Установка для получения сажи

"И)ейск нА 1 ЕФНбЕ ИЗОБРЕТ ОПИСА Н ПАТЕНТ(21 (22 (31 (32 (33 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИЛО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН(54) С 57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ САЖИ, содержащая последовательно установленные смесительную камеру со средствами для подачи воздуха иуглеводородов, реакционную камеру,теплообменник для охлаждения сажегазовых продуктов,и аппарат для отделения саик, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью упрощения получения различных типов сажи за счет регулирования температуры в смесительной камере, она снабжена дополнительным теалообменником, расположеннымвокруг смесительной камеры.1072812 Изобретение относится к технологии получения сажи, а точнее к установке для получения различных типов сажи,Известна установка для обработки сажи, содержащая последовательно уо тановленные смесительные камеры со средствамч для подачи топлива и воздуха для сжигания топлива, реакционную камеру для термообработки каналь. ной сажи), эакалочную камеру и кол лектор для сбора сажи 11 .Недостатками установки являются отсутствие охлаждения смесительных камер и возможность получения(обработ ки) только одного типа сажи и переработки только газообразного углеводорода.Наиболее близкой к предлагаемой является установка для получения сажи, содержащая последовательно установленные смесительную 20 камеру со средствами для подачи воздуха и углеводородов, реакционную камеру, теплообменник для охлаждения сажегаэовых продуктов и аппарат для отделения сажи 2. 25 30 35 Если средства для подачи воздуха и углеводородов содержат последовательно и соосно установленные воздушную камеру, направляющий патрубок диаметр которого меньше диаметра воздушной камеры, втулку и выходной 40 45 2. Установка по п.1, о т л и ч а 4 ющ а я с я тем, что дополнительный теплообменник соединен трубопроводом с теплообменником для охлаждения сажегазовых продуктов. 3. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что средства для по. дачи воздуха и углеводородов содержат последовательно и соосно установленные воздушную камеру, направляющий патрубок, диаметр которого меньше диаметра воздушной камеры, втулку и Так как для получения сажи с различной величиной частиц в этэй установке необходима различная по объему доля воздуха, то термическая нагрузка и, следовательно, температура смесительной камеры поддерживаются на различном уровне, что приводит к отрицательным последствиям при изготовлении различных типов сажи.Цель изобретения - упрощение получения различных, типов сажи эа счет - регулирования температуры в смеси- .тельной камере.Поставленная цель достигается тем, что установка для получения сажи, содержащая последовательно установленные смесительную камеру со средствами для подачи воздуха и углеводородов, реакционную камеру, тепловыходной патрубок, вертикальную трубу для подачи углеводородов, установленную вдоль продольной оси воздушной камеры, и снабженную отверстиями перегородку, установленную .в направляющем патрубке перпендикулярно продольной оси и укрепленную на трубе для подачи углеводородов.4. Установка по п.З, о т л и ч а ющ а я с я тем, что площадь свободного сечения выходного патрубка равна площади свободного сечения снабженной отверстиями перегородки. обменник для охлаждения сажегазовых продуктов и аппарат для отделения сажи, снабжена дополнительнымтеплообменником, расположенным вокругсмесительной камеры,Дополнительный теплообменник соединен трубопроводом с теплообменником для охлаждения сажегазовых продуктов.Средства для подачи воздуха иуглеводородов содержат последовательно и соосно установленные воздушнуюкамеру, направляющий патрубок диаметр которого меньше диаметра воздушной камерывтулку и выходной патрубок, вертикальную трубу для подачиуглеводородов, установленную вдольпродольной оси воздушной камеры,и снабженную отверстиями перегородку, установленную в направляющемпатрубке перпендикулярно продольнойоси и укрепленную на трубе для подачи углеводородов.Площадь свободного сечения выходного патрубка равна площади свободного сечения снабженной отверстиями перегородки,Благодаря регулированию температуры можно устанавливать температуру в смесительиой камере вие зависимости от получаемого в том или иномслучае типа сажи и поддерживать ее втечение определенного производственного процесса на неизменном уровне.Если дополнительный теплообменник соединен трубопроводом с теплообменником для охлаждения сажегазовыхпродуктов, то в смесительную камеру может также подаваться подогретый воздух.патрубок, вертикальную трубу дня подачи углеводорода, установленную вдоль продоль.юй оси воздушной камеры, и снабженную отверстиями пере городку, установленную в направляющем патрубку перпендикулярно продольной оси и укрепленную на трубе для подачи углеводорода, то этим достигается интенсивное смешивание обоих компонентов - воздуха и углеводородов, вследствие чего содержа-. 0 щийси в воздухе свободный кислород полностью соединяется частью углеводородов. Это обеспечивает получение сажи требуемого качества.Если, кроме гого, свободное сече ние Выходного патрубка равно свободному сечению снабженной отверстиями перегородки, то достигается чрезвычайно большая турбулизация подаваемого воздуха. 20На фиг,1 .показан реактор, вертикальное сечение, на фиг.2 - крышка реактора с измененной смесительной камерои, вертикальный разрез; на фиг.3 - крышка Реактора со средства 25 ми для подачи воздуха, вид сверху;на фиг.4 и 5 - сечение А-А нафиг.3 с единственной смесительной камерой и с камерой, разделенной на отдельные камеры, соответственно, на фиг.б - средство для подачи воздуха и углеводородов, вертикальное сечение; .на фиг.7 - реактор с теплообменником, встроенным в стенку, горизонтальное сечение.Устройство для получения сажи со-З 5 держит последовательно установленные смесительную камеру 1, на которой установлены средства 2 для подачи воздуха и углеводородов питания), реакционную камеру 3, припекающий к 40 реакционной камере 3 теплообменник.4 для охлаждения полученных сажегазо-.вых продуктов и соединенный посред-. ством трубопровода 5 аппарат б для отделения:сажи и .,газов. Аппарат б имеет два трубопровода 7 и 8 для газов и для отвода получаемой сажи, Смесительная камера 1 является частью крьааки .9, с помощью которой реактивная камера закрывается со .стороны восходящего потока.Средство 2 питании раеположеио наверхней стороне криаки .9 и служит для подачи углеводородов и реактивного воздуха.55Вокруг смесительной камеры 1 расположен теплообменник 10, соединенный трубопроводом 11 с теплОобмеиником 4 для охлаждения сажегазовых продуктов. 60Смесительная камера 1 может бытьвыполнена различно. Она может фиг,4) содержать определенное количество патрубков 12, в которые входят сред, ства 2 питания. Смесительная каме- у ра 1 может фиг.5) состоять иэнескольких отделенных одна от другой камер.Средство 2 питания для подачивоздуха и углеводородов содержитсоосно установленные воздушную камеру 13, направляющий патрубок 14,диаметр которого меньше диаметравоздушной камеры 13, втулку 15 ивыходной патрубок 16. Вдоль продольной,оси установлена вертикальнаятруба 17 с распылителем 18, на которой укреплена снабженная отверстиями перегородка 19, установленнаяв направляющем патрубке 14 перпендикулярно продольной оси воздушнойкамеры 13.Площадь, свободного сечениявыходного патрубка 16 равна площади свобод.ного сечения снабженной отверстиямиперегородки 19,Установка работает следующим образом.В воэдушную камеру 13 углеводороды поступают через средства питания повертикальной, трубе 17, а воздух - потрубопроводу 20, при этом воздух подается иэ резервуара 21 (фиг.1 и 3)по отдельным трубопроводам к каждому средству питания.В смесительной камере 1 происходиттщательное перемешивание обоих компо-.нентов и газификация жидких углеводородов, Возникшая в смесительной камере 1 газовая смесь направляетсяв реакционную камеру 3 и здесь воспламеняетсяф одна часть углеводорода сгорает и создает необходимую дляреакции сажеобраэования температуру,в то время как из остальных углеводородов образуется сажа.В теплообменнике 4 сажегаэовыепродукты охлаждаются и поступают потрубопроводу 5 в устройство б для отделения сажи и газов, иэ которогогазы отводятся по отводящему трубопро,воду 7, а сажа - по отводящему трубопроводу 8. Подача среды, например воздуха или воды в расположенный вокруг смеси- тельной камеры 1 теплообменник 10 осуществляется через трубопровод 11, Он может быть соединен с теплообменником 4,. в результате чего теплообменник 10 может служить как для охлаждения, так и для нагревания поступающего воздуха и углеводородов.Для регулирования температуры (см.фиг.7 отводом или подачей тепла в стенке реакционной камеры 3 предусмотрен канал 22 с теплопроводящими поверхностями, при этом подача среды производится через патрубок 23, а отвод -, через патрубок 24.С помощью предлагаемого устройства достигается безукоризненное поддер1072 В 12 Фиг жание требуемого температурного режима на том участке,гдепроисходит смешивание углеводородов с воздухом.Благодаря этому может быть расширеноколичество получаемых типов сажи безнарушения режима работы, Необходимое для этого увеличение затрат,вызванное установкой дополнительноготеплообменника 10 в крышке 9, незначительно по сравнению с получаемой выгодой. 10,Кроме того, дополнительный теплообменник 10 способствует удлинению срока службы средств 2 питания, в особенности их наиболее подверженных износу деталей, например распылителей 18, и обеспечивает непрерывную эксплуатацию установки.Горючие газообразные отходы, отводимые через трубопровод 7, могут при необходимости подвергаться очистке или сжиганию.1072812 оставитель ехред Т.Мат аказ 163/ ая Редактор С,Пека Тираж 634ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений и113035, Москва, Ж,Филиал ППП "Патент" ректор И.Иуск Подписноекомитета СССРткрытийущская наб., д. 4/5