Способ получения экзотермической защитной атмосферы

Способ получения экзотермической защитной атмосферы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

()640523

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свпд-ву— (51) М.1 л.а С 01 В 3/38 (22) Заявлено 18.64.73 (21) 1911971/23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 07.09.82

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 661.961.622 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б, М. Эстрин, Б. М. Волынский, В. Н. Брызгалин, М. Л. Гликман и 1О. М. Копылов

Всесоюзный научно-исследовательский институтспециального строительного стекла (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОЙ

ЗАЩИТНОЙ АТМОСФЕРЫ

Изобретение относится к производству экзотермических защитных атмосфер и мо;кет быть использовано в стекольной и металлургической отраслях промышленности.

Известен способ получения защитной атмосферы путем сжигания углеводородных газов с коэффициентом .расхода воздуха 0,5 — 0,95, которые предварительно конвертируют в присутствии катализатора с коэффициентом расхода 0,25 — 0,3 с последующим дожига1тием при коэффициенте расхода, обеспечивающем получение защитной атмосферы заданного состава, причем предварительно конвертированный газ перед дожиганием охлаждают до температуры 20 — 95 С (!1.

Однако такой способ не предусматривает очистки продуктов сгорания топлива от содержащихся B них окнслительных компонентов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения экзотермических контролируемых атмосфер, включающий высокотемпературное сжигание углеводородных газов, быстрое промежуточное охлаждение (закалку) продуктов сгорания топлива с последующей низкотемпературной обработкой этих продуктов в присутствии катализатора и пх очистку от двуокиси углерода и паров воды (2).

Недостаток данного способа заключается в наличии в продуктах сгоран:is; топлива относительно больших количеств вредных примесей: О, ОН, NO, СН4 и др. Это вызвано тем, ITO oneoo iioi eHH ВТМосферы происходит с высокой объемной напряженностью при малой длине зоны го1о р ения.

Цель изобретения — получение экзотермической защитной атмосферы с минимальным содержанием вредных примесей в целевом продукте.

Достигается это тем, что при реализаппи известного способа получения экзотермической защитной атмосферы каталитическую обработку продуктов сжигания ведут с одновременным охлаждением со ско20 ростью 50 — 1500 С до 900 — 1000 С. Высокотемпературное сжигание углеводородных газов осуществляют при 1200 — 1600 С.

Очистку газов от двуокиси углерода и паров воды ведут путем адсорбции с исполь25 зованием адсорбционной емкости 25 — 50%, а десорбцию газов проводят при 20 †1 С и давлении, составляющем 10 — 20% or давления процесса адсорбции.

Предлагаемый способ дает возможность получать защитную атмосферу с содержа640523

Формула изобретения

СССР

СССР

Корректор С. Файн

Техред И. Пенчко

Редактор П. Горькова

Заказ 909/682 Изд. № 220 Тираж 514 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, iK-35, Раушская иаб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

3 нием вредных примесей не более, %: C0

0,005; НвО 0,002; О, 0,0005; ХО 0,0005.

П р и м ер. Предварительно очищенный от сернистых соединений углеводородный газ со строго контролируемым расходом и давлением подают .вместе с воздухом в печь каталитического сжигания. Коэффициент избытка воздуха должен быть в пределах 0,6 — 0,95. Сжигают газовоздушную смесь при 1300 С.

Слой катализатора, находящийся в нижней части печи, поддерживает стабильность горения путем теплового излучения и плавное понижение температуры со скоростью 50 — 1500 С/с до 900 — 1000 С.

Применение катализатора, позволяет поддерживать температуру горения в пределах 1200 — 1600 С с достижением высокой теплонапряженности, а значительная поверхность контакта продуктов горения с катализатором обеспечивает плавное снижение температуры до 900 — 1000 С на выходе из печи. Налич ие высокотемпературного процесса горения и плавного понижения температуры способствует снижению остаточных концентраций углеводородных .газов, полной рекомбинации продуктов сжигания газов. В качестве катализатора может быть использован огнеупорный материал в виде гранул, колец и т. д. типа яорунда, бакора, муллита и т. д.

После печи газ .проходит через трубчатый водяной холодильник, где осуществляется процесс охлаждения и выделения конденсата. Из холодильника газ с температурой не выше 30 С:подают в один из двух адсорберов, заполненных цеолитом.

Адсорберы работают .попеременно в режиме адсорбции и низкотемпературной неполной регенерации. Режим неполной низкотемпературной регенерации включает в себя продувку газа, не содержащего двуокиси углерода и паров воды, при температуре 20 — 150 С в калорифере, в количест.ве 10 — 50% от производительности установки и при давлении 10 — 20% от давления адсорбции с последующим вакуумированием адсорбера с помощью вакуумчасоса.

Благодаря низким температурам регенерации повышается срок слу ".бы адсорбента, глубина очистки газа G r двуокиси углерода и паров воды, существенно снижаются энергозатраты.

Защитная атмосфера, полученная предлагаемым способом, может иметь следующий химический состав, %:

Водород 0,5 — 15

10 Углекислый газ не более 0,01

Окись углерода не более 0,005

Водяной пар не более 0,002 (температура регенерации менее 60= С) .

1. Способ получения экзотермической защитной атмосферы, включающий высокотемпературное сжигание углеводородных газов, охлаждение продуктов сжигания, каталитическую обработку их, очистку от двуокиси углерода и паров воды, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения ,содер,кания вредных примесей в целевом продукте, каталитическую обработку продуктов сжигания ведут с одновременным охлаждением со скоростью 50 — 1500 С/C д"о

900 — 1000 С.

30 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что высокотемпературное сжигание углеводородных газов осуществляют при

1200 †16 С.

3. Способ по п. 1, отличаю1цHAcH тем, что очистку газов от двуокиси углерода и паров воды ведут путем адсорбцин с использованием адсорбционной емкости, 25 — 50%, а десорбцию газов осуществляют при 20 — 150 С и давлении, составляющем

4о 10 — 20% от давления процесса адсорбции.

Источники информации, припять.е во внимание при экспертизе:

45 1. Авторское свидетельство

X 461594, кл. С 01 В 2/16, 1972.

2. Авторское свидетельство № 307657, кл. С 21 D 1/74, 1969.