Реактор

о 1764715 Союз Советских Социалистических Республик(5)М. Кл. В 01 Ю 19/00 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 230980 И. РедькаИ. Я, Волохов, В, Д, Стовпяга и В. ф, Ермоленко" Изобретение относится к аппаратам химического машиностроения, используемым в химической, нефтехимической и других областях для проведения химических процессов, в частности к реакторам пиролиза углеводородов, где требуется защита аппаратов или отдельных узлов от разрушения.Известны реакторы, состоящие из смесителя, предназначенного для смешения исходных компонентов, диффузора, горелочнрго блока и закалочного устройства. Горелочный блок имеет одно (одноканальный) или множество (многоканальный) отверстий для расчленения; 15 газового потока на большое количество струй и подачи его в реакционную зону. Реакция образования ацетиленаиз углеводородов происходит в пламени обычно при температуре 1300-1400 С 20 Зона реакции ограничивается горелочным блоком (плитой, боковыми стенками охлаждаемого горелочного блока) и зоной закалки. При осуществлении процесса пироли" за очень важно предотвратить обратный проскок пламени из реакционной эоны в смеситель и тем самым предотвратить разрушение смесителя и реактора.з 0 Это достигается с помощью . различных усовершенствований конструкции реактора и сттособов пиролиза.Известные конструкции реакторов, а такжеспособы позволяют предотвратить-обратный проскок пламени в смеситель, и возможное самовоспламенение смеси,в смесителе, однако не позволяет своевременно обнаружить,прогорание трубчатки горелочного блока, а следовательно, предотвратить проскок пламени в смеситель в более ранний период, в результате чего прогар, реактора может наступать в любой момент (1 и 2.Наиболее близким техническнм решением иэ известных является реактор термоокислительного пиролиэа, включающий смесйтель, диффузор, многоканальный горелочный блок, в котором расположена 91 трубка диаметром 25 мм, трубки для подачи стабилизирующего кислорода, зону реакции и закалочную зону.Для предотвращения проскока пламени из .реакционной эоны в смеситель и диффузор скорость газа в отверстиях плиты поддерживается больше скорости распространения пламени для данных условий.Чтобы обнаружить проскок пламенив смеситель, предотвратить прогораниекорпуса реактора и проскок пламенинаружу, над гаэораспределительной решеткой устанавливают термопару, связанную с блокировочным устройствомостановки реактора по температуре.Однако, поскольку термопара фиксирует температуру в одной зоне (точке)над газораспределительной решеткой,а прогорание газораспредемительныхтрубок может произойти в любой их точке и, прежде всего, в местахподвода стабилиэирукицего кислорода, а также ввиду быстрого потока газа, не удается предотвратить прогорание корпуса реактора, проскок пламени наружу и повреждение близлежащих коммуникаций.Цель изобретения - предотвратитьразрушение корпуса реактора от прого;рания, увеличить срок службы реакто-. 20ра и безопасность его работы.Это достигается темр что горелочный блок снабжен замкнутым змеевиком,огибающим по касательной.газораспределительные трубки и подсоединенным 75к датчику давления. Змеевик лучшерасположить в зоне прохождения стабилизирующего кислорода, так как в фэтих местах чаще всего начинается прогар газораспределительныхтрубок горелочного блока,Приразрушении хотя бы одной из трубок газораспределительной решетки;разрушается змеевик, происходит"разрыв пневмоцепи, срабатывает блокировка и реактор мгновенно отключается. Змеевик изготовлен из нержавеющей- трубки диаметром 5-6 мм,На фиг. 1 изображен реактор дляпиролиза углеводородов; на фиг, 2горелочный блорс. 40Реактор имеет смеситель 1, диффузор 2, горелочный блок 3 с вмонтированным в него змеевиком 4, реакционную зону 5, зону охлаждения 6 икорпус реактора 7 . 45Змеевик 4 находится под давлением,инертного газа и выполняет роль контролирующего органа. Горелочный блок 3 содержит также 50 газораспределительную решетку 8, трубки 9 и 10 стабилизирующего кислорода и электроконтактный манометр 1;1.Кислород после кислорододувки и приРОдный газ из коллектоРа, пройдя подогреватель, гдв подогревается до 60 С, поступает в смеситель;1, Там азовые"потоки тщательно перемешиваются и поступают в диффузор;2.Через газорасйределительйый "блок 3 смесь поступает в реакционную зону 60 5, где происходит разложениеметана до ацетилена, Температура в реакционной зоне 1300-1400 ОС.Иэ реакционной зоны 5 газы пиролиза, пройдя зону закалки, направляют ся для охлаждения, после чего газоваясмесь проходит систему очисткиПрй прогорании одной иэ гаэораспределитель ных трубок прогорает близлежащий участок змеевика 4, давлениев цепи контролирующего органа падаети электроконтактный манометр 11 показывает отсутствие давления в контролирующем органе, срабатывает блокировка пуска и остановки реактора.Предлагаемое изобретение можно испольэовать и в других аппаратах, в когорых, возможен местный перегрев корпусов и где контроль известными методами затруднен, например в футерованных аппаратах. В качестве контролирующего органа взамен змеевика можноустанавливать рубашку под избыточнымдавлением. Падение давления укажетна нарушение футеровки и начало прогара корпуса.В футерованных пластиком аппаратахможно устанавливать контролирующий орган из менее теплостойкого материала,Разрушение контролирующего органа укажет на повышение температуры,Пластмассовые конструкции контролирующего органа можно устанавливатьснаружи аппарата, в местах возможногоперегрева, навивая трубки вокруг аппарата. Разрушение контролирующего органа укажет не только на повышениетемпературы, но и на место перегрева,Предлагаемое изобретение можно испольэовать и для определения попада- ния или получения в процессе реакции. коррозионно-активных веществ. Для этого контролирующий орган необходимо изготавливать из такого же материала, что и корпус, но более тонкого или менее коррозионно-стойкого, Прокорродированный контролирующий орган укажет, что в аппарате получилась или попала агрессивная среда, и даст возможность своевременно принятьмерь.Реактор предлагаемой конструкции дает возможность своевременно обнаружить прогорание газораспределительной трубчатки гЬрелочного блока, предупреждает случаи прогара корпуса реактора, увеличивает срок службы и безопасность работы реактора,Формула изобретенияРеактор для пиролиэа,углеводородоввключающий корпус, смеситель, диффузор, горелочный блок с гаэораспределительными трубками, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения предотвращения разрушения,корпуса реактора от прогорания, увеличения срока службй и безопасности его работы, горелочный блок снабжен замкнутым змеевиком, огибающим по касательнойгазораспределительные трубки и подсоединенным к датчику давления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе7 б 4715 4-4 А остаэитель Э.Беляеваехред Н.Барадулина Корректор С кмар Редак О,Стенина раж 809 Подписноественного комитета СССРбретений и открыТийЖ, Раушская наб., д. 4 каз 6383/ Т ВНИИПИ Госуда по делам из 113035 Москв