Способ регулирования степени диссоциации аммиака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 578996 (61) Дополнительное к авт. саид-ву

2 (51) М. Кл, В 01 Э 53/22

G 05 0 27/00

l/С 23 С 1 1/14 (53) УДК 66.012-52 (088,8) (22) Заявлено 13,01,76 (21) 2315087/23-26 с присоединением заявки №Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликованс 05.11.77. Бюллетень №4 (45) Дата опубликования описания 1 8.1 1. 77

В. B. Дембовский (72) Автор изобретения с

Северо-Западный заочный политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СТЕПЕНИ ДИССО11ИАЦИИ

АММИАКА

Изобретение относится к области автоматизации химикотермической обработки металлов и сплавов и может быть использовано на производствах газового азотирования.

Известны способы регулирования активности отдельных элементов в газовой фазе в процессах химико термической обработки металлов, заключаюшиеся в том, что через полость, отделенную .от рабочего пространства печи, раздельной диффузионно-проницаемой стенкой, непрерывно пропускают определенное количество газа, первоначально не содержащего данного элемента, а на выходе из печи полученную смесь анализируют с помощью различных газоанализаторов. По результатам анализа регулируют добавку того же элемента в рабочее пространство печи (1-3).

В процессе азотирования указанные способы не применяются из- за их неэффективности.

Наиболее близким к предлагаемому способ регулирования степени диссоциации аммиака, определяемой по составу образую2 шихся при диссоциации газообразных продуктов путем изменения подачи свежего аммиака в печь 141.

При этом часть отходящих из печи продуктов диссоциации аммиака после выхода из рабочего пространства отбирают пля определения их состава (на содержание М H> и остаточного МНв ) специальными газоанализаторами и на основании полученных ре зулнтатов регулируют подачу свежего аммиака в печь.

Недостаток указанного способа заключается в том, что для своей реализации он требует применения сложных анализаторов и

15 тшательной очистки анализируемого газа от механических частиц, осадка хлористого аммония (при работе с депассиваторал1и) и конденсата влаги. Качество регулирования степени диссоциации аммиака получается не20 высоким, 11ель изобретения - повышение качество регулирования.

С этой целью в известном способе р улпрования степени дпссопиации аммиака, 2> определяемой по составу образук и ихс««ро578 996 дуктов при диссоциации газообразных продуктов путем изменения подачи свежего аммиака в печь, дополнительно осуществляют изменение подачи свежего аммиака в печь в зависимости от изменения величин парциального давления водорода в замкнутой полости, отделенной от рабочего пространства печи перегородкой, диффуэионно про» ницаемой для водорода.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, Азотируемые иэделия 1, изготовленные из металла Ме, размещают в рабочем пространстве печи 2. Необходимая для процесса азотирования температура достигается элект ронагревом. При этом через рабочее йространство печи пропускают аммиак, частично диссоциируюший по реакции: (»+ +х) пN2 3hH2 XNH (1) где X — количество молей не успевшего разложиться аммиака.

Общее давление газов в рабочем про-, странстве печи практически равно атмосферному, 25

Водород из рабочего пространства печи проникает внутрь замкнутой полости 3 через диффузионно проницаемую стенку 4, ко торую изготовляют, например, из стали, палладия и им подобных материалов.

Внутри замкнутой полости создается давление P водорода, по величине стремяшееся к парциальному давлению Ро водорода в атмосфере рабочего пространства печи.

По окончании переходного процесса устанавливается равновесие Р Po Gl).

Постоянная времени переходного процесса опре деляется по формуле:

Оп), 40 ч d Э 5 где У вЂ” оьъем замкнутой полости;

- поверхность диффузионно проницаемой перегородки; о — - толщина стенки той же перегород3 — коэффициент диффузии водорода, Между парциональным давлением Р, (ата) водорода и степенью диссоциации

50 аммиака . существует сле дующая зависимость:

Контроль величины парциального давления водорода осуществляется по мано метру (вакуум-метру) 5.

При отклонении фактической величины давления водорода от заданной регулятором

6 (например, типа известного мембранного пневмопривода прямого действия) изменяют подачу свежего аммиака в печь с помощью регулирующего клапана 7.

Предлагаемый способ упрощает процесс регулирования степени диссоциации аммиака, делает его более надежным, точным, быстродействующим и дешевым.

По сранению с традиционно применяемым в системе регулирования степени диссоциации аммиака измерением этого параметра путем поглощения остаточного аммиака водой предлагаемый способ более экономичен, так как весь остаточный аммиак может быть полезно использован, например, при азотировании по известному методу направления отходящих газов из одной печи в другую.

Кроме того, предлагаемый способ регулирования степени диссоциации аммиака обеспечивает более высокую эффективность самого процесса аэотирования, способствуя сокрашению его цикла и повышению качества азотируемых изделий.

Формула изобретения

Способ регулирования степени диссоциации аммиака, определяемой по составу образующихся при диссоциации газообразных продуктов путем изменения подачи свежего аммиака в печь, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что,: с--целью повышения качества регулирования, изменение подачи свежего аммиака в печь осуществляют в зависимости от изменения величины парциального давления водорода в замкнутой полости, отделенной от рабочего пространства печи перегородкой, диффуэионно проницаемой для водорода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Патент Франции № 2087263, кл. С 21 2 3/04, 1970. .

2, Патент Ве лик обр итании № 1 26 90 20, кл, С 74, 1970, 3. Патент СШ А № 38 434 1 9, кл, 148-127, 1974.

4, Модылевский В, Б, и другие. Механизация и автоматизация производства, ¹ 8

1970, с. 24&5.

578 996

Составитель Л. Александров

Редактор Л. Курасова Техред Н. Андрейчук Корректор Л. Небопа Г

Заказ 4286/11 Тираж 947 Подписное

ППИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР йо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская нвб., д. 4!5

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