DE896195C - Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch unvollstaendige Verbrennung von Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch unvollständige Verbrennung von Kohlenwasserstoffen Zwecks Herstellung von Acetylen durch unvollständige Verbrennung von, Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff kann man in der Weise verfahren, daß man jeden Reaktionsteilnehmer für sich erwärmt, die beiden Gase vereinigt und die Mischung dann in einen Reaktionsraum einströmen läßt, in dem die Bildung des Acetylens in einer Flammenreaktion vor sich geht. Hierbei ist es schwierig, eine beständig brennende Flamme zu erzielen, die nicht in den Mischraum zurückschlägt und dadurch Betriebsstörungen und zufolge der großen Hitze Beschädigungen :der Vorrichtung hervorruft. Beispielsweise ist die Flamme sehr empfindlich gegenüber selbst kleinen Schwankungen des Druckes, die durch Störungen der Absaugvorrichtung für die Weiterleitung des entstandenen acetylenhaltigen Gases oder :durch plötzlicheWiderstandsänderungen innerhalh des Filters für die Reinigung des Gases oder durch Handhabungen an sonstigen :dem Flammenraum nachgeschalteten Vorrichtungen veranlaB:t sein können. Derartige Druckschwankungen führen zu Schwankungen in der Zusammensetzung des dem Flammenraum zuströmenden Gemisches und zu häufigem Zurückschlagen :der Flamme, auch wenn man zur Aufrechterhaltung .des gewünschten Mengenverhältnisses einen sehr genau arbeitenden Mengenregler benutzt, da dieser die Schwankungen nicht schnell genug ausgleichen kann.
• Es wurde nun gefunden, daß man diesen. Störungen sehr wirksam begegnen kann, wenn: man die Reaktionsteilnehmer vor ihrer Vermischung auf möge liehst den gleichen Druck bringt. Man sorgt also dafür, daß sich in der Leitung für -die Kohlenwasserstoffe und in. der Leitung für den Sauerstoff Druckreservoire befinden, die auf .den gleichen Absolutdruck eingestellt sind und deren Druckhöhe sich bei Gegeudruckschwankungen praktisch nicht verändert. Diese Räume konstanten. Druckes können durch Gasbehälter oder am einfachsten durch Leitungen genügender Weite und Länge hergestellt sein, in denen sich Druckregler befinden, die auf den gleichen Sollwert eingestellt sind. In dem durchströmten System ist dann der Druckverlust der Kohlenwasserstoffe vom Raum konstanten Druckes bis zur Stelle der Vermischung gleich dem Druckverlust des Sauerstoffs vom Raum konstanten Druckes bis zur -Stelle .der Vermischung. .Bei plötzlichen Gegendruckschwankungen können sich die Mengen der beiden Gase nur proportional gleich stark verändern, so daß das Mengenverhältnis unverändert bleibt.
• Durch die Zeichnung wird das Verfahren beispielsweise näher veranschaulicht. Die bei 1 und II (Abt. i) eintretenden beiden Gase werden mittels der ;Druckregler a und 11l auf den gleichen Druck gebracht und mittels des Mengenreglers b beispielsweise auf ein Mischungsverhältnis von etwa 33 bis 45 °/p Sauerstoff und 67 bis 55 11/o Methan eingestellt. Nun durchströmen sie die Vorwärmer c und cl, in denen sie auf eine Temperatur, die innerhalb weiter Grenzen, etwa zwischen 25o und 8oo°, gewählt werden kann, erhitzt werden, und treten dann erst in dem Mischorgan d zusammen, um sich in dem Mischraum e- vollständig zu vermischen. Über den Gasverteiler f tritt die heiße Mischung in den.Tlammenrau.m g ein. In einer solchen Anordnung läßt sich Methan mit Sauerstoff unter Einhaltung von 0,4 11t Überdruck rriittels der Druckregler a und 11l sa-,vohl im Kohlenwasserstoffstrom als auch im Sauerstoffstrom störungsfrei zu acetylenhaltigen Gasen verbrennen.
• Das Verfahren gestattet auch, dadurch eine schnellere Durchmischung der Reaktionskomponenten herbeizuführen und so ein vorzeitiges Einsetzen der Reaktion. im Mischraum besonders sicher zu verhüten, daß- man einen oder beide Reaktionsteilnehmer in Teilströme zerlegt und alle Einzelströme in parallel geschalteten Misch-Vorrichtungen vereinigt, eine Arbeitsweise, die bisher technisch nicht durchführbar war, da gerade- lies. einer' solchen- Zerlegung ' der Gas= ströme leicht ' rhythmische Druckschwankungen auftraten und schnelle Schwankungen im Mischungsverhältnis unter Zurückschlagen der Flamme die Folge waren. Dies ist bei der in Abb. 2 dargestellten Aufteilung der Gasströme nicht der Fall. Die Teile e, f und g entsprechen den in der gleichen Weise bezeichneten Teilen der Abb. i. Der Mischraum e besteht hier aus mehreren parallel geschalteten, nahezu rotationssymmetrischenAno:rdnungen. Die beiden Reaktionsteilnehmer treten durch die Kanäle h und i ein und werden :durch die Drosseln 1111, h2 und 1a3 und durch die Düsen il, i2 und i3 in Teilströme aufgegliedert. Die Drosseln sind so gewählt, daß die von ihnen. aufgenommenen Gasströme die gleichen Druckverluste erfahren. wie die die Düsen passierenden Gasströme des anderen Reaktionsteilnehmers. Bei Druckschwankungen durch Rückwirkungen der Flamme auf den Mischraum e bleibt das einmal eingestellte Mengenverhältnis der beiden Reaktionskomponenten konstant. Während ohne Anwendung der Drosseln bei der Umsetzung von Methan mit Sauerstoff die Flamme bereits bei geringer Vorwärmung und verhältnismäßig kleinem Durchsatz in den Mischraum zurückschlägt, so daß dieser bald zerstört wird, ermöglicht der Einsbau der Drosseln einen Dauerbetrieb mit einer mehr als doppelt so hohen Vorwärmtemperatur und wesentlich höherem Durchsatz.
• In einer Vorrichtung gemäß Abb. 2, rin der die Düsen i einen Durchmesser von 25 mm und die Kanäle im Gasverteiler f einen Durchmesser von 7 mm aufweisen, in der aber keine Drosseln l11 eingebaut sind, schlägt bereits bei einer Vorwärmung der Gase auf weniger als 300° und bei einem stündlichen Durchsatz von 6oo ms Methan die Flamme in den Mischraum zurück. Dabei beträgt der Überdruck in der Methanleitung I 40 mm Wassersäule, in der Sauerstoffleitung II dagegen 5oo mm Wassersäule. Durch eine Änderung des Durchmessers der Kanäle im Gasverteiler f lassen sich diese Flammenrückschläge nicht verhindern. Baut man aber die Drosseln h mit je einer Bohrung von 33 mm Durchmesser ein, so brennt die Flamme selbst bei einer Vorwärmurng,der Gase auf 6oo° und bei einem stündlichen Durchsatz von iooloi m3 Methan und etwa 6oioi ms Sauerstoff völlig stabil. Dabei beträgt der Überdruck sowohl in der Methanleitung I als auch in der Sauerstoffleitung II 2ooo mm Wassersäule. Das gleiche günstige Ergebnis läßt sich durch Einbau anders gestalteter Drosselur: erzielen, z. B. solcher, die je r2:5 Bohrungen von 3, mm Durchmesser aufweisen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch unvollständige Verbrennung eines aus Kohlenwässers:toffen: und Sauerstoff bestehenden Stromes unter Flammenbildung nach Vorwärmen der Reaktionsteilnehmer, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsteilnehmer vor ihrer Vermischung auf möglichst den gleichen Druckgebracht werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man einen oder beide Reaktionsteilnehmer, nadhdem sie auf möglichst den gleichen Druck gebracht sind, in Teilströme zerlegt und alle Einzelströme in parallel geschalteten Mischvorrichtungen vereinigt.