Смеситель

Смеситель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.

=Й-,, О П И C А Р < Е 1111498024

ИЗОБРЕТЕМ ИЯ

I !

Сова Советскнк

Социалистических

Республик (61) Дополн ителыное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.01.74 (21) 1988741/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 05.01.76. Бюллетень Ме 1 (51) М. Кл.е В 01F 3/02

В 01F 5/Об

Государственный комите1

Совета Министров СССР ло делам изооретений и откоытий (53) УДК 66.073.7(088.8) l Дата опубликования описания 18.03.7б (72) Авторы изобретения

Г. Л. Чурик, И. М. Романюк, В. У. Шевчук, М. М. Лавришин и Р. П. Петруняк (7i) Заявитель (54) СМЕСИТЕЛЬ

Изобретение относится к оборудованию для смешения газовых компонентов, оно может быть использовано в нефтехимической и химической промышленности.

Известен смеситель трубчатого типа для приготовления смесей, содержащий корпус, входные и выходные штуцеры, распределительные решетки, в которых установлены трубки из пористого материала, В известном смесителе можно готовить углеводород-кислородные смеси при температуре до 300 С. При температуре выше 300 С в смесителе происходит самовоспламенение смеси.

Самовоспламенение смеси в смесителе объясняется отсутствием гомогенности углеводород-кислородных смесей. Кроме того, в известном смесителе скорость смеси по длине трубок, в которых проходит смешение, неравномерная. Величина пор различна, а потому через них поступает различное количество кислорода. Это приводит к тому, что в камере смешения возникают зоны богатые кислородом, вызывающие воспламенение смеси при температуре выше 300 С.

Цель изобретения — устранение указанных недостатков и получения гомогенных углеводород-кислородных смесей, подогретых до высокой температуры, а также сохранения равномерной скорости смеси по всей длине трубок и устранения застойных зон. Поставленная цель достигается тем, что отношение средней площади поперечного сечения трубок к r.лощади поперечного сечения отверстий в них составляет 3,б — 5,0, а отношение шага отверстий к их диаметру равно 10 — 20, отношение площади сечения трубок на входе смеси к площади сечения трубок на выходе ее составляет 0,7 — 0,8. Кроме того, в корпусе дополнительно установлена решетка, площадь сечения отверстий которой составляет 2 — Зо/о от средней площади сечения трубок.

На фнг. 1 изображен предлагаемый смеситель, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез

1> по " — А1.."-. фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б на cj rrr . 1.

В цилиндрическом корпусе 1 смесителя расположены верхняя 2 и нижняя 3 решетки, в котортяе вмонтированы трубки 4 с отверстиями 5. Для гашения скоростного напора окислителя и распределения е"o по трубкам установлен щиток б. В нижней части камеры

;,с;псппя имеется решетка 7 с отверстиями 8 шr öoð 9 для подачи инертного газа. Для гаше11ия скоростного rrar!opa углеводородов, поступа:ощпх на смешения, и равномерного р.-.спр=деленпя их по труокам установлена решетка 10. Смеситель оборудован штуцерами и 1? для ввода смешнваемых компонентов

30 1 штуцером 13 для вывода смеси, 498024

Описанный смеситель работает следующим образом.

Углеводороды через штуцер 11 и распределительную решетку 10 поступают на смешение в трубки 4. кислород по штуцеру 12, минуя щиток б, прорези 14 в корпусе реактора и отверстия 5 в трубках 4 поступает на смешение с углеводородами. На выходе из трубок 4 в углеводород-кислородную смесь через штуцер 9 и отверстия 8 в решетке 7 подается инертный газ, позволяющий исключить образование застойных зон и воспламенения смеси.

Пример. На опытной модели смесителя готовят метапокислородные смеси при температуре 750 С. Расход метана 200 нм /час, расход кислорода 105 м /час. Смеситель состоит из 4 трубок с общей площадью поперечного сечения на входе 10 — м и на выходе смеси

5 10 —" и -. Площадь поперечного сечения отверстий диаметром 2 мм в трубках равна

1,1.10 —" м-, расстояние между отверстиями—

15 диаметров (30 мм). На выходе смеси из трубок через решетку с отверстиями подается азот в количестве 3 об. /о от метана.

Смесительное устройство работало на протяжении 100 час, самовоспламенения смеси не наблюдалось.

При отношении площади поперечного сечения трубок к площади поперечного сечения отверстий в них, по которым поступает окислитель, равном З,б — 5,0, обеспечивается равномерное проникновение на заданную глубину струй кислорода в поток углеводородов и качественное смешение компонентов за время, меньшее периода индукции самовоспламенения смеси.

При шаге отверстий, равном 10 — 20 диаметрам, струя кислорода диаметром 2 — 3 мм успевает переместиться, благодаря чему исключается образование зон, богатых икслородом, при шаге меньшем 10 диаметров отверстий качественное смешение отсутствует и смесь при температуре 600 С воспламеняется.

Шаг больше 20 диаметров приводит к удлинению аппарата и тем самым к увеличению времени смешения.

В смесительном устройстве должны отсутствовать застойные зоны, которые могут поджигать углеводород-кислородную смесь.

Для устранения застойных зон, которые возникают на выходе смеси из трубок, дополнительно установлена решетка, через которую подается инертный газ. Площадь сечения отверстий в решетке составляет 2 — 3 от средней площади поперечного сечения трубок, по которым поступает смесь. При площади поперечного сечения отверстий в решетке ниже

2 /о от средней площади поперечного сечения трубок полностью застойные зоны не устраняются и в смесителе происходит самовоспламенение смеси. Увеличение сечения отверстий свыше 3 /о приводит к повышенному расходу инертного газа и разбавлению смеси инертом.

15

Формула изобретения

1. Смеситель трубчатого типа для приготовления газовых смесей, содержащий корпус, 25 входные и выходные штуцеры, распределительные решетки, в которых параллельно установлены трубки с отверстиями для прохода смеси, отличающийся тем, что, с пелью получения гомогенных углеводород-кислородных смесей, подогретых до высокой температуры, отношение средней площади поперечного сечения трубок к площади поперечного сечения отверстий в них составляет З,б—

5,0, а отношение шага отверстий к их диамеЗ5 тру равно 10 — 20.

2. Смеситель по п. 1, отличаю щийся тем, что, с целью сохранения равномерной скорости смеси по всей длине трубок, отношение площади сечения трубок на входе сме40 си к площади сечения трубок на выходе ее " составляет 0,7 — 0,8.

3. Смеситсль по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью устранения застойных зон, в корпусе дополнительно установлена решет-45 ка, площадь сечения отверстий которой составляет 2 — 3 от средней площади сечения тру бок.

49В024

Составитель А. Тарасов

Техред М. Семенов Корректор И. Позняковская

Редактор Л. Ушакова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 430/6 Изд. № 173 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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