DE1141984B - Process for the recovery of heat and water vapor from the gases emerging from the conversion reactor during the conversion of CO with HO - Google Patents

Process for the recovery of heat and water vapor from the gases emerging from the conversion reactor during the conversion of CO with HO

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DE1141984B
DE1141984B DES51864A DES0051864A DE1141984B DE 1141984 B DE1141984 B DE 1141984B DE S51864 A DES51864 A DE S51864A DE S0051864 A DES0051864 A DE S0051864A DE 1141984 B DE1141984 B DE 1141984B
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Ing Ladislav Michalicka
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Description

Es ist bekannt, Kohlenoxyd und Wasserdampf bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck in Kohlendioxyd und Wasserstoff zu konvertieren und hierbei Wärmetauscher zur Aufheizung des Frischgases durch das aus dem Konvertierungsreaktor austretende konvertierte Gas zu verwenden, wobei Wasser als Wärmeträger zwischen konvertiertem Gas und Frischgas dient. Bei einem bekannten Verfahren werden dem konvertierten Gas Wärme und Wasserdampf in einem Austauscher, einem sogenannten Rieselkühler, durch Kühlwasser entzogen. Das erhitzte Kühlwasser wird einem zweiten Austauscher, dem sogenannten Rieselsättiger, zugeführt, in dem es das zu konvertierende Frischgas vorwärmt und mit Wasserdampf anreichert. Beide Austauscher sind in zwei Stufen unterteilt, und das Kühlwasser wird zwischen jeweils entsprechenden Stufen von Kühler und Sättiger im Kreislauf geführt. In einem dieser beiden Wasserkreisläufe ist ein Niederdruckdampfkessel eingeschaltet, um die Uberschußwärme zur Erzeugung von Dampf auszunutzen. In einem anderen bekannten Fall ist dieses Verfahren dadurch weitergebildet worden, daß der in dem Niederdruckdampferzeuger gewonnene Niederdruckdampf in einem Kompressor komprimiert wird und seine Wärme in einem Wärmetauscher an einen Wasserkreislauf einer weiteren Vorwärmstufe für das Frischgas abgibt. Das Wasser dieses Kreislaufes nimmt auch Wärme in einem Kondensator auf, in dem der Abdampf einer zum Antrieb des Kompressors dienenden Turbine kondensiert wird. Der Frischdampf für die Turbine wird in einem durch die Reaktionswärme aus dem Konvertierungsreaktor beheizten Dampferzeuger gewonnen.It is known to convert carbon dioxide and water vapor into carbon dioxide at normal or elevated pressure and to convert hydrogen and this heat exchanger for heating the fresh gas through the to use converted gas emerging from the conversion reactor, with water as the heat carrier is used between converted gas and fresh gas. In a known method, the The converted gas heats and water vapor through an exchanger, a so-called trickle cooler Removed cooling water. The heated cooling water is sent to a second exchanger, the so-called trickle saturator, supplied, in which it preheats the fresh gas to be converted and enriches it with water vapor. Both exchangers are divided into two stages, and the cooling water is corresponding between each Cooler and saturator stages circulated. In one of these two water circuits is a low-pressure steam boiler switched on in order to utilize the excess heat to generate steam. In another known case, this method has been developed in that the in the low-pressure steam generator The low-pressure steam obtained is compressed in a compressor and its heat is transferred to a heat exchanger Water circuit gives off a further preheating stage for the fresh gas. The water of this cycle takes also heat in a condenser, in which the exhaust steam is used to drive the compressor Turbine is condensed. The live steam for the turbine is generated in one by the heat of reaction obtained from the conversion reactor heated steam generator.

Das erwähnte Verfahren zum Konvertieren erfordert einen gegenüber der an der Reaktion beteiligten Menge 5- bis 6fachen Überschuß von Wasserdampf in dem der Reaktion zugeführten Gas.The aforementioned method of converting requires one over against those involved in the reaction Amount of 5- to 6-fold excess of water vapor in the gas fed to the reaction.

Hierbei wird nur ein Teil des Wasserdampfes durch direktes Verdampfen des Kreislaufwassers im Rieselsättiger gewonnen. Der Rest des Wasserdampfes muß dem Frisch- oder Ausgangsgas in einer Menge von etwa 500 bis 800 g Dampf pro 1 Nm3 des Ausgangsgases je nach der Zusammensetzung des Gases vor und nach der Konvertierung zugeführt werden, was ein Mehrfaches der reagierenden Dampfmenge darstellt. In this case, only part of the water vapor is obtained by direct evaporation of the circulating water in the trickle saturator. The remainder of the water vapor must be added to the fresh or starting gas in an amount of about 500 to 800 g of steam per 1 Nm 3 of the starting gas, depending on the composition of the gas before and after the conversion, which is a multiple of the reacting amount of steam.

Bei den bisherigen Verfahren wird nur ein Teil der Wärme der Reaktionsprodukte zur Vorwärmung der Frischgase ausgenutzt, während ein bedeutender Teil der Wärme verlorengeht. Es muß daher den Frischgasen mit dem Wasserdampf eine etwa gleich große Wärmemenge von außen zugeführt werden, die dem Verfahren zur Wiedergewinnung der Wärme und des Wasserdampfes aus den bei derIn the previous processes, only part of the heat of the reaction products is used to preheat the Fresh gases are used while a significant part of the heat is lost. It must therefore be the fresh gases with the steam an approximately equal amount of heat are supplied from the outside, which the Process for the recovery of heat and water vapor from the

Konvertierung von CO mit H2O aus demConversion of CO with H 2 O from the

Konvertierungsreaktor austretenden GasenConversion reactor leaking gases

Anmelder:Applicant:

ίο Ing. Jiri Simonek, Ing. Ladislav Michalicka,ίο Ing.Jiri Simonek, Ing.Ladislav Michalicka,

Ing. Jiri Drasky, Prag,Ing.Jiri Drasky, Prague,

und Ing. Jan Zoha, Litvinovand Ing.Jan Zoha, Litvinov

(Tschechoslowakei)(Czechoslovakia)

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Spreer, Patentanwalt,
Göttingen, Groner Str. 35Representative: Dipl.-Ing. A. Spreer, patent attorney,
Göttingen, Groner Str. 35

Beanspruchte Priorität:
Tschechoslowakei vom 27. Dezember 1955 (Nr. 156-56)Claimed priority:
Czechoslovakia from December 27, 1955 (No. 156-56)

Ing. Jiri Simonek, Ing. Ladislav Michalicka,Ing.Jiri Simonek, Ing.Ladislav Michalicka,

Ing. Jiri Drasky, Prag,Ing.Jiri Drasky, Prague,

und Ing. Jan Zoha, Litvinov (Tschechoslowakei),
sind als Erfinder genannt wordenand Ing.Jan Zoha, Litvinov (Czechoslovakia),
have been named as inventors

Kreislauf verlorengeht. Auf der anderen Seite ist für die Ableitung der im Verfahren selbst nicht ausgenutzten Wärme eine entsprechend große Kühlwassermenge erforderlich.Circulation is lost. On the other hand, it is not used for the derivation of the process itself Heat a correspondingly large amount of cooling water is required.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Wiedergewinnung der Wärme und des Wasserdampfes aus den aus dem Konvertierungsreaktor austretenden Gasen zu entwickeln, bei dem der Wärme- und Feuchtigkeitsbedarf der Frischgase praktisch vollständig aus dem Wärmeinhalt und Wasserdampfgehalt der konvergierten Gase gedeckt werden kann.It is the object of the invention to provide a method for recovering heat and water vapor to develop from the gases emerging from the conversion reactor, in which the heat and Moisture requirement of the fresh gases almost completely from the heat content and water vapor content of the converged gases can be covered.

Diese Aufgabe wird unter Verwendung von in Stufen unterteilten Austauschern und getrennten Wasserkreisläufen zwischen den einzelnen Austauscherstufen gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Druck der vorgewärmten und an Wasserdampf gesättigten Frischgase durch Kompression derart bemessen wird, daß der Druck bei der Konvertierung der Frischgase und beim Kühlen der Reaktionsgase etwa l,5mal so groß ist wie bei der Sättigung und Erwärmung der Frischgase. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also das Wärmegefälle zwischen den konvertier-This task is carried out using exchangers divided into stages and separate water circuits solved between the individual exchanger stages according to the invention in that the pressure the preheated fresh gases saturated with water vapor is dimensioned by compression in such a way that that the pressure when converting the fresh gases and when cooling the reaction gases is about 1.5 times as high is large as with the saturation and heating of the fresh gases. In the method according to the invention the heat gradient between the convertible

209 750/153209 750/153

ten Gasen und den Frischgasen durch Komprimieren der Gase vor ihrem Eintritt in die Kühl- oder Wärmetauscher in einem solchen Ausmaß erhöht, daß in allen Stufen der Austauscher mit Hilfe der Wasserkreisläufe ein nahezu vollständiger Übergang der Wärme und eine ausreichende Sättigung der Frischgase mit Wasserdampf eintritt. Durch die optimale Ausnutzung der in den konvertierten Gasen enthaltenen Wärme und Feuchtigkeit können die laufenden Betriebskosten gegenüber den bekannten Verfahren erheblich gesenkt werden. Gleichzeitig vermindert sich der Kühlwasserverbrauch beträchtlich. Durch die Komprimierung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Ablauf der Konvertierung im Reaktor nicht beeinflußt. Die für die Komprimierung benötigte Energie ist gering und beträgt z. B. etwa 0,055 bis 0,060 kWh für die Konvertierung von 1 Nm^ Wassergas. th gases and the fresh gases by compressing the gases before they enter the cooling or heat exchangers increased to such an extent that in all stages of the exchanger with the help of the water circuits an almost complete transfer of heat and sufficient saturation of the fresh gases enters with steam. By making optimal use of the gases contained in the converted Heat and moisture can reduce the running costs compared to the known methods can be reduced considerably. At the same time, the cooling water consumption is reduced considerably. Through the Compression according to the process according to the invention is the course of the conversion in the reactor unaffected. The energy required for the compression is low and is z. B. about 0.055 to 0.060 kWh for the conversion of 1 Nm ^ water gas.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to schematic drawings of an exemplary embodiment explained in more detail.

Fig. 1 zeigt ein Schema des Verfahrens gemäß der Erfindung, während inFig. 1 shows a scheme of the method according to the invention, while in

Fig. 2 die Verhältnisse bei den bekannten Verfahren und die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren an Hand von Enthalpie-Temperatur-Diagrammen einander gegenübergestellt sind.2 shows the relationships in the known processes and those in the process according to the invention are compared with each other on the basis of enthalpy-temperature diagrams.

Gemäß Fig. 1 wird das CO-haltige und auf etwa 9 atü komprimierte Ausgangsgas durch die Leitung 8 in den Kontaktaustauscher 1 (Sättiger) geleitet, wo es im Gegenstrom durch im Oberteil des Sättigers eingeführtes Heißwasser auf etwa 160° C erwärmt und befeuchtet wird. Das befeuchtete und erwärmte Gas wird hinter dem Sättiger mittels des Kompressors 4 auf einen entsprechenden Druck komprimiert, z. B. auf 14 atü, und gegebenenfalls nachträglich mit von außen durch die Leitung 9 zugeführtem Wasserdampf befeuchtet. Über den Oberflächenwärmeaustauscher 5 wird das Gas weiter in den Reaktor 6 befördert, wo bei einer Temperatur von 400 bis 600° C die eigentliche Konvertierung des Kohlenoxydes mit Wasserdampf stattfindet. Damit die Reaktion bei geeigneten Temperaturen verläuft, wird in den Reaktor durch die Leitung 12 Kühlkondensat zugeführt. Aus dem Reaktor 6 entweicht das konvertierte Gas über den Austauscher 5, wo es das befeuchtete Frischgas erwärmt, und über den Vorkühler 7, wo es das aus dem Kühler 2 kommende und dem Sättiger 1 zugeführte Wasser auf etwa 1650C erwärmt. Das vorgekühlte konvertierte Gas strömt weiter durch den Rieselkühler^ und tritt in auf etwa 30 bis 400C abgekühltem Zustand durch die Leitung 13 zur weiteren Verarbeitung aus.According to FIG. 1, the starting gas containing CO and compressed to about 9 atmospheres is passed through line 8 into the contact exchanger 1 (saturator), where it is heated and humidified in countercurrent by hot water introduced into the upper part of the saturator. The humidified and heated gas is compressed downstream of the saturator by means of the compressor 4 to a corresponding pressure, e.g. B. to 14 atmospheres, and optionally subsequently moistened with externally supplied water vapor through line 9. Via the surface heat exchanger 5, the gas is conveyed further into the reactor 6, where the actual conversion of the carbon oxide with water vapor takes place at a temperature of 400 to 600 ° C. In order for the reaction to proceed at suitable temperatures, cooling condensate is fed into the reactor through line 12. The converted gas to escape from the reactor 6 through the exchanger 5, where it heats the fresh gas humidified and via the precooler 7, where it heats the coming out of the radiator 2 and supplied to the saturator 1 water to about 165 0 C. The pre-cooled shifted gas continues to flow through the trickle ^ and occurs in approximately 30 to 40 0 C cooled state through the line 13 for further processing.

Im Kühler 2 wird das konvertierte Gas im Gegenstrom mit frischem, kühlem Wasser von etwa 20° C, welches von außen in den Oberteil des Kühlers durch die Leitung 10 eingeführt wird, gekühlt. Außerdem wird zwischen mehreren Stellen des Kühlers 2 und des Sättigers 1 — im Schema an zwei Stellen mittels Pumpen 3, 3' —das von entsprechenden Stellen des Sättigers 1 mit einer Temperatur von etwa 120 und 150° C entnommene Wasser umgepumpt. Im Kühler 2 wird das Wasser durch die konvertierten Gase auf etwa 1600C erwärmt. Aus dem Unterteil des Kühlers gelangt das Wasser durch Überdruck über den Vorkühler 7, in welchem seine Temperatur auf etwa 1650C erhöht wird, in den Sättiger 1. Der Verlust an Dampf bzw. Wasser in der Anlage wird durch von außen bei 9 zugeführten Frischdampf oder aber durch das Verhältnis zwischen von außen bei 10 zugeführtem Frischwasser und über 11 abgeführtem Wasser oder durch beide Maßnahmen ausgeglichen.In the cooler 2, the converted gas is cooled in countercurrent with fresh, cool water at about 20 ° C., which is introduced from the outside into the upper part of the cooler through the line 10. In addition, between several points of the cooler 2 and the saturator 1 - in the diagram at two points by means of pumps 3, 3 '- the water withdrawn from corresponding points of the saturator 1 at a temperature of about 120 and 150 ° C. is pumped around. In the cooler 2, the water is heated to approximately 160 ° C. by the converted gases. From the bottom part of the cooler, the water passes through pressure through the precooler 7, in which its temperature is raised to about 165 0 C, in the saturator 1. The loss of steam or water in the system is externally supplied at 9 live steam or balanced by the ratio between fresh water supplied from outside at 10 and water discharged via 11 or by both measures.

Wasser bildet hier also nicht nur eine Reaktionskomponente, sondern gleichzeitig auch ein Wärmetrag- und Wärmeaustauschmedium, welches in diesem Falle in zwei mit den Pumpen 3, 3' versehenen Kreisläufen umläuft. Die Überführung der Wärme aus dem konvertierten Gas in das Ausgangsgas wird durch Erhöhung des Temperaturniveaus der Wärme des konvertierten Gases infolge der Erhöhung des Druckniveaus in einem Teil des Systems mittels des Gebläses4, d.h. auf Grund des bereits erwähnten Prinzips des »Umpumpens« der Wärme, ermöglicht. So water not only forms a reaction component here, but also a heat transfer medium at the same time. and heat exchange medium, which in this case is provided in two with the pumps 3, 3 ' Cycles. The transfer of heat from the converted gas to the starting gas is achieved by increasing the temperature level of the heat of the converted gas as a result of the increase of the pressure level in a part of the system by means of the blower4, i.e. due to what has already been mentioned Principle of "pumping over" the heat, made possible.

In Fig. 2 sind die Verhältnisse an Hand von vereinfachten Enthalpie(7)-Temperatur(i)-Diagrammen veranschaulicht, und zwar in Fig. 2 a für die bisher üblichen Verfahren und in Fig. 2 b für die Konvertierung bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In beiden Diagrammen sind die einzelnen Abschnitte der Kurven in gleicher Weise durch zwei Zahlen bezeichnet. So erfolgt die Vorwärmung und Sättigung der Frischgase mit Wasserdampf im Abschnitt 11-12. Die weitere Erwärmung der Frischgase durch die aus dem Reaktor austretenden konvertierten Gase wird durch den Abschnitt 12-13 wiedergegeben.In FIG. 2, the relationships are illustrated by means of simplified enthalpy (7) -temperature (i) diagrams, specifically in FIG. 2 a for the previously customary processes and in FIG . In both diagrams, the individual sections of the curves are identified in the same way by two numbers. The fresh gases are preheated and saturated with water vapor in sections 11-12. The further heating of the fresh gases by the converted gases emerging from the reactor is shown in section 12-13 .

Im Abschnitt 13-14 findet die Reaktion statt, während die konvertierten Gase durch Wärmetausch mit den vorgewärmten und an Wasserdampf gesättigten Gase im Abschnitt 14-15 Wärme verlieren. Schließlich zeigt der Abschnitt 15-16 die weitere Kühlung und Entfeuchtung der konvertierten Gase mit Hilfe der Kühlwasserkreisläufe. Aus den Diagrammen erkennt man, daß der die Kühlung und Entfeuchtung wiedergebende Abschnitt 15-16 bei dem Diagramm gemäß Fig. 2 b nach höheren Temperaturwerten verschoben ist, so daß über dem ganzen mit A bezeichneten Bereich der Wärmeinhalt der konvertierten Gase für die Erwärmung der Frischgase ausgenutzt werden kann. Nach dem Diagramm gemäß Fig. 2 a kann dagegen nur der Wärmeinhalt in den mit B und D bezeichneten Bereichen nutzbar gemacht werden, während im Bereiche Wärme verlorengeht, die durch Frischdampf von außen ersetzt werden muß.The reaction takes place in section 13-14 , while the converted gases lose heat through heat exchange with the preheated gases saturated with water vapor in section 14-15. Finally, section 15-16 shows the further cooling and dehumidification of the converted gases with the aid of the cooling water circuits. Is from the graphs it is seen that the cooling and dehumidification reproducing portion b in the diagram according to Fig. 2 15-16 shifted to higher temperature values, so that over the entire designated A portion of the heat content of the converted gases for heating the fresh gases can be exploited. According to the diagram according to FIG. 2a, on the other hand, only the heat content in the areas labeled B and D can be made usable, while in the areas heat is lost which has to be replaced by live steam from the outside.

Im Rahmen der Erfindung kann man eine Reihe von je nach dem Zweck verschiedenartig kombinierten oder mehr oder weniger komplizierten Systemen ausbilden. So z. B. kann man in dem System verschiedene Kombinationen von Oberflächen- und Kontaktaustauschern verwenden.
Zum Hervorrufen einer Druckänderung in den einzelnen Teilen des Systems können verschiedene geeignete Einrichtungen zum Komprimieren von gasförmigen Stoffen verwendet werden, die in den Arbeitsvorgang an eine geeignete Stelle während des Verdampfens oder nach dem Verdampfen desWithin the scope of the invention, a number of systems can be combined in various ways or more or less complicated depending on the purpose. So z. B. one can use different combinations of surface and contact exchangers in the system.
In order to induce a pressure change in the individual parts of the system, various suitable devices for compressing gaseous substances can be used, which in the working process to a suitable point during the evaporation or after the evaporation of the

Wassers in das Gas eingeschaltet werden. Keine dieser möglichen Anordnungen überschreitet den Rahmen der vorliegenden Erfindung, insofern sie das Grundprinzip der Verbindung einer Wärmepumpe mit einem mehrfachen Wasserkreislauf aus-Water to be turned into the gas. No these possible arrangements are beyond the scope of the present invention in that they are the basic principle of connecting a heat pump to a multiple water cycle.

nutzen.to use.

Die Erfindung kann vorteilhaft bei allen technologischen Vorgängen zur Erzeugung von Wasserstoff durch Konvertieren von Kohlenoxyd VerwendungThe invention can be advantageous in all technological processes for the production of hydrogen by converting carbon dioxide use

finden, wo eine vollkommene Wärmeausnutzung eine bedeutende Rolle in der Höhe der Erzeugungskosten spielt. Die Erfindung ermöglicht eine billige Konvertierung von Kohlenoxyd aus Leuchtgas zwecks Verringerung der Giftigkeit des Leuchtgases.find where perfect heat utilization plays a significant role in the level of generation costs plays. The invention enables a cheap conversion of carbon dioxide from luminous gas for the purpose of reduction the toxicity of the luminous gas.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Verfahren zur Wiedergewinnung der Wärme und des Wasserdampfes aus den bei der Konvertierung von CO mit H2O aus dem Konvertierungsreaktor austretenden Gasen, bei dem den Gasen in einem unterteilten Austauscher (Rieselkühler) Wärme und Wasserdampf durch Kühlwasser entzogen und das erhitzte Kühlwasser unter Vorwärmung und Anreicherung des zu konvertierenden Gases mit Wasserdampf in einem zweiten, ebenfalls unterteilten Austauscher (Sättiger) wieder erneut im Kreislauf durch beide Austauscher geleitet wird, wobei die Wärmeübertragung vom Kühler auf den Sättiger durch im Kreislauf zwischen entsprechenden Stufen von Kühler und Sättiger geführtes Wasser erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der vorgewärmten und an Wasserdampf gesättigten Frischgase durch Kompression (Kompressor 4) derart bemessen wird, daß der Druck bei der Konvertierung der Frischgase (Reaktor 6) und beim Kühlen der Reaktionsgase (Rieselkühler 2) etwa l,5mal so groß ist wie bei Sättigung und Erwärmung der Frischgase (Sättiger 1).1. Process for the recovery of heat and water vapor from the gases emerging from the conversion reactor during the conversion of CO with H 2 O, in which heat and water vapor are extracted from the gases in a subdivided exchanger (trickle cooler) by means of cooling water and the heated cooling water is preheated and enrichment of the gas to be converted with water vapor in a second, likewise subdivided exchanger (saturator) is again circulated through both exchangers, the heat transfer from the cooler to the saturator taking place through water circulated between corresponding stages of cooler and saturator, characterized in that the pressure of the preheated fresh gases saturated with water vapor by compression (compressor 4) is such that the pressure when converting the fresh gases (reactor 6) and when cooling the reaction gases (trickle cooler 2) is about 1.5 times as high is like saturating and warming the frisc hgase (saturator 1). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser aus der wärmsten2. The method according to claim 1, characterized in that the water from the warmest xo Stufe des Rieselkühlers (2) vor seiner Aufgabe in die wärmste Stufe des Rieselsättigers (1) durch einen mit dem konvertierten Gas beaufschlagten, dem Rieselkühler vorgeschalteten Vorkühler (7) geführt wird.xo level of the trickle cooler (2) before its task in the warmest stage of the trickle saturator (1) through a pressurized with the converted gas, the pre-cooler (7) upstream of the trickle cooler. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das komprimierte Frischgas vor Eintritt in den Reaktor einen dem Vorkühler (7) vorgeschalteten, mit dem konvertierten Gas beaufschlagten Wärmeaustauscher (5)3. The method according to claim 2, characterized in that the compressed fresh gas before entry into the reactor a precooler (7) upstream of the converted one Gas pressurized heat exchanger (5) ao passiert.ao happens. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 389 294, 845 496, 926127, 947465.Considered publications:
German Patent Nos. 389 294, 845 496, 926127, 947465. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
DES51864A 1955-12-27 1956-12-17 Process for the recovery of heat and water vapor from the gases emerging from the conversion reactor during the conversion of CO with HO Pending DE1141984B (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3038411A1 (en) * 1979-10-11 1981-04-23 Giuseppe Giammarco METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN BY CONVERTING CARBON MONOXIDE
DE4318444A1 (en) * 1993-06-03 1994-12-15 Bfi Entsorgungstech Process for high-temperature conversion

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3292998A (en) * 1960-01-11 1966-12-20 Chemical Construction Corp Method of producing hydrogen from a carbon monoxide-containing gas stream and heat recovery
CH419071A (en) * 1960-11-12 1966-08-31 Metallgesellschaft Ag Process for the operation of plants for carbon oxide conversion
US3427253A (en) * 1962-08-01 1969-02-11 Otto Construction Corp Method for producing carbon monoxide and hydrogen from coal distillation gas
NL6511884A (en) * 1965-09-13 1967-03-14
DE1964810C3 (en) * 1969-12-24 1979-04-05 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Device for the production of hydrogen
US3890432A (en) * 1970-05-05 1975-06-17 Chevron Res Catalytic hydrogen manufacture
US5728183A (en) * 1995-06-06 1998-03-17 Hydrogen Burner Tech., Inc. Shift reactor for use with an underoxidized burner

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE389294C (en) * 1919-12-23 1924-01-29 Markus Brutzkus Process for the execution of chemical reactions in compressors
DE845496C (en) * 1949-10-07 1952-07-31 Bataafsche Petroleum Method and device for carrying out very brief chemical reactions at high pressure and high temperature in the gas phase
DE926127C (en) * 1952-10-19 1955-04-07 Basf Ag Process for converting carbon dioxide and water vapor into carbon dioxide and hydrogen
DE947465C (en) * 1952-03-15 1956-08-16 Basf Ag Process for the operation of conversion plants

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2465235A (en) * 1949-03-22 Production of hydrogen
US1703747A (en) * 1924-01-21 1929-02-26 Patart Georges Leon Emile Arrangement for the recovery of heat and water vapor in gaseous reactions
DE677103C (en) * 1933-03-24 1939-06-19 American Magnesium Metals Corp Process for the conversion of carbon oxides or gas mixtures containing carbon oxides with water vapor
US2338402A (en) * 1938-05-04 1944-01-04 Brandt Richard Method for the removal of carbonic oxide from gases
GB718796A (en) * 1953-01-06 1954-11-17 Metallgesellschaft Ag Production of hydrogen by reacting carbon monoxide-containing gas mixtures with water vapour
GB725285A (en) * 1952-01-15 1955-03-02 Badische Anilin & Soda Fabrick Catalytic conversion of carbon monoxide and steam into carbon dioxide and hydrogen
GB766280A (en) * 1954-09-02 1957-01-16 Leuna Werke Veb Production of hydrogen from water gas or other crude gases

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE389294C (en) * 1919-12-23 1924-01-29 Markus Brutzkus Process for the execution of chemical reactions in compressors
DE845496C (en) * 1949-10-07 1952-07-31 Bataafsche Petroleum Method and device for carrying out very brief chemical reactions at high pressure and high temperature in the gas phase
DE947465C (en) * 1952-03-15 1956-08-16 Basf Ag Process for the operation of conversion plants
DE926127C (en) * 1952-10-19 1955-04-07 Basf Ag Process for converting carbon dioxide and water vapor into carbon dioxide and hydrogen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3038411A1 (en) * 1979-10-11 1981-04-23 Giuseppe Giammarco METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN BY CONVERTING CARBON MONOXIDE
DE4318444A1 (en) * 1993-06-03 1994-12-15 Bfi Entsorgungstech Process for high-temperature conversion

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CH354060A (en) 1961-05-15
US2934407A (en) 1960-04-26
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FR1163611A (en) 1958-09-29

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