Термохимический реактор

(51) б В 01 Л 19/08 Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(и) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН авторскому свидетельству 22,0.9(3 ЧО 3 мическии ко и Х 146937 натл. Н 05 Н ИЧЕСКИИ РЕАКмокет быть испьтраднсперсныхний, Сущностьпорошка осущхимическихгревается предавратуры в камере(57) Изобретениедля получения ул различных соедине ния. Получение путем проведения газе, который надо заданной темпе ТОР ользовано порошков иэобрстеествляет реакций врительновыпол(19) БУ (1 О 1823216 (1 З) А 1 2енной из кольцевых коаксиально располокснных мезщу собой перегородок. Элехтричсские нагревательные элементы размсщены в зазоре, Газ нагревается при движении по зазору от периферва к цеитру. В кольцевом зазоре меаду хрыахой а всрхним отверстием патрубка реакцаааюой камсры газ саимается и формируется в конический трубчатый факел. В центр ае подается распыленный исходный п 1 хв(ухт, Химические реакции в камере протекают с изоляцией от стенок газом, что полностью исключает образование на стенках камеры наростов продуктаз. п. ф-лы, 4 нл, 1823216Изобретение относится к процессам иаппаратам химической технологии и предназначено для переработки дисперсных материалов, растворов солей в различные .соединения в виде ультрадисперсных порошков.Цель изобретения - повышение производительности реактора за счет исключения образования наростов и снижениз расхода электроэнергии на единицу продукции за счет исключ;ния перегрева оборудования и более полного его использования.Цель достигается тем, что в известном реакторе, содержааъм ка еру нагрева газл с зле.тронагревательными элементами, Ге акционную камеру с патру ком выдачи го гового продукта, крышку с дозатором, установленным по ее оси. каме а нагрева газа,.ыполнена в иде нескольких кольцевых .оаксиально раэм щенных зазоров межд верхней и н жней стенками реактора и коак:иально располож нными перегорсдками,:ообщающи:ся че,ез радиальные:аналы, выполне ные в коаксиальных перегородках то ниже ерхней стенки, то выше нижней, начиная о стенки расположенно о по ее ьртикальной оси корпуса реакционной камеры, верхний патрубок которой выполнен с ум;ньшением внутреннего диаметра отверс ия книзу, а крышка камеры, выполн нная в виде усеченного перевернутого коуса, установлена в нем с кольцевым зазором, п 1 ичем электронагревательные элеме ты снабженные насадками, в вире витообразных секторов, в камере нагрева газа, размещены в кольцевом зазоре с ме ьшим средним диаметром,На фиг. 1 иэ бра,ен общий вид реактора, разрез;а фь, 2 - разрез стыковочного соединения,рыц;и и реакционной камеры; на фиг. 3 - п пег чны разрез реактора на фиг, 1 по Б - Б; на 1 г. 4 - устройство насадки электронагревчть 1 ьного элемента.Термохимический реактор (см, фиг, 1) содержит опоры 1, опооную плиту 2, на плите установлена обечайка 3 с патрубком подачи газа 4. Камера нагрева газа выполнена из двух кольцевых коаксиальных зазоров, ограниченных верхней стенкой 5 и нижней 6, Стенки образованы блоками из термостойкпй керамик 1 . Первой коаксиальной перегородкой в р.акторе является стенка реакционной ка.еры 7, которая состоит из пористой керамической конусообразной трубы 8 и метал 1 ической 9, выполненной в виде цилиндра, Она снабжена кронштейнами 1 О для крепления ее болтами к плите 2. Это дает возможность регулировать по высоте установку реакционной камеры и изменять кольцевой ",азор, образованный между5 10 15 2 25 30 35 40 45 50 55 внутренним отверстием верхнего пвтрубка ее керамической части и крышки 11, выполненной в виде перевернутого усеченного конуса. Для этого отверстие в верхнем патрубке камеры выполнено с уменьшением внутреннего диаметра книзу, а его кромка оканчивается выступами 12 (см. фиг, 2), которые для исключения несоосности входят в кольцевой паэ, выполнен,й н серхней стенке. Причем для возмо кной регулировки камеры по высоте коль цевой паз для ьыступов выполнен с за оро .Втрая коаксиальная перег редка камеры нагр аа газа выполнена иэ керамических т. рмостойких блоков 13, нижний из них имеет радиальные каналы 14. Все ке;амические блоки гля уплотения уложены с термостойкой замазкой, а на стыковочных гранях он выполнены с выступами и пазами(см, фиг, 3), Блоки 13 выполнены со сквоэнымч пазами 15 для теплоизоляции,Третьей коаксиальной перегородкой е реак оре является стенка обечайки 3. Такими образом, три коаксиальных перегородки ь реакторе образуют камеру для проведения реакций из двух кольцевых зазора, Реакционная кэмера через ни:хню остен у выведена с уплотнением и оканчивается фланцеь" для подсоединения трубопров да транспортировки конечных продуктов,Крышка 11 через верхнюк стенку пр 1- пущена с помощью ступенчатого диаметр,. Она состоит из керамической , верхней металлической частей, В меаллич.ской части выполнено отверстие с резьбой, через которое в крышку по ее оси установлен дозатор 16, предназначенный да 1 пдачи через штуцер 17 раствора солей, з через ш 1 уцер 18 сжатого воздуха на расп, ление реактора. В керамической части дозатор имеет уплотнение.В первсм от реакционной камеры зазоре установлены электронагревательные элементы 19, заключенные в трубы 20 иэ термостойкого керамического материала. Электронагревательные элементы по металлизированным концам в трубах имеют уплотнения 21 из кремнеорганического материала, В зоне нагрева трубы снабжены насадкой 22, выполненной из керамических материалов в виде винтообраэных секторов (см, фиг, 3 и 4), При применении более высоких температур в реакторе могут применяться высокочастотны и электродуговые плазмотроны с установкой их также в первый зазор камеры нагрева.Реактор работает следующим образом, Через патрубок с фланцем по трубопроводу (на чертеже не показан) из реакционной камеры непрерывно осуществляетсяоткачка газа. Включенные в электросиловую сеть электронагревательные элементы 19 нагревают трубы 20 и насадку 22. Откэчиваемый иэ реакционной камеры газ в зазорах создает скоростной поток, причем скорость этого потока зависит от размера зазора между коаксиальными перегородками, Новые порции газа е реакционную камеру поступают через патрубок 4. На пути движения газовый поток нагревается постепенно. В зазоре между перегородкой из блоков 13 и обечвйкой 3 он нагревается до температуры блоков. В радиальных каналах 14 его температура повышается до температуры, которая поддерживается в нижней части зазора между стенкой камеры 1 и блоками 13.В этом зазоре газ нагревается до заданной температуры. Нагрев осуществляется за счет развитой поверхности насадки 22 и поперечного движения в зазоре под действием еинтообразных секторов насадки. Нагретый до заданной температуры гаэ через пазы между вь;г,"-з;"и в верхней кромке патрубкэ камеры за счет созданного пере- Формула изобретения1. ТЕРМОХИ 14 ИЧЕСКИЙ РЕАКТОР, содержащий камеру нагрева газа с электронагревательными элементами, реакционную камеру, выполненную в виде конусной трубы с патрубком выдачи готового продукта, крышку с доэатором для загрузки исхо ых продуктов, размещенного по ее ве,тикальной оси, от. личающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения рагхода электроэнергии, камера нагрева га: з выполнена в виде нескольких кол цевых коаксиально установленных с азером перегородок, в которых, начи 5 10 15 20 25 30 35 40 паде давления в кольцевом зазоре между крышкой и отверстием в патрубке сжимается и с приданной скоростью поступает в реакционную камеру 7 в виде конического трубчатого факела (см, фиг. 1),По оси факела через дозатор 16 непрерывно подается или распыленный до 100 мкм раствор, или дисперсный материал. Развитая поверхность исходного материала активно контактирует с нагретым газом до температуры 600 - 1300 С, в результате химических реакций интенсивно протекают процессы образования заданных соединений е виде ультрадисперсного порошка. Созданная смесь газа и порошка выносится иэ зоны нагрева и по трубопроводу поступает в устройство охлаждения, фильтрации и сбора порошка, Благодаря факелу трубчатой формы химические превращения протекают внутри газового потока, внутренние стенки реакционной камеры при этом полностью изолированы от дисперсных материалов газом как эа счет формы факела, так и зэ счет поступления его через поры керамической части стенки камеры.ная с центральной, последовательно выполнены то перед верхней стенкой реактора, то перед нижней радиальные каналы, при этом входное отверстие в корпусе реакционной камеры выполнено коническим, в котором установлена с кольцевым зазором коническая крышка с дозатором, а камера нагрева газа снабжена насадкой.2, Реактор по п,1, отличаю цийся тем, что, с целью исключения образования наростов на стенках реакционной камеры, конус входного отверстия реакционной камеры и крышки выполнены меньшим основанием книзу, 182321 б