Способ получения защитной атмосферы

Способ получения защитной атмосферы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C А:Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ щ863672

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) ЗаЯвлено 151178 (21) 2684620/22-02 с присоединением заявки М (53)hh. Кл.33

С 21 D 1/74

Государственный комитет

СССР по деяаи изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.81. Бюллетень ЙЯ 34 (53) УДК 621. 78. 062..3(088,8) Дата опубликования описания 1Ь0981 институт по проектированию металлургических заводов (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНОЙ

АТМОСФЕРЫ

Изобретение относится к производ-) ству защитных атмосфер, применяемых при термической обработке металлов, и может быть использовано на заводах металлургической и машиностроительной промышленностей.

Известен способ получения защитной атмосферы на основе продуктов горения углеводородного газа, согласно.которому продукты горения углеводородного. газа охлаждают в теплообменнике регенератора, очищают от окиси углерода путем конверсии с водяным паром и от двуокиси углерода абсорбционным способом, осушают и подают 15 потребителю P1g.

Однако этот способ не предусматривает подогрев продуктов горения перед конверсией для создания оптимальных условий проведения процесса инвер- 20 сии, от которых зависит качество защитной атмосферы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения защитной атмосферы, предполагающий предварительный подогрев продуктов горения перед конверсией. По этому способу углеводородный газ сжигают в камере сжигания.

Образующиеся при этом продукты горе- 30 ния проходят через кипятильник (теплообменник) регенератора, где охлаждаются и поступают в конвертер.

Перед конвертером продукты горения подогревают до оптимальной температуры процесса конверсии в теплообмен-. нике за счет тепла конвертированного газа и в электрических газонагревателях. Основной подогрев осуществляют электрические газонагреватели, так как при изменяющейся производительности агрегата обеспечить оптимальную температуру продуктов горения перед конверсией за счет регенеративного подогрева в теплообменнике весьма затруднительно. Прошедшие конверсию продукты горения очищают от двуокиси углерода осушают и направляют потребителю 2 .

Недостатком этого способа являются повышенные энергозатраты на получение защитного газа за счет электрического подогрева продуктов горения перед конверсией.

Цель изобретения — уменьшение энергозатрат при одновременном обеспечении оптимальных условий. конверсии.

Поставленная цель достйгается тем, что согласно способу получения

863672 защитной атмосферы, предполагающему предварительный подогрев продуктов горения перед конверсией, часть продуктов горения, определяемую из соотношения

«онц коиВ .сн u - t per . cper конВ

<к.сыск.сж- tPer . c Per где t — начальная оптимальная температура продуктов горения перед конверсией ОС,:

c„" „ - средняя теплоемкость 10 продуктов горения перед конверсией, ккал/м град, температура продуктов горения после теплообмен" ника,оС;

Ср „- теплоемкость продуктов горения после теплообменника, ккал/м, град;

Ъ к, х- температура продуктов горения после камеры сжига ния, ОС> теплоемкость продуктов горения после камеры сжигания, ккал/м град, перед охлаждением отделяют от основного потока и смешивают перед конвер-: 25 сией с продуктами горения, прошедшими охлаждение в теплообменнике регенератора.

Ввод неохлажденных продуктов горения в продукты горения перед конвер- 3О сией для подогрева последних позволяет отказаться от использования электрических газонагревателей и теплообменника и тем самым уменьшить энергозатраты, которые в основном и З5 определяют себестоимость защитной атмосферы, получаемой из природного газа.

На чертеже представлена схема получения защитной атмосферы, поясняющая предлагаемый способ.

Природный газ 1 и воздух 2 после смешивания поступают в камеру сжигания 3, соединенную газоходом 4 с теплообменником 5 регенератора 6. Сжи-. гание производят с недостатком воздуха.4$

Гаэоход 4 одновременно является контактным теплообменником, в котором осуществляется испарение конденсата

7 для создания избытка паров воды, необходимого для проведения конверсии Я окиси углерода. Продукты горения, поступающие в темлообменник с температурой 1200 С, охлаждаютоя в нем до температуры 150-170 С, отдавая тепло насыщенному раствору моноэтаноламина. конверсию осуществляют в конверторе 8 на низкотемпературном катализаторе (например НТК-4) при оптимальной температуре 210 С, поэтому продукты горения перед конверсией подогревают, вводя в них по байпасу 9 неохлажденные О в теплообменнике продукты горения.

Если разность между оптимальной температурой конверсии и температурой направляемых на конверсию продуктов .горения достаточно большая (например 65 больше 80 С), то продукты горения перед конверсией можно дополнительно подогревать за счет тепла конвертированного газа, пропуская,их через теплообменник 10 (на чертеже изображен пунктирной линией).

После конверсии с температурой о

250 С продукты горения проходя через теплообменник 11, охлаждаются и поступают в абсорбер 12, где освобождаются от двуокиси углерода.

Затем продукты горения пропускают через холодильник 13, камеру осушки холодом 14, адсорберы 15 и подают потребителю с содержанием примесей,%:

04 шейным до температуры точки росы от

-50 до -60 С.

Предлагаемый способ получения защитной атмосферы позволяет уменьшить энергозатраты на производство защитной атмосферы и тем самым снизить ее себестоимость.

Формула изобретения

Способ получения защитной атмосферы, включающий сжигание. углеводородного топлива, охлаждение продуктов горения в теплообменнике регенератора, конверсию окиси углерода с предварительным подогревом продуктов горения, очистку от двуокиси углерода и осушку, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью, уменьшения энергозатрат при одновременном обеспечении оптимальных условий конверсии, часть продуктов горения, определяемую из соотношения

КОНЗ КОНЬ

t нач сна -tper c per

xt

tv..cõ- ск.c+ -tper cper где t o" - начальная оптимальная температура продуктов горения перед конверсией, С; с„ „- средняя теплоемкость продуктов горения перед конверсией, ккал/м град; сре- температура продуктов горения после теплообменника регенератора,оС, с — теплоемкость продуктов гореРэ ния после теплообменника регенератора, ккал/м град, " температура продуктов горекcv ния после камеры сжигания, ОС, с„ - теплоемкость продуктов горения после камеры сжигания, ккал/м град, отделяют от основноГо потока перед охлаждением и смешивают перед конверсией с продуктами горения, прошедшими охлаждение в теплообменнике регенератора.

863672

Составитель В. Бербенев

ТехредЛ. Пекарь Корректор E.Рошко

Редактор М.Петрова

Заказ 7705/40 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ 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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 615136, кл. С 21 0 1/74, 1976

2. Малыаев S.Â. и Девочкина Т.И, Агрегаты дпя производства контроли-. руемых атмосфер конструкции Стальпроекта.-"Сталь", 1974, 9 5, с.4654

469.