Реактор для термоокислительного пиролиза метана

.84. Бюл. 9 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 72) В.Е. Гаспарян и Ю.Т. Соко71) Институт газа АН УССР53) 66,092.1(088,8)(5 А) (57) РЕАКТОР ДЛЯ ТЕРМООХИС.ЧИТЕЛЬНОГО ПИРОлИЗА 11 ЕТАНА по авт .св.237823,отличающийсятем, что, с целью повышения производительности и нацежности его работы,отношение сечений трубок для подачикислорода к сечениям трубок для подачи метана равно 0,8-0,9,3969Изобретение 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 видетрех трубных решеток, расположенных друг над другом так, что в нижней решетке закреплены трубки двух верхних решеток.Процесс сажеобразования, приводящий 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 реактораЗО при работе на.конечный продукт - пи - рогаз для восстановительных процессов.Ь предложенном реакторе этот недостаток 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 закоксовь вания объема до минимума, не препятствующего нормальной 4 О 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 50ток 2-4, расположенных друг над . другом так, что в нижней решетке 4закреплены трубки 5 и 6 двух верхнихрешеток 2 и 3.В средней части корпуса по перимет ру имеется коллектор 7 метана, у ко- торого установлены горизонтально дветрубчатые решетки 8.и 9 с трубками 1 О 12 2и 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 0,8- 0,9, 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 700- 800 С кислород подают через штуцер 13 в реактор, в котором кислоод, 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 необходимогоТемпература 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 горенияВ 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 произ39 б 912 Составитель Г. КарасеваТехред Ж.Кастелевич Корректор В. Гирняк Редактор Л. Утехина Тираж 489ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Заказ 5445 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3водится водой, подаваемой через форсунки 12. Вода с сажей оседает, апирогаз затем через штуцеры 18 выходит из реактора и направляется надальнейшее охлаждение и выделениеацетилена.