Смеситель

Сова Советских Социалистических РеспубликГосударственный комите 23) итет та Министров СССРделам изооретений публиковано 05.01.76, Бюллетень1 66.073,7(088.8) откоыт 1 Дата опубликования описания 18Заявитель 54) СМЕСИТЕЛ Изобретение относится к оборудованию для смешения газовых компонентов, оно может быть использовано в нефтехимической и химической промышленности.Известен смеситель трубчатого типа для приготовления смесей, содержащий корпус, входные и выходные штуцеры, распределительные решетки, в которых установлены трубки из пористого материала,В известном смесителе можно готовить углеводород-кислородные смеси при температуре до 300 С. При температуре выше 300 С в смесителе происходит самовоспламенение смеси. смеси в смесителе ооъгомогенности углеводосей. Кроме того, в изкорость смеси по длине оходит смешение, неравпор различна, а потому .Оразличное количество дит к тому, что в камеют зоны богатые кисловоспламенение смеси е 300 С. 2устранение указанных ения гомогенных углевомесей, подогретых до выа также сохранения рав-. меси по всей длине тру Самовоспламенение ясняется отсутствием род-кислородных сме вестном смесителе с трубок, в которых пр номерная. Величина через них поступает кислорода. Это приво ре смешения возника родом, вызывающие при температуре выш Цель изобретения -недостатков и получ дород-кислородных с сокой температуры,номерной скорости сбок и устранения застойных зон. Поставленная цель достигается тем, что отношениесредней площади поперечного сечения трубокк площади поперечного сечения отверстий вних составляет 3,6 - 5,0, а отношение шагаотверстий к их диаметру равно 10 - 20, отношение площади сечения трубок на входе смеси к площади сечения трубок на выходе еесоставляет 0,7 - 0,8. Кроме того, в корпусе дополнительно установлена решетка, площадьсечения отверстий которой составляет 2 - 3%от средней площади сечения трубок,На фнг. 1 изображен предлагаемый смеситель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрезпо ." - А па фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б - Бна фпг. 1.В цилиндрическом корпусе 1 смесителярасположены верхняя 2 и нижняя 3 решетки,в котортяе вмонтированы трубки 4 с отверстиями 5, Для гашения скоростного напораокислителя и распределения его по трубкамустановлен щиток 6. В нижней части камерыс,с;псппя имеется решетка 7 с отверстиями 8гьуцер 9 для подачи инертного газа. Длягашепия скоростного напора углеводородов,поступи:ощпх на смешения, и равномерногор.;спр:деления их по труокам установлена решетка 10, Смеситель оборудован штуцерамии 12 для ввода смешнваемых компонентовОштуцером 13 для вывода смеси,Описанный смеситель работает следующим образом,Углеводороды через штуцер 11 и распределительную решетку 10 поступают на смешение в трубки 4. кислород по штуцеру 12, минуя щиток б, прорези 14 в корпусе реактора и отверстия 5 в трубках 4 поступает на смешение с углеводородами. На выходе из трубок 4 в углеводород-кислородную смесь через штуцер 9 и отверстия 8 в решетке 7 подается инертный газ, позволяющий исключить образование застойных зон и воспламенения смеси,П р и м е р, На опытной модели смесителя готовят метапокислородные смеси при температуре 750 С. Расход метана 200 нм/час, расход кислорода 105 м/час. Смеситель состоит из 4 трубок с общей площадью поперечного сечения на входе 10 -м и на выходе смеси 5 10 - " и-. Площадь поперечного сечения отверстий диаметром 2 мм в трубках равна 1,1 10 - " м-, расстояние между отверстиями - 15 диаметров (30 мм). На выходе смеси из трубок через решетку с отверстиями подается азот в количестве 3 об. Оот метана.Смесительное устройство работало на протяжении 100 час, самовоспламенения смеси не наблюдалось.При отношении площади поперечного сечения трубок к площади поперечного сечения отверстий в них, по которым поступает окислитель, равном З,б - 5,0, обеспечивается равномерное проникновение на заданную глубину струй кислорода в поток углеводородов и качественное смешение компонентов за время, меньшее периода индукции самовоспламенения смеси.При шаге отверстий, равном 10 - 20 диаметрам, струя кислорода диаметром 2 - 3 мм успевает переместиться, благодаря чему исключается образование зон, богатых икслородом, при шаге меньшем 1 О диаметров отверстий качественное смешение отсутствует и смесь при температуре 600 С воспламеняется. Шаг больше 20 диаметров приводит к удлинению аппарата и тем самым к увеличению времени смешения.В смесительном устройстве должны отсутствовать застойные зоны, которые могут поджигать углеводород-кислородную смесь.Для устранения застойных зон, которые возникают на выходе смеси из трубок, дополнительно установлена решетка, через которую подается инертный газ. Площадь сечения отверстий в решетке составляет 2 - Зоот средней площади поперечного сечения трубок, по которым поступает смесь. При площади поперечного сечения отверстий в решетке ниже 2 оот средней площади поперечного сечения трубок полностью застойные зоны не устраняются и в смесителе происходит самовоспламенение смеси. Увеличение сечения отверстий свыше Зоприводит к повышенному расходу инертного газа и разбавлению смеси инертом. 10 15 20 Формула изобретения 1. Смеситель трубчатого типа для приготовления газовых смесей, содержащий корпус, 25 входные и выходные штуцеры, распределительные решетки, в которых параллельно установлены трубки с отверстиями для прохода смеси, отличающийся тем, что, с целью получения гомогенных углеводород-кис лородных смесей, подогретых до высокой температуры, отношение средней площади поперечного сечения трубок к площади поперечного сечения отверстий в них составляет З,б - 5,0, а отношение шага отверстий к их диаме тру равно 10 - 20.2. Смеситель по п. 1, отличающийсятем, что, с целью сохранения равномерной скорости смеси по всей длине трубок, отношение площади сечения трубок на входе сме си к площади сечения трубок на выходе ее " составляет 0,7 - 0,8.3. Смеситсль по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью устранения застойных зон, в корпусе дополнительно установлена решет- -15 ка, площадь сечения отверстий которой составляет 2 - 3 от средней площади сечения тру бок.49 В 024 Составитель А, ТарасовТехред М. Семенов Корректор И. Позняковская Редактор Л, Ушакова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 430/6 Изд.173 Тираж 864 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5