Реактор для проведения гетерогенных процессов

Союэ СоеетсиинСочмалистмческмаРеспублмк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования опнсания 01.06,78 2В 01 3 1/12 Государстаенний номнтет Соеата Мнннстроа СССР оо делам нзооретоннй н откритнй(54) РЕАКТОР ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ 2камера снабжена штуцером подачи инертноисреды, установленным на выходе.На чертеже изображена схема предложенного устройства,Устройство состоит из коллектора 1 подачи топлива, устройства 2 поджига, штуцера3 подвода охлаждающей воды, детонацнонной камеры 4 сгорания, кожуха 5 для охлаждающей воды, стенок 6 камеры сгорания,1 О магистрали 7 промежуточного выброса бустерной камеры 8, телескопического соединения 9, диффузора 10, штуцера 11 подачибустерного газа, штуцера 12 отвода охлаждающей воды, радиатора 13 охлаждения, колр лектора 14 подачи окислителя,Реактор работает следующим образом.Камера 4 сгорания заполняется черезколлекторы 1, 14 топливом и окислителемдо магистрали промежуточного выброса.20 Образуюшаяся горючая смесь поджигаетсяустройствомр 2 поджига, в данном случае мощной электрической свечой, Фронт горенияускоряется, аккумулируя впереди себя ударные волны, которые, догоняя друг другаЛ фокусируются в конце камеры 4 сгорания. Изобретение относится к процессам иаппаратам химической технологии и можетбыть использовано йри разработке реакторов для взаимодействия веществ и гетерогенной среде, например во взвешенном слоекатализатора, порошка, гранул, а такжедля проведения реакции в высоковязкнх средах.Известно устройствотвключвюшее в себя"детонационную пушку, и содержащее детонвцноннуто камеру сжигания с устройствомподжига и коллекторами подачи топлива иокислителя и диффузор.Однако использование его для интенсификации реакций гетерогенной химии затруднительно, а в ряде случаев и невозможно,так квк в нем отсутствует регулировка гармоник н изоляции от эоны реакции,Белью изобретения является интенсификвция гетерогенных процессов зв счет увеличения акустического воздействия,Для этого реактор снабжен бустернойкамерой, установленной между камерой сгорания и диффузором, а камера сгорания снабжена патрубком для отвода газа. Бустерная Госуаврсгввннв 1 й нвучно-нсслвковвтвлвсккй внтрййчвчосукнй;, институт им. Г. М. Кржижановскотт -В этой точке происходит усиление ударных волн и возникает детонациоцная волна. Длина камеры сгорания выбирается такой, чтобы преддетонационный участок заканчивался перел магистралью 7 выброса, Давление 5 в моментвозникновения детонации повышается и 400-700 раз. Детонационная волна, воз никающая в камере сгорания и имеющая скорость распространения 5.10 м/сек, переходит в бтстерной камере 8 в сильную 1 О ударную волну, которая вызывает мощные ударные акустические,.волны, направляемые раструбом в реакционную зону аппарата.Предотвращение попадания продуктов сгорания в реактор осуществляется за счет бустерной камеры 8 и магистрали промежуточ. ного сброса.После возникновения энергетического детонационного импульса продукты сгорания выходят через магистраль промежуточного О сброса, а их часть, которая попала в бустерную камеру 8, вытесняется бустерным газом также в эту магистраль. Штуцер полечи бустерного газа расположен за зоной проникновения продуктов сгорания. Вытеснению продуктов сгорания из бустерной камеры способствует гакже то, что после возникновения детонационной водны и выхода продуктов сгорания: в магистраль промежуточногс сброса, давление в камере сгорания па- Зо дает. В качестве бустерного газа используется газ, который инертен к процессу сжигания и к процессам в химическом реакторе, Подбирая длину бустерной камеры до начала работы и регулируя ее длину во время работы, дсоиваются наиболее интенсивного акустического воздействия на реакционный процесс в интерогенной среде. Приводом сдвигают или раздвигают телескопически соединенные части бустерного участка, изменяя тем самым гармонику акустического выходного импульса. При необходимости про цесс может быть автоматизирован установкой привода телескопического соединения, управляемого через обратную связь датчи,б ком экстремального режима реакции.После истечения продуктов сгорания через магистраль промежуточного сброса каме ра сгорания вновь заполняется топливом и окислителем. Прерывание потоков топлива,О и окислителя происходит за счет того, чтопосле перехода дефлаграционцого режима вдетоцационный, возникновения энергетического импульса детонационцая водна, распространяясь к закрытому концу камеры сгорацияповышает в ней давление. Эго давлениепревосходит величину давления в коллекторахподачи топлива и окислителя, прекращаятем самым доступ их в камеру,Продукты сгорания частично заполцяогколлекторы подачи топлива и окислителя,где интенсивно охлаждаются специальнымивысокофорсированными радиаторами до температуры ниже температуры воспламенениягорючей. смеси. После истечения прсдуктовсгорания и падения давления в камере потоки топлива и окислителя вытесняют охлажденные продукты в камеру, где оцн образуютпробку, предохраняющую от воспламененияновую порцию горючей смеси, Предложенныйреактор благодаря мощному ударно-акустцчес.кому воздействию с высокой плотностьюэнергии в импульсе и регулировке гармопикдает возможность высокоэффективцо использовать проведение реакционных процессов синтенсификацией.формула изобретения1, Реактор для проведения гетерогенных процессов, содержащий детоцациоцную камеру сгорания с устройством поджига и коллекторами подачи топлива и окислителя и диффузор, о т л и ч а ю ш и й с я, тем, что,с целью интенсификации гетерогенных процессов за счет увеличення акустического воздействия, реактор снабжен бустерцой камерой,.установленной между камерой сгорания и диффузором, а камера сгорания сцаб жена патрубком для отвода газа.2. Реактор, о т л и ч а ю щ ц й с я тем, что бустерная камера снабжена штуцером подачи инертной среды установленнымна выходе.Источники инФормации, принятые во внимание прн экспертизе:1. Журнал Порошковая металлургия, И 9 1, 1968 АН УССР, с. 37, Шестерепков, Детонационное нанесеццс покрытий.Составитель Л. Воронцовадактор Е. Бразчикова Техред К. Гаврон Корректор Н. ТупиЗакад 3572/6 Тираж 964 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, И 35, Раушская набд , 4/5 йлиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4