Электродуговой плазмохимический реактор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 544329(51) М. Кл.Н 05 В 7/00 Н 05 Н 1/00 В 01 т 1/ОО с присоединением заявкиГоеударстаенный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Опубликовано 250279,Бюллетень7 Дата опубликования описания 250279(71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова(54) ЗЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР Изобретение относится к электротермии, в частности к области высокотемпературной плазмохимической тех - нологии, по которой осуществляются плазмохимические процессы, требующие ограниченного времени контакта сырья с дугой.Известны электродуговые плазмохимические реакторы, в которых совмещена зона нагрева теплоносителя с зоной закалки, обеспечивающей протекание химических реакций. Однако в таких реакторах характеристики электрической дуги жестко связаны с процессом, протекающим в реакторе.Так,например,при стремлении к обеспечению малых времен переработки природного газа в ац атилен используют поперечно-обдуваемую дугу, имеющую низкое напряжение и от - рицательное дифференциальное сопротивление, в то время как при использовании продольного обдува электрической дуги сырьем (в приведенном случае метаном) значительная часть его разлагается до сажи, что приводит к снижению выхода ацетилена.Целью изобретения является интенсификация рабочего процесса путем упрощения организации смешения сырья,увеличения температуры и скорости реакции, уменьшения времени контак - та сырья с дугой.Это достигается снабжением плазмохимического реактора раздельными газоподводящими каналами для подачи теплоносителя и сырья. При этом каналы подачи теплоносителя выполнены в полости диафрагм, а каналы подачи сырья расположены между торцовыми поверхностями диафрагм и электро - дов. Каналы подачи сырья выполнены переменного сечения, для этого торцовая поверхность диафрагмы, обращенная к электроду, выполнена с профилированной выборкой радиусом 0,8-2 от диаметра электрода, а противолежащая торцовая поверхность электрода снабжена тороидальным приливом с радиусом 0,4-1 от внутреннего диаметра.Такая конструкция реактора поз - воляет устранить жесткую зависимость характеристики дуги от процесса протекания реакции и улучшить степень превращения сырья, т.етепловые и химические характеристики реактора.544329 Формула изобретения 5 каз б 37/б 1 Тираж 943 Подписное П Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная На чертеже изображен предлагаемый плаэмохимический реактор в разрезе.Он состоит из двух полых цилиндрических электродов,1, двух обжимающих диафрагм 2, газоподводящего канала 3 теплоносителя, газоподводящих каналов 4 подачи сырья и элек- Ь тромагнитных соленоидов 5. Агрегат работает следующим образом.Электрическая дуга зажигается между электродами 1. Газ-теплоноситель по каналу 3 поступает в полость диафрагмы 2, обеспечивая газовую стабилизацию продольного участка столба электрической дуги в диафраг мах, Продольный обдув обеспечивает интенсивный теплоотвод от дуги, возможность реализации высокого напряжения и получение возрастающей вольтамперной характеристики. Газ-сырье по газоподводящим каналам 4 между электродом и диафрагмой поступает в полости электродов 1 и нагревает - ся. Высокая скорость вращения ра - диальных участков дуги обеспечивает - ся электромагнитным полем соленои - ,цов 5.Это устройство интенсифицирует процесс смешени я сырья, уменьшает габариты за счет уменьшения длины участка смешения сырья и теплоноси - теля.Продольный обдув дуги сырьем умень - шает время контакта их, а обжатие дуги в диафрагмах приводит к поло -жительному диафференциальному сспротивлению дуги и повышению напряжения,1, Электродуговой плазмохимический реактор с полыми цилиндрическими электродами и соленоидами на них, обжимающими цилиндрическими диафрагмами меньшего чем электрод диаметра с изолирующей вставкой между ними и газоподводящими каналами раздельной подачи теплоносителя и сырья, о т личающийс я тем, что, с целью повышения КПД реактора, газоподводящие каналы подачи теплоносителя выполнены в полости вставки, разделяющей диафрагмы, а каналы подачи сырья расположены между торцовыми поверхностями диафрагм и электродов.2. Реактор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что каналы подачи сырья выполнены с переменным по длине сечением за счет профилированной выборки торцовой поверхности диафрагмы, обращенной к электроду, радиусом 0,8-2 от внутреннего диаметра электрода, и противолежащая ей торцовая поверхность электрода снабжена приливом тороидальной формы с радиусом 0,4-1 от внутреннего диаметра.