Высокоскоростной туннельный реактор

Высокоскоростной туннельный реактор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

! (ОП ИСАНИ-Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CcNo3 Советских

Социалистических

Республик («)262852

{61) Дополнительное к авт. свид-ву{22) Заявлено180668 {21)1250491f23-26 с присоединением заявки Йо{23) Приоритет(51)М. Кл.2

В 01 J i/00

Государственный комитет ссср ио дмам изобретений и открытий (53) УДК 66.023 (088.8) Опубликовано 15.0679. Вюллетеиь N9 22

Дата опубликования описания 1806,79 (72) Автор изобретения

В.Ф. Попов (71) Заявитель (54) ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ТУННЕЛЬНЫЙ РЕАКТОР

Изобретение относится к устройствам для термической переработки углеводородов и может быть использовано, например, в производстве ацетилена из природного газа.

Известен высокоскоростной туннельный. реактор термоокислительного пиролиэа углеводородов до ацетилена, содержащий кольцевой эжекционный смеси-1 тель с кольцевой горелкой, реакционный канал и закалочное устройство.

Однако в таком реакторе эффективность процесса пиролиза низка, воспламенение газовой смеси на входе в реакционный канал неустойчивое.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса пиролиэа °

В предлагаемом высокоскоростном туннельном реакторе термоокислительного пиролиэа углеводородов применен конический щелевой огнепреградитйль, соединенный с профилированным соплом, стенки которого. охлаждаются водой.

Для предотвращения отрыва пламени от среза горелки при высоких скоростях газового потока в реакторе применена форкамера, в которой стабилизирующими кислород подогревается до 1000-2000 С благодаря сжиганию в нем небольшого количества углеводородов.

На фиг. 1 . изображен предлагаемый реактор, разрез; на фиг. 2 — разрез

A-A фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б фиг. 1, Реактор содержит корпус. 1 кольцевой горелки с патрубками 2, 3 и 4, профилированным соплом 5 и перегородкой 6; центральное, тело 7 с форкамерой 8, трубой 9, патрубками 10 и 11, распределитеЛьными решетками 12, 13; чехол 14 с патрубком 15; реакционный канал 16; эакалочное устройство с форсунками 17; корпус 18 реактора с патрубками 19,. 20 и сажеочистное устройство 21, Сверху в форкамеру вмонтированы центральная труба 22 с патрубком 23 и ряд трубок 24, связанных распределительной решеткой 12. Распределительная решетка- 12 закрыта чехлом с йатрубком 25. В распределнтЕль-; ную решетку 13 вмонтирован ряд трубок 26, несущих на свободном конце кольцевое сопло 27. Центровка сопла относительно корпуса 1 горелки и центральногО тела 7 осуществляется ребра" ми 28. Между центральным телом 7 и корпусом 1 горелки образуется кольцевой эжекционный смеситель, содержащий приемную камеру 29, камеру смеше 2628 ния 30, диффуэор 31 и конический щелевой огнепреградитель 32.

Реактор работает следующим образом.

Кислород и углеводородные газы, раздельно. подогретые до 300-7004 С, под давлением 0„5-2 ати поступают в еактор по патрубкам 15 и 4, при этом 5 ислород распределяется по трубкам 26 и сквозь кольцевое сопло 27 вытекает кольцевой струей в камеру смешения 30 эжектора. Сюда же подают углеводородные газы, которые, пройдя 10 между трубками 26, разделяются в приемной камере 29 на два кольцевых потока, охватывающих на выходе поток кислорода. Окончательное смещение газов эрвершается в кольцевом диф- 11 фуэоре 31. Из диффуэора газовая. смесь, пройдя конический щелевой огнепреградитель 32, под углом 30-60 поступает в верхнюю часть сопла 5, где воспламеняется.

Для устойчивого воспламенения газовой смеси в центр сопла 5 из форкамеры 8 подают разогретый до высокой температуры стабилизирующий кислород. С помощью сопла 5 профиль скоростей газового потока выравнивается, поэтому появление рециркуляцион иых зон в центре реакционного канала исключается. Образовавшиеся в реакционном канале газы пиролиза с содержанием 8-9% ацетилена резко.охлаж- О даются на выходе водой, распылиВаемой форсунками 17 ° Из реактора газы пиролиэа удаляют по патрубку 19, а воду с частичками сажи — по патрубку 20. Внутренние стенки реакционно- 35 го канала 16 периодически очищают от сажРи смол механическим сажеочистным устройством 21, Центральное тело 7, а также стенки целевого огнепреградителя 32 и 40 сопла 5 охлаждают водой (конденса52 4 том) для защиты от воздействия высоких температур. Воду на охлаждение центрального тела 7 подают по патрубку 10, она проходит между трубками 24 и трубой 22 и удаляется по патрубку 11. Для охлаждения профилированного сопла 5 ь ду направляют по патрубку 3 между стенкой сопла и перегородкой 6 и удаляют по патрубку 2, Реактор разжигают запальной гОрелкой, которую вводят в верхнюю часть форкамеры 8 по центральной Трубе 22.

Затем по патрубку 23 подают небольшое количество углеводородных газов, которые, пройдя по кольцевой полости между корпусом запальной горелки и трубой 22, поступают в форкамеру 8.

Стабилизирующий кислород подают в форкамеру по трубкам 24. В форкамере углеводородные газы сгорают, разогревая стабилизирующий кислород до 2000 С.

Конец горящего факела с избытком горячего кислорода входит в сопло 5, поджигая основную газовую смесь.

Предлагаемый реактор повышает эффективность процесса пиролиза, а также обеспечивает высокую проиэводительФ ность.

Формула изобретения

Высокоскоростной туннельный реактор термоокислительного пиролиэа углеводородов до ацетилена, состоящий из кольцевого эжекционного смесителя с кольцевой горелкой, реакционного канала и закалочного устройства, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса пиролиза, кольцевая горелка снабжена форкамерой и коническим щелевым огнепреградителем,.соединенным с профилированным соплом.

262852 тавитель В. Осипова

Редактор Т. Колодцева Техред С, Мигай Корректор А. Гриценко

Заказ 3369/56 Тираж 876 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4