Аппарат для пиролиза углеводородного сырья

(5)5 С 10 6 9/3 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ М 36ий горно-металлургичеГ,И, Носоваи И.В. Портнова детельство СССР 6 9/34, 1977.детельство СССР 6 9/34, 1973,(54) АППАРАТДЛЯ ПИРОЛГОДНОГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относитслургии, в частности к доместву или бескоксовомуметаллов, может быть испо УГЛЕВОДОй металоиз воделен ию в сджек черно нному и осстэн льзован иг.1 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ(56) Авторское свиМ 763449, кл. С 10Авторское свиМ 487926, кл, С 10 вой промышленности. Цель изобретения - повышение производительности за счет улучшения теплообменэ и гидродинамики процесса. Для получения сажеводородной смеси предлагается аппарат с жидким теп-, лоносителем(ЖТ) 13, который нагревается в камере 3, потоком газообразного теплоносителя (ГТ) уносится в циклон 9, где идет сепарация смеси. Далее нагретый ЖТ поступает в камеру 4, где через него продувается природный газ, Продукты пиролиза вместе с ЖТ поступают в циклон 17, где идет разделение сажеводородной смеси и ЖТ. Охлажденный ЖТ поступает в камеру 3, а сажеводородная смесь - к потребителю, Использование двух циклонов.с перекрестным сливом ЖТ позволяет достичь высокой производительности аппарата. 4 ил.220 Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству или бескоксовому восстановлению металлов, и может быть использовано в металлургии, доменном производстве, химической промышленности,Цель изобретения - повышение производительности аппарата эа счет улучшения теплообмена и гидродинамики процесса,На фиг, 1 изображено устройство, вид спереди, разрез; на фиг, 2 - то же, горизонтальный разрез; на фиг. 3 - то же, вертикальный разрез; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 2,Устройство содержит корпус 1, разделенный перегородкой 2 на нагревательную 3 и реакционную 4 камеры, Нагревательная камера 3 снабжена патрубком 5 ввода газообразного теплоносителя, патрубком 6 вывода отработанного газообразного теплоносителя, шахтой 7 и решеткой 8, На нагревательную камеру 3 установлен улиткообраэный циклон 9 с горизонтальной осью. В днище циклона 9 установлен сливной желоб 10, соединенный переточным окном 11 с шахтой 12, На решетке 8 размещен слой жидкого теплоносителя 13, Реакционная камера 4 снабжена патрубком 14 ввода сырья и патрубком 15 вывода продуктов пиролиза, Шахта 12 служит для нагрева сырья, В реакционной камере 4 установлена решетка 16. На камеру 4 установлен циклон 17 улиткообразной формы с горизонтальной осью и направлен в противоположную сторону относительно циклона 9. В днище циклона 17 установлен сливной желоб 18, соединенный переточным окном 19 с нагревательной камерой 3. Циклоны 9 и 17 располвжены диагонально один относительно другого. Решетки 8 и 16 расположены над патрубками 5 и 14 ввода соответственно, Переточные окна 11 и 19 выполнены в перегородке 2,В верхней части камер 3 и 4 выполненызаливные отверстия 20, в днище камер 3 и 4под решетками 8 и 16 - сливные отверстия 21,В качестве жидкого теплоносителя необходимо испольэовать вещества, не вступающие в реакцию с сажеводороднойсмесью, например медь, латунь, чугун.Устройство работает следующим образом,Для пуска аппарата надо разогреть егодо температуры, превышающей температуру кристаллизации расплава (в случае медиили чугуна до 1200 - 1250 С) подачей газообразного теплоносителя через патрубки 5и 14, при этом патрубок 15 реакционнойкамеры 4 закрывают. 25 30 35 40 45 50 55 Для более быстрого разогрева аппаратадо рабочей температуры в патрубках 5 и 14 можно расположить газогорелочные устройства, рассчитанные на подачу газа и воздуха окислителя),Затем заливают через отверстия 20 заранее определенное опытным путЕм количество расплава теплоносителя и отключают подачу окислителя через патрубок 14 реакционной камеры 4 и увеличивают подачу углеводородного газа до номинальногорабочего, Горение в поддоне реакционнойкамеры прекращается,После запуска аппарата на решетке 8 внагревательной камере 3 находится расплав жидкого теплоносителя 13, Через патрубок 5 ввода в камеру 3 подают газообразный теплоноситель, который заполняет все пространство амеры 3 под решеткой 8, Далее газообразный теплоноситель продувают через расплав, который при этом нагревают до температуры продуктов отработанного теплоносителя, Продувку расплава жидкого теплоносителя ведут со скоростью 60 - 70 м/с, Газ, поднимаясь, увлекает с собой частицы расплава, Смесь поступает в циклон 9, где происходит разделение смеси на газ, который выводят через патрубок 6, и расплав, который оседает на стенки циклона 9, а затем по сливному желобу 10 через пере- точное окно 11 попадает на решетку 16 реакционной камеры 4. Через патрубок 14 ввода в пространство под решеткой камеры 4 подают сырье, которое продувают через нагретый расплав со скоростью 50 - 70 мыс, при этом происходит нагрев и термическое разложение продуктов пиролиэа - сажеводородной смеси. Образованные продукты пиролиэа, поднимаясь, уносят с собой частицы расплава, Смесь поступает в циклон 17, где происходит разделение смеси на продукты пиролиэа, которые выводят через патрубок 15, и расплав, который стекает по сливному желобу 18 и через переточное окно 19 поступает в нагревательную камеру 3 на решетку 8. Цикл замыкается.Отверстия аварийного слива выполнены в днищах, Сливные отверстия 21 заделывают огнеупорной массой, так же как летки плавильных печей, а в случае остановки аппарата отверстия разделывают и весь жидкий теплоиоситель сливают в аварийные емкости, Затем отключают подачу углеводородного газа в камеру 4 через патрубок 14 и газообразного теплоносителя в камеру 3 через патрубок 5.Наличие циклонов улучшает гидродинамику процесса за счет ликвидации лобового удара, застойных зон и параэитныхпотоков, снижает гидравлические потери. Улиткообразность циклонов позволяет сепарировать высокоскоростной поток эмульсии на газовую и жидкую фазы, что обеспечивает высокую производитель ность аппарата, Противоположное направление улиток циклонов и наличие сливных желобов к переточным окнам, выполненных в днище циклонов, позволяют вести перекрестный слив жидкого 10 теплоносителя по. кратчайшему пути, что улучшает теплообмен, гидродинамику и увеличивает производительность устройства. Установка решеток в камерах над патрубками ввода позволяет расширить 15 поверхность контакта газообразного и жидкого теплоносителя, что интенсифици-. рует процесс теплообмена и повышает производительность устройства примерно в 5 раз по сравнению с известным устрой ством. Формула изобретения Аппарат для пиролизэ углеводородного сырья в жидком теплоносителе, включающий корпус, снабженный патрубками ввода сырья и газообразного теплоносителя и вывода продуктов пиролиза и отработанного газообразного теплоносителя и разделенный перегородкой с переточными окнами для циркуляции жидкого теплоносИтеля на реакционную и нагревательную камеры, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности аппарата зэ счет улучшения теплообмена и гидродинамики процесса, камеры снабжены решетками установленными над патрубками ввода, циклонами улиткообразной формы с горизонтальными осями и противоположным направлением улиток, установленными в верхней части камер, и сливными желобами к переточным окнам, установленными в днище камер,1680759 Составитель В,КудряшовТехред М,Моргентал Корректор М.Шароши Реда М.Петрова венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Про каз 3285 Тираж 330 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5