromagnet for separating ferromagnetic impurities, the outlet of which is connected to the inlet of the mechanical filter (12). admixture, the output of which is brought to the input of the first precipitator (16) of Al (0H) 3 to precipitate aluminum hydroxide, which is connected to the first reservoir (15) of hydrochloric acid, its output is connected to the filter inlet (17) to remove Α1 (ΟΗχ) from which the clean reaction liquid outlet is fed to the reaction liquid intermediate reservoir (18), and the filtered aluminum hydroxide output is discharged for further processing. 17. Zařízení podle nároku 16, vyznačující se tím, že výstup čisté reakční kapaliny je z mezízásobníku (18) reakční kapaliny připojen na vstup nádrže (19) regenerované reakční kapaliny, přičemž nádrž (19) je propojena s prvním zásobníkem (20) hydroxidu sodného, a výstup regenerované reakční kapaliny je z nádrže (19) přiveden zpět do reaktoru (1).Device according to claim 16, characterized in that the clean reaction liquid outlet is connected from the reaction liquid storage tank (18) to the inlet of the regenerated reaction liquid tank (19), the tank (19) communicating with the first sodium hydroxide container (20) , and the recovered reaction liquid outlet from the tank (19) is returned to the reactor (1). 18. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků I2ažl 7, vyznačující se tím, že nádrž (13) havarijní a provozní vody je propojena s reaktorem (1), s prací nádrží (6), a s odkysličovací a sytící nádrží (14) pro odkysličení provozní vody a její sycení vodíkem.Apparatus according to at least one of claims 12 to 17, characterized in that the emergency and process water tank (13) is connected to the reactor (1), the wash tank (6), and the de-oxygenation and saturation tank (14) for de-oxygenation of the process water. water and its saturation with hydrogen. 19. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků II až 18, vyznačující se t i m , že zahrnuje zásobník (23) chladící vody, který je propojen s teplovodním výměníkem (2) reaktoru (1), s prací nádrží (6) a s odkysličovací a sytící nádrží (14).Apparatus according to at least one of claims II to 18, characterized in that it comprises a cooling water tank (23) which is connected to the heat exchanger (2) of the reactor (1), to the wash tank (6) and to the deoxygenation and saturation tank. (14). 20. Zařízení podle nároku 17,vyznačující se t í m , že výstup reakční kapaliny z mezízásobníku (18) reakční kapaliny a regenerovaná reakční kapalina z nádrže (19) regenerované reakční kapaliny je přiveden do neturalizátoru (25). který je propojen s druhým zásobníkem (36) kyseliny chlorovodíkové, a výstup neutralizované suspenze z neutralizátoru (25) je přiveden na vstup prvního filtru (26) Al(0H)3t jehož výstup je připojen na vstup druhého precipitátoru (29) Al(0H)3? jehož výstup je přiveden na vstup druhého filtru (30) A1(OH)3. jehož výstup je přiveden na vstup nádrže (31) pro praní Al(0H)3r jehož výstup je veden na vstup třetího filtru (32) Al(0H)3, a výstup separovaného hydroxidu hlinitého je z třetího filtru (32) Al(0H)3 přes sušičku (39) veden na balicí a distribuční místo (33) pro prodej A1(OH)3.The apparatus of claim 17, wherein the reaction liquid outlet from the reaction liquid storage tank (18) and the recovered reaction liquid from the recovered reaction liquid tank (19) are fed to a non -uralizer (25). which is connected with the second vessel (36) hydrochloric acid, and the output of neutralized slurry from the neutralizer (25) is input to the first filter (26) Al (0H) 3 t whose output is connected to the input of the precipitator (29) Al (0H ) 3 ? the output of which is applied to the input of the second filter (30) A1 (OH) 3. whose output is input to the tank (31) for washing the Al (0H) 3 r which is led to the input of the third filter (32) Al (0H) 3, and outputting the separated aluminum hydroxide is from the third filter (32) Al (0H 3 is led through a dryer (39) to a packaging and distribution point (33) for selling A1 (OH) 3. 21. Zařízení podle nároku 20, vyznačující se tím, že druhý precipitátor (29) A1(OH)3 je propojen s nádrží (35) teplé provozní vody, do které je přiveden horkovodní výstup z teplovodního výměníku (2) reaktoru (I).Apparatus according to claim 20, characterized in that the second precipitator (29) A1 (OH) 3 is connected to a tank (35) of hot process water to which the hot water output from the heat exchanger (2) of the reactor (I) is supplied. 22. Zařízení podle nároku 20 nebo 21, vyznačující se tím, že s druhým precipitátorem (29) A1(OH)3 je propojen druhý zásobník (36) kyseliny chlorovodíkové.Apparatus according to claim 20 or 21, characterized in that a second hydrochloric acid container (36) is connected to the second precipitator (29) A1 (OH) 3. 23. Zařízení podle nároku 20, 21 nebo 22, vyznačující se tím, že s druhým precipitátorem (29) A1(OH)3 je propojen druhý zásobník (37) hydroxidu sodného.Device according to claim 20, 21 or 22, characterized in that a second container (37) of sodium hydroxide is connected to the second precipitator (29) A1 (OH) 3. 24. Zařízení podle nároku 20, v y z n a č u j í c í se t í m , že roztok chloridu sodného z prvního filtru (26) A1(OH)3 je přiveden na vstup krystalizačního zařízení (27) NaCl, odkud je výstup vykrystalizovaného chloridu sodného přes zařízení (34) pro sušení NaCl přiveden do skladu (38) NaCl k expedici.Device according to claim 20, characterized in that the sodium chloride solution from the first filter (26) A1 (OH) 3 is fed to the inlet of the crystallization device (27) of NaCl, from which the outlet of the crystallized sodium chloride is discharged fed via a NaCl drying device (34) to a NaCl storage (38) for shipping. 25. Zařízení podle nároku 24, v y z n a č u j í c í se t í m , že krystalizační zařízení (27) NaCl tvoří alespoň jedna vana s přívodem teplé provozní vody z nádrže (35) teplé provozní vody, opatřená sběračem solných par vyústěným do kondenzátoru (28).Apparatus according to claim 24, characterized in that the NaCl crystallization device (27) comprises at least one bathtub with hot process water supply from the hot process water tank (35), provided with a salt vapor collector leading to a condenser (28). 26. Zařízení podle nároku 25, v y z n a č u j í c í se t í m , že do krystalizačního zařízení (27) NaCl je přiveden výstup kapalné fáze z třetího filtru (32) A1(OH)3.Device according to claim 25, characterized in that a liquid phase outlet from the third filter (32) A1 (OH) 3 is supplied to the NaCl crystallization device (27). 27. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 24 až 26, v y z n a č u j í c í se t í m , že k zařízení (34) pro sušení NaCl je připojen výstup teplé provozní vody z nádrže (35) teplé provozní vody.Device according to at least one of claims 24 to 26, characterized in that a hot process water outlet from the hot process water tank (35) is connected to the NaCl drying device (34). L. . V 4 · 7 · · ·L.. V 4 · 7 · · · 6* ..........6 * .......... 28. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 11 až 27, vyznačující se tím, že zahrnuje zásobník (23) chladící vody, do kterého je zaústěn přívod z úpravny vody (44), a výstup vody z krystalizačního zařízení (27) NaCl a z kondenzátoru (28) a chladící voda ze zásobníku (23) je přivedena do reaktoru (1), do prací nádrže (6), do odkysličovací a sytící nádrže (14), do neutralizátoru (25) a do nádrže (31) na praní A1(OH)3.Apparatus according to at least one of claims 11 to 27, characterized in that it comprises a cooling water reservoir (23) into which the inlet from the water treatment plant (44) is connected and the water outlet from the NaCl crystallization device (27) and the condenser (27). 28) and cooling water from the reservoir (23) is fed to the reactor (1), to the scrubbing tank (6), to the deoxygenating and saturating tank (14), to the neutralizer (25), and to the wash tank (31) A1 (OH). ) 3 . 29. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků llaž 28, vyznačující se tím, že reaktor (1) je opatřen míchacím zařízením (52).Apparatus according to at least one of claims 1 to 28, characterized in that the reactor (1) is provided with a stirring device (52).
CZ20100268A 2010-04-07 2010-04-07 Process for preparing hydrogen and other products and apparatus for making the same CZ302453B6 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100268A CZ302453B6 (en) 2010-04-07 2010-04-07 Process for preparing hydrogen and other products and apparatus for making the same
EP11728765A EP2556017A2 (en) 2010-04-07 2011-04-06 Method for the production of hydrogen and other products and device for carrying out this method
PCT/CZ2011/000030 WO2011124189A2 (en) 2010-04-07 2011-04-06 Method for the production of hydrogen and other products and device for carrying out this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100268A CZ302453B6 (en) 2010-04-07 2010-04-07 Process for preparing hydrogen and other products and apparatus for making the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2010268A3 true CZ2010268A3 (en) 2011-05-25
CZ302453B6 CZ302453B6 (en) 2011-05-25

Family

ID=44041778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20100268A CZ302453B6 (en) 2010-04-07 2010-04-07 Process for preparing hydrogen and other products and apparatus for making the same

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2556017A2 (en)
CZ (1) CZ302453B6 (en)
WO (1) WO2011124189A2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013150527A1 (en) * 2012-04-05 2013-10-10 H Force Ltd A system and method for efficient production of hydrogen
WO2014062833A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-24 Helton Bill W Hydrogen production catalysts and associated systems and methods
CZ305018B6 (en) 2013-09-30 2015-03-25 Mourek Lukáš Waste aluminium recycling process and apparatus for making the same
WO2015089778A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 Honeywell International Inc. Heat dissipation material and method of making the same
CN104192796B (en) * 2014-09-04 2016-01-27 桂林浩新科技服务有限公司 A kind of from stirring device for producing hydrogen
RU173853U1 (en) * 2016-10-28 2017-09-14 Общество с ограниченной ответственностью "Технологии алюмоэнергетики" (ООО "Технологии алюмоэнергетики") HIGH PURITY ALUMINUM OXIDES PLANT
JP7056372B2 (en) * 2018-05-22 2022-04-19 Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 Hydrogen production method and hydrogen production equipment
FR3103482B1 (en) * 2019-11-25 2022-07-22 Nebula Tech Process and installation for producing aluminum hydroxide
CN115259187B (en) * 2022-07-25 2024-01-16 河津市炬华铝业有限公司 High specific surface area macroporous pseudo-boehmite powder and preparation method thereof
GB202213860D0 (en) * 2022-09-22 2022-11-09 Net Zero Scient Ltd Hydrogen production process

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3401194A1 (en) 1984-01-14 1985-07-18 Werner 7433 Dettingen Schweikert Apparatus for exploiting the energy from various metal wastes in connection with sodium hydroxide
JPH01208301A (en) * 1988-02-15 1989-08-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Generating method of hydrogen
DE4129328A1 (en) * 1991-09-04 1993-03-11 Solvay Werke Gmbh METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF ALUMINUM HYDROXYCHLORIDE AND / OR -BROMID AND THE USE IN COSMETIC OR PHARMACEUTICAL PREPARATIONS
US5286473A (en) * 1993-02-01 1994-02-15 Nobuyasu Hasebe Process for the production of hydrogen
US6506360B1 (en) 1999-07-28 2003-01-14 Erling Reidar Andersen Method for producing hydrogen
JP2003226502A (en) * 2002-02-06 2003-08-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Hydrogen production apparatus and method
CN100563820C (en) 2006-04-29 2009-12-02 刘欣 A kind of catalyst with aluminium displacing hydrogen from water
AT504050A1 (en) 2006-08-07 2008-02-15 Alvatec Alkali Vacuum Technolo HYDROGEN GENERATOR
KR100803074B1 (en) * 2007-03-20 2008-02-18 박정태 Composition for generating hydrogen gas, and apparatus for generating high purity hydrogen gas using thereof
RU2356830C2 (en) 2007-06-26 2009-05-27 ОАО Научно-производственное предприятие "Квант" Method of obtaining hydrogen
WO2009018468A1 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Purdue Research Foundation Control system for an on-demand gas generator
CN101284647B (en) * 2008-02-29 2011-05-11 邓振炎 Hydrogen preparing process by reacting surface-modified pure alminuim powder with water
CN101284646B (en) * 2008-02-29 2011-07-20 上海大学 Hydrogen preparing process by reacting pure alminuim powder with water
US20100061923A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Reddy Alla V K Hydrogen production and use

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011124189A3 (en) 2012-02-23
WO2011124189A2 (en) 2011-10-13
EP2556017A2 (en) 2013-02-13
CZ302453B6 (en) 2011-05-25
WO2011124189A4 (en) 2012-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ2010268A3 (en) Process for preparing hydrogen and other products and apparatus for making the same
US20170341791A1 (en) Method and Device to Sterilise Containers
US20160273069A1 (en) Methods for purifying aluminium ions
FR2474901A1 (en) PROCESS AND EQUIPMENT FOR THE TREATMENT OF ORGANIC MATTER CONTAINING NITROGEN COMPOUNDS
US10421674B2 (en) Process and plant for separating off and/or recovering nitrogen compounds from a liquid or sludge substrate
AU2009200812B2 (en) Battery recycling
CN103787542A (en) Process and device for recovering and treating wastewater generated by preparing sebacic acid with castor oil
CN106276816B (en) The vacuum dechlorination method of purification and its dedicated unit of ion film caustic soda by-product dilute sulfuric acid
JP5784842B2 (en) Interconnect system and method for purifying and recovering potassium compounds
CN106744983B (en) Slag slurry treatment system for polycrystalline silicon production
EP3052434A1 (en) Method for recycling scrap aluminum and a device for carrying out this method
CZ20886U1 (en) Apparatus for producing hydrogen and other products
FR2525238A1 (en) PROCESS FOR PURIFYING MOLYBDENITE CONCENTRATES
TWI511951B (en) An improved method of purifying a dicarboxylic acid
CN106744720A (en) The circulation recycling system and its operation process of trichloroacetaldehyde by-product dilute sulfuric acid
US20170101323A1 (en) System and Method to Recover Byproducts from a Hydrogen Production System
CN101186573B (en) Process for producing terephthalic acid
RU2431700C1 (en) Method of preparing potassium chloroaluminate melt for separating zirconium and hafnium chlorides
US1913145A (en) Alkali metal process
CN218778813U (en) Household garbage and carbon-connected capturing system
CN219291340U (en) Palmitoyl chloride environmental protection production system
EP4342844A1 (en) Hydrogen production process
CN113149050B (en) Method for treating solid waste in high-purity alcohol aluminum salt industry
CN101481102A (en) Method for obtaining sodium hypophosphite from phosphorus-containing slime
WO2008065258A2 (en) Method for recovering hydrochloric acid from iron chloride solution

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20190407