Реакционное устройство для получения высокодисперсных окислов металлов иили металлоидов

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК с 50 4 В 01 д 19/00 производство орско-техноло-. ния химии по-,ической химии дена Ленина ут им.Лениню щшени а,горел подач рого дильн распо 90,коицевь(71) Калушское опытноеСпециального конструктгического бюро Отделеверхности Института физАН УССР и Львовский орполитехнический инститского комсомола(54)(57) РЕАКЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ ОКИСЛОВ МЕТАЛЛОВ И/ИЛИ МЕТАПЛОИДОВ, содержащее пламенную трубу, цилиндрическую горелку с наружным кольцевым соплом для подачи водорода и технологические патрубки, о т л и ч а -е е с я тем, что, с целью повыя производительности устройства и качества продукта, цилиндрическаяка снабжена центральным сопломи инертного газа, внутри котоконцентрично установлен холоик, и торроидальной обечайкой,ложенной между наружной стенцилиндрической горелки и колья соплом.Изобретение относится к областиполучения высокодисперсных окисловметаллов и металлоидов и может бытьиспользовано в химической промышпен 1212555 2и 11 в торроидальную обечайку 6 и внутренний концентричный холодильник 5 подается вода для их охлаждения. Выход воды. осуществляется соот1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ностиЦель изобретения - повышение производительности "реакционного устройства и качества, продукта.На фиг. 1 приведено реакционное устройство, общий ви 4; на фиг. 2 - горелка, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.Реакционное устройство для получения высокодисперсных окислов металлов и/или металлоидов содержит пламенную трубу 1 и цилиндрическую горелку 2.Цилиндрическая горелка состоит из наружного кольцевого сопла 3 для подачи водорода, центрального сопла 4 подачи инертного газа с внутренним концентричным холодильником 5,торроидальной обечайки 6, расположенной между наружной стенкой цилиндричес,кой горелки и кольцевым соплом 3, и .технологических патрубков 7-13;Пламенная труба 1 представляет собой сочетание двух усеченных конусов с общим основанием и имеет верхнее и нижнее отверстия.По патрубкам 7 через наружное кольцевое сопло 3 на периферию реакционной зоны непрерывно поступает водород, который в начале пуска реакционного устройства поджигается от внешнего источника горения, например "свечи" и образует с подсасываемым из окружающей среды в пламенную трубу 1 воздухом стабильное диффузионное пламя. По патрубку 8 через кольцевой зазор 14 в пламенную трубу непрерывно поступает смесь водород-, кислородсодержащих газов и паров галогенида металла или металлоида, которая поджигается на выходе из горелки диффузионным пламенем. В пламенной трубе протекают процессы горения водородсодержащего газа и гидролиза паров галогенида металла или металлоида с образованием высокодисперсного окисла и хлористого водорода.По патрубку 9 через центральное сопло 4 в центральную часть реакционной зоны подается инертный газ (например, азот). По патрубкам 10 ветственно по патрубкам 12 и 13. Из пламенной трубы 1 смесь, содержащаявысокодисперсные окислы металлов илиметаллоидов и газообразные продуктыреакции горения и гидролиза, поступает на охлаждение, коагуляцию и разделение.Наличие в горелке кольцевого зазора 14, предназначенного для подачи в реакционную зону смеси водород-,кислородсодержащих газов и паров галогенида металла или металлоида,обеспечивает равномерность истечениясмеси, что приводит к стабильному,в отношении проскоков пламени, ее горению. Повышение производительности реакционного устройства достигается путем увеличения внутреннего и внешнего диаметров кольцевого зазора 14 при сохранении постоянной его ширины, Повышение производительности реакционного устройства путем увеличения ширины зазора неэффективно, так как при этом нарушается равномерность истечения смеси, что приводит к снижению удельной поверхности образующихся окислов и нарушению стабильности горения смеси аНаличие в горелке центрального сопла 4 подачи инертного газа позволяет повысить качество продукта эа счет предотвращения отложения образовавшихся окислов в центре торцовой части горелки,что приводит к снижению содержания в конечном продукте спекшихся частиц ("грита")Наличие в горелке наружного кольцевого сопла 3 для подачи водорода обеспечивает стабильное, в отношении отрыва пламени, горение реакционной смеси. Наличие в горелке охлаждаемых водой торроидальной обечайки 6 и внутреннего концентричного холодильника 5 позволяет оптимизировать температурный режим работы, что приводит к повышению качества,получаемых продуктов за счет снижения содержания в них спекшихся частиц ("грита").