Реактор для термоокислительного пиролиза метана

 

РЕАКТОР ДЛЯ ТЕРМООКЗГСЛИТЕЛЬ- НОГО ПИРО.'ШЗА МЕТАНА по авт.св. № 237823, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и надежности его работы, отношение сечений трубок для подачи кислорода к сечениям трубок для подачи метана равно 0,8-0,9.и(ЛсоQD С35 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PEСГ1УЬЛИН

ЗИО С 10 С 9/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 237823 (21) 1419478!23-26 (22) 31.03.70 (46) 07.07.84. Бюл. Ф 25 (72) B.Е. Гаспарян и Ю.Т. Соколюк (71) Институт газа АН УССР (53) 66.092.1(088.8) „„SU„„396912 (54) (57) РЕАКТОР ДПЯ TEPMOOKHC.КИТЕЛЬНОГО ПИРОЗИЗА HFTAHA по авт.св.

237823.отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и нацежности его работы, отношение сечений трубок для подачи кислорода к сечениям трубок для подачи метана равно 0,8-0,9.

3969

Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности к реакторам для получения ацетилена под давлением из метана и кислорода, а также пирогаза, используемого для прямого получения железа из руд.

Известен реактор для термоокнслительного пиролиэа метана, состоящий из корпуса, горелочного блока в его верхней части, коллектора для подачи метана в средней части и эакалочного устройства в нижней части корпуса. В корпусе у коллектора для ввода метана установлены горизонтально две трубные решетки с трубками для поступления продуктов горения и метана, а горелочный блок выполнен в виде трех трубных решеток, расположенных друг над другом так, что в нижней решетке закреплены трубки двух верхних решеток.

Процесс сажеобразования, приводя— щий к эакоксовыванию внутреннего объема реактора над трубными решетками для поступления продуктов .горения и метана, влечет эа собой необходимость в частых остановках для удапения образовавшегося. гарнисажа, мешающего нормальной работе реактора

30 при работе на.конечный продукт — пи— рогаз для восстановительных процесf сов.

b предложенном реакторе этот не— достаток устранен тем, что отклонение сечений трубок для подачи кисло в 35 рода к сечениям трубок для подачи метана равно 0,8-0,9.

Это позволяет резко уменьшить процесс закоксовызания объема до минимума, не препятствующего нормальной 40 работе реактора, особенно в случае работы реактора на целевой продукт пирогаз, используемый в процессах прямого получения железа иэ руд.

На чертеже изображен реактор для 45 получения ацетилена и пирогаза под давлением из метана и кислорода.

Реактор содержит корпус 1 с горелочным блоком в его верхней части, выполненным в виде трех трубных реше.50 ток 2-4, расположенных друг над другом так, что в нижней решетке 4 закреплены трубки 5 и 6 двух верхних решеток 2 и 3.

В средней части корпуса по перимет- 55 р; имеется коллектор 7 метана, у ко-

". ерого установлены горизонтально две трубчатые решетки 8.и 9 с трубками 10 t2 2 и 11 для поступления продуктов горения и метана.

В нижней части корпуса помещено закалочное устройство — форсунки 12 для распыпа воды.

Реактор снабжен штуцерами 13 для ввода кислорода, 14 и 15 для ввода метана, 16 для ввода воды, 17 для вывода воды и 18 для вывода пирогаза.

Под решеткой 4 находится запальное устройство 19. Отношение сечений трубок для подачи кислорода к сечениям трубок для подачи метана равно 0,80,9, а оптимальное отношение диаметра окружности, на которой расположены распределительные отверстия для подачи метана, к диаметру отверстий для подачи кислорода составляет 1,5—

2,0.

Предложенный реактор работает следующим образом.

Предварительно нагретый до 700800 С кислород подают через штуцер

13 в реактор, в котором кислород, распределяясь по трубкам 5, поступает под решетку 4 в зону горения, куда через штуцер 14 и трубки 6 поступает также нагретый до 700-800 С метан в. количестве 307 по объему от общего расхода метана на попучение ацетилена. В зоне горения посредством запального устройства 19 производится поджигание метана и его горение с коэффициентом расхода кислорода

=0,8 от теоретически необходимого °

Температура продуктов горения при этом достигает 2700-3000 С.

Остаточный метан через штуцер 15, коллектор 7 и трубки 11 со скоростью, близкой к звуковой, подается под решетку 9 в зону реакции для смешения с продуктами горения, поступающими в зону реакции по трубкам 10.

Разбивая поток продуктов горения на ряд струй трубками 10, а поток метана трубками 11, достигают хорошего перемешивания метана с продуктами горения.

В полость между решетками 8 и 9 подают воду, которая охлаждает продукт до 200-2200 С. При этом происходит в зоне реакции пиролиэ метана при смешении последнего с продуктами горения. Образовавшийся пирогаз поступает на закалку, которая произ

39б912

Составитель Г. Карасева

Техред Ж.Кастелевич Корректор В ° Гирняк

Редактор Л. Утехина

Тираж 489

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1j3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 5445

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 водится водой, подаваемой через фор сунки 12. Вода с сажей оседает, а пирогаз затем через штуцеры 18 выходит из реактора и направляется на дальнейшее охлаждение и выделение ацетилена.