Генератор энотермических атмосфер

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик н 11992079(22) Заявлено 06.01.81 (21) 3260865/22-02 с присоединением заявки Ио(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторыизобретения Уральский ордена Трудового Красног политехнический институт им, С.М.КIИзобретение относится к приготовлению технологических атмосфер.Известно, что эндотермическую ат" мосферу получают в эндогенераторе, в котором осуществляют воздушную конверсию природного газа на промышленном катализаторе ГИАПпри недостатке воздуха 1).Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является эндогенератор защитной атмосферы с промежуточным диеперсным теплоносителем, ожиженным в межкусковых объемах каталитической насадки (21,Тепло на проведение эндотермических реакций подводится от электрических нагревателей, размещенных вокруг цилиндрической реторты, заполненной катализатором. Псевдоожиженный химически инертный материал, ожиженный в межкусковых объемах между частицами катализатора, используется в генераторах как хороший переносчик тепла от стен реторты к реагирующей газо- воздушной смеси, продуваемой снизу вверх через реторту. Продукты конверсии отводятся в сборную камеру и далее поступают к потребителю.Существенным недостатком данной конструкции. является электрообогрев реторты снаружи, который не толькоувеличивает стоимость единицы готовой продукции (расходуется электроэнергия) по сравнению с газовым обогревом (тепло от сжигания газа дешевле тепла от электроэнергии), но исдерживает рост единичных мощностейтаких установок. Дело в том, что увеличение единичной производительностиустановки требует увеличения диаметра реторты, что приводит к уменьше. нию температуры внутри ее и снижениюскорости реакций.Цель изобретения - повышение производительности установки эа счетудешевления продукта и экономия элекроэнергии.С этой целью генератор. снабжен установленными в камере с мелкодисперсным материалом трубами, аксиальнорасположенными между собой и с ретортой, причем внутренняя труба выполнена с рядом радиальных отверстий,размещенных на уровне мелкодисперс 2 с ного материала, верхние концы трубвыведены в сборную камеру, а нижниеобразуют кольцевой зазор, которыйзаглушен.Это позволяет локально сжигать З 0 часть получаемой атмосферы и выводитьпродуктыполного сгорания наружу в условиях, не позволяющих смешиваться продуктам с эндотермической атмосферой. Тепло полного сгорания используется на.проведение эндотермических, реакций. 5На чертеже представлен предлагае" мый генератор.Его основные элементы труба 1 для подачи газовоздушной сйеси, беспровальная газораспределительная решет- О ка 2, колпачки 3 беспровальной газо- распределительной решетки, решетка 4, камера с катализатором 5, решетка б, камера с кипящим слоем 7, наружная труба 8, внутреняя труба 9, ряд отверстий 10 для выхода воздуха, каме" ра 11 для сбора эндотермического газа, шибер 12 для выравнивания сопротивления в трактах для продуктов полного сгорания и эндотермической атмосферы, патрубок 13 для подачи воздуха, реторта 14, тепловая изоляция 15,Газовоздушная смесь по трубе 1 через газораспределительную решетку 2 и колпачки 3 подается в камеРУ с ка тализатором 5, где идут реакции конверсии газа с получением эндотермической атмосферы. Часть готовой эндо-. термической атмосферы уходит через кольцевой зазор. между ретортой 14 и трубой 8 в сборную камеру 11 к потребителю, а другая часть поступает в трубу 9, где в струе воздуха, подаваемого в патрубок 13 и выходящего из отверстий 10, происходит его полное сгорание с выделением химическо- З 5 го тепла на верхней границе кипящего слоя 7. Тепло за счет перемешивания частиц слоя уносится вниз камеры с катализатором 5 и расходуется напро" ведение эндотермических реакций,а 40 .продукты полного сгорания выбрасываются через трубу 9 и шибер 12.Величину зазора между трубами 8 и 9 и соотношение площадей поперечного сечения реторты 14 и трубы 9 опре деляют расчетом конкретно для данно= го типа реакции, протекающей в уста" новке (воздушная конверсия или ларовая) единичной производительностью.Конструкция генератора восстановительной атмосферы позволяет заменить электрообогрев генератора на газовый, избавить от размещения допол" нительных теплообменных поверхностей нагрева при создании мощных установок, так как тепло от продуктов полного сгорания переходит непосредственно к частицам, а от них - к реагирующей смеси, и, в итоге, снизить стоимость получаемой атмосферы.Формула изобретенияГенератор эндотермических атмосфер, включающий цилиндрическую ретор. ту, колпачковую решетку, камеру с катализатором, камеру с мелкодисперсным химически инертным материалом и камеру для сбора и отвода атмосферы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности установки за счет удешевления продукта и экономии электроэнергии, гене" ратор снабжен установленными в камере с мелкодисперснымматериалом трубами, аксиально расположенными между собой и с ретортой, причем внутренняя труба выполнена с рядом радиальных отверстий, размещенных на уровне мелкодисперсного материала, верхние концы труб выведены в сборную камйру, а нижние образуют кольцевой за" эор, который заглушен.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Эстрин Б.М, Производство и применение контролируемых атмосфер, М Металлургия, 19 бЗ, с. 112.2. Авторское свидетельство СССР Р 395452, кл. С 21 Р .1/74, 1973.992079 Составитель С.Потаповедактор А.Ворович Техред.Е.Харитончик ар ректорв фе Ю Ю исное казВ Ю Ю а ю ю а ород, ул.Проектна атентф,лиал 4/б . Тир ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, 535 .енного комитета СССРтений и открытий