Устройство для высокотемпературной конверсии природного газа

Устройство для высокотемпературной конверсии природного газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СоЬъ Советских

Социалистических

Ресттубпнк

< >934158 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03. 11. 80(21 ) 3002973/22-02 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 07.06.82 ° Бюллетень №21

Дата опубликования описания 07 ° 06. 82 (51)M. Кл.

F 23 0 13/02

9теударстааны11 комнтет

СССР ае делам нэабретеннй н вткрытнй (53) УДК 662. 95 (088.8) Д.И.Чижов, А.В.Филатов, В.И.Волков, В.В.Ивансю, В. Г. Распопин и Б. Г. Гулевич (72) Авторы изобретения ов

Специальное конструкторское бюро тяжелых цв при Институте "Гинцветмет" и Норильский орд и ордена Трудового Красного Знамени горноме комбинат им. А.П.Завенягина (7l ) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ

КОНВЕРСИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА

15

Изобретение относится к металлур-

1гии и химии, в частности к конструкI циям.устройств для конверсии природного газа, применяемых для .получения технологических сред при восстановлении окисленных материалов, например, для процесса восстановительного обжига закиси никеля.

Известно устройство-горелка для конверсии углеводородов за счет непосредственного смешивания их с кислородом, содержащее металлический кожух с каналами для подвода углеводородного газа и кислорода и водоохлаждаемый реактор Pl).

Недостатком известного устройства является значительная сложность его конструкции (наличие нескольких шарнирнозакрепленных сопел Наваля) и недостаточная интенсивность процесса высокотемпературной топливокислород-ной конверсии.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для высокотемпе-, ратурной конверсии природного газа, содержащее водоохлаждаемый фут ерованный реактор с каналом для подвода топливоокислительной смеси и патрубки для подвода топлива и окислителя (2).

Однако известное устройство не может быть использовано для получения высокотемпературных. восстановительных технологических сред при высокотемпературной топливокислородной конверсии, так как диаметр канала подвода топлива и окислителя равен диаметру камеры горения (реактора), вследствие чего при работе устройства на топливокислородной смеси неизбежен проскок пламени и срыв работы устройства. Кроме того, недостатком устройства является необходимость затрат электроэнергии для создания электрического разряда.

Цель изобретения — интенсификация процесса конверсии.

3 93415

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для высокотемпературной конверсии природного газа, содержа-, щем водоохлаждаемый футерованный реактор с каналом для подвода топливоокислительной смеси и патрубки для подвода топлива и окислителя, отношение . внутреннего диаметра реактора к диаметру канала для подвода топливоокислительной смеси составляет (15-25):1. 10

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство содержит патрубок 1 для подачи топлива (природного газа), патрубок 2 для подачи кислорода, водоохлаждаемый футерованный реактор

3 с внутренним диаметром О и каналом

4, имеющим диаметр.d для подвода топливоокислительной смеси. Отношение внутреннего диаметра футерованного щ водоохлаждаемого реактора к диаметру канала для подвода топливоокислительной смеси О:d находится в пределах (15-25): 1 °

Устройство работает следующим образом.

В патрубок I подается топливо (природный газ), а в патрубок 2 — окислитель (кислород). Топликоокислительная смесь поступает через канал 4 в

30 водоохлаждаемый футерованный !реактор 3, где идет процесс высокотемпературной конверсии с получением высокотемпературныхх т ехнологич еских сред для восстановления цветных металлов, За счет разницы внутреннего

35 диаметра водоохлаждаемого футерованного реактора и диаметра канала для подвода топливоокислительной смеси обеспечивается надежная работа уст40 роиства и интенсификация процесса конверсии.

Модель предлагаемого устройства испытана в работе, в условиях, приближенных к реальным, при этом соотношения изменялись в широких преде45 лах.

В таблице приведены результаты экспериментальной проверки.

Результаты экспериментального ис50 следования показали, что при уменьшении отношения внутреннего диаметра футерованного водоохлаждаемого реактора к диаметру канала для подвода топливокислородной смеси ниже 15:! замедляется процесс высокотемпературной тогливокисло родной конв ерсии, пламя проскакивает в канал топливокислороднсй смеси, происходит срыв работы устройства, увеличение отношения внутреннего диаметра футерованного водоохлаждаемого реактора к диаметру канала для подвода топливокислородной смеси выше 25: 1 не приводит к увеличению восстановительного потенциала газовой атмосферы, а приводит к резкому возрастанию соприкосновения газоподводяцего тракта, что требует увеличения мощности газонагнетательных устройств, т.е. ухудшаются экономические показатели процесса.

Годовой экономический эффект от ,использования изобретения составит 1,5 млн. руб. восстановительных

I технологических сред, 7

5:1

Проскок пламени, срыв работы уст . ройства

Наличие сажистого!

О:!

15:1

31, H O — 3, 62, C0 — 4, 31, Н О вЂ” 3, 62, СОд — 4

25:1

СО

Н,СО ,Д

30: 1

Формула изобретения

Устройство для высокотемпературной конверсии природного газа, содержащее водоохлаждаемый реактор с каналом для подвода топливоокислительной смеси и патрубки для подвода топлива и окислителя, о т л ич а ю ц е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса конверсии, отн*"ение внутреннего диаметра реСоотноыение внут-,.

\ реннего диаметра футерованного водооклаждаемого реактора к диамет ру канала для подвода. топливокислородной смеси (O:d) углерода, непрореагировавший метан СН 4, СО -5,5, СΠ— 30, Н О вЂ” 3,5

Н - 57, СО - 4, СО-31,НО-З, Н - 62 СН вЂ” сле—

° 4 ды

llew

Топп

Составитель В.Красина !

Редактор Н. Рогулич Техред И. Гергель Корректор А.Ференц Заказ 3899/29 Тираж 598 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, л1-35, Раушская наб., д. 4/5

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

5 934158 актора к диаметру канала для подвода топливоокислительной смеси сос- тавляет (15-25):1. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Р б

l. Авторское свидетельство СССР

186607, кл. F 23 0 21/00, 1963.

2..Авторское свидетельство СССР

397714, кл. F 23 0 13/02, 1974.