ES2287983T3

ES2287983T3 - Aparato para medir la temperatura en el interior de reactores.

Info

Publication number: ES2287983T3
Application number: ES98953778T
Authority: ES
Inventors: Thomas F. Leininger
Original assignee: Texaco Development Corp
Current assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1998-10-20
Publication date: 2007-12-16
Anticipated expiration: 2018-10-20
Also published as: ATE364834T1; WO1999020988A1; CN1145787C; CA2306792A1; DE69837929D1; US6053632A; AU733987B2; NO20001844L; AU1105999A; CN1276867A; EP1023578A1; NO20001844D0; JP2001521144A; JP4493842B2; CA2306792C; EP1023578B1; DE69837929T2

Abstract

Un aparato para medir la temperatura del interior de un reactor, que comprende: un inyector (2) de alimentación que incluye una punta (6) del inyector de alimentación que tiene una abertura, estando la punta del inyector de alimentación en comunicación de fluido con una entrada (8) de alimentación y un conectador (4) de brida, estando el conectador de brida en alineación óptica con la abertura de la punta (6) del inyector alimentación; una brida ciega (10) dimensionada para ajustarse sobre el conectador de brida del inyector de alimentación y de esta manera formar una junta resistente a la presión de gas; un primer conducto de luz (22), teniendo el primer conducto de luz un extremo de recepción de luz y un extremo de transmisión de luz (24).

Description

Aparato para medir la temperatura en el interior de reactores.

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a un aparato que es útil para determinar la temperatura de un reactor bajo condiciones de presión y temperatura elevadas. En particular, la presente mención permite el uso de un pirómetro óptico para medir la temperatura de una unidad de gasificación cuando se coloca el pirómetro óptico en una posición remota del reactor.

Antecedentes

En la gasificación de un combustible de hidrocarburo, tal como carbón o coque, por ejemplo, el combustible, en forma particulada, se alimenta al interior de la cámara de reacción del gasificador junto con un gas oxidante. La reacción del combustible particulado con gas oxidante resulta en la producción de un gas de síntesis en bruto que es transportado desde el gasificador para un tratamiento adicional. Los sucesos en el interior de la cámara de reacción producen no solamente un gas útil, sino también una escoria que tiene una constitución que depende en gran medida del combustible que está siendo quemado. Puesto que, con este propósito, el gasificador debe ser operado a una temperatura y presión relativamente altas, lo cual es conocido en la industria, las condiciones en el interior de la cámara de combustión deben ser monitorizadas en todo momento.

Normalmente, los gasificadores están equipados con uno o más dispositivos de monitorización de temperatura. Un dispositivo de este tipo es el termopar, pudiendo estar dispuesta una pluralidad de los mismos a través de las paredes recubiertas con refractario de la cámara de reacción del gasificador. Los termopares se colocan en el gasificador de tal manera que están separados por una delgada capa de refractario de las llamas en la cámara de reacción. Esto se hace para proteger las uniones de los termopares relativamente frágiles del ambiente existente en el interior de la cámara de reacción. Como consecuencia, los termopares no detectan la temperatura de reacción directamente, sino que por el contrario, responden al calor transmitido a través de la capa refractaria de la cámara de reacción. Se debe apreciar que, como resultado del tiempo de retardo inherente en la transferencia de calor por conducción, puede haber un retardo sustancial en la respuesta del termopar a los cambios en la temperatura en el interior del reactor. Esto es especialmente verdadero durante el arranque del gasificador cuando el inicio de la reacción produce una rápida elevación de la temperatura que debe ser detectada con el fin de confirmar que las reacciones se han iniciado. Además, los tiempos de retardo de la transferencia de calor afectan a la respuesta de los termopares a los cambios de las condiciones operativas durante la operación del gasificador normal.

Como una alternativa a los termopares, a veces se utilizan pirómetros para medir la temperatura de la reacción. Físicamente, el pirómetro se monta externo al reactor y visualiza la cámara de reacción a través de un tubo de mirilla purgado por gas que normalmente se extiende desde el pirómetro al interior de la cámara de reacción.

Un punto débil importante en la monitorización de la temperatura por pirómetro se produce por la dificultad que se encuentra a mantener el tubo de mirilla libre de obstrucciones. El potencial de obstrucciones es elevado, lo cual se produce por la atmósfera en el interior de la cámara de reacción que está caracterizada por el arremolinado rápido del gas que transporta las partículas. Además, una escoria que se produce a partir del material no gasificable en el interior del combustible, se arremolinará de manera similar alrededor de la cámara de reacción, entrando en contacto con las paredes de esta última. En el curso de gravitar hacia el extremo inferior de gasificador, la escoria normalmente muestra una tendencia a adherirse a las paredes de la cámara de reacción. La escoria adhesiva y las partículas en remolino interfieren con la operación de los tubos de mirilla del pirómetro que están situados en las paredes de la cámara de reacción. Además, durante la secuencia de arranque del gasificador, se introduce combustible en el reactor antes del oxidante. Dependiendo de las circunstancias y del combustible, lechada de carbón - agua, por ejemplo, existe una tendencia incrementada para obstruir el tubo de mirilla del pirómetro con combustible no reaccionado.

Alternativamente, si un gas que no es de proceso (por ejemplo, un gas inerte tal como nitrógeno) se utiliza como gas de purga, el producto en la cámara de reacción quedará ligeramente diluido por el gas de purga del pirómetro. Si el gasificador está produciendo un gas de síntesis para un proceso químico, la presencia de un gas diluyente puede no ser aceptable.

Con el fin de mantener una línea clara de visión en el reactor a alta presión así como la integridad de la presión del recipiente del reactor, se requieren lumbreras de acceso óptico que implican mirillas complicadas de alta presión. Por ejemplo, en el caso de gasificación del carbón, una disposición de mirilla purgada con gas (por ejemplo, véase la patente norteamericana número 5.000.580) se utiliza para mantener la mirilla limpia de escoria fundida y de partículas sólidas que se arremolinarían alrededor del interior del gasificador. Por razones de seguridad, también se usa una válvula de cierre conectada a un sistema de cierre de emergencia por impedir que el gasificador se despresurice a través de la lumbrera de acceso óptico en el caso de que se rompa una mirilla.

Las lumbreras de acceso óptico actuales son efectivas y fiables. Sin embargo, son caras, introducen una consideración de seguridad adicional en el proceso (debe debido al ligero potencial de las mirillas).

El documento GB - A - 2.093.588 (Ruhrchemie AG) describe un sistema para la medición de temperaturas en un reactor tal como aquellos que funcionan bajo condiciones de alta presión y/o alta temperatura. La temperatura se mide por el uso de un pirómetro que se encuentra en comunicación óptica con un conducto de medida que se puede disponer en la pared del reactor y que está en comunicación óptica con el interior del reactor. El conducto de medida comprende dos tubos concéntricos, de los cuales el tubo exterior se extiende más allá del tubo interior en la dirección hacia el interior del reactor. Los tubos concéntricos tienen una sección extrema común.

El documento DE 40 25 909 (Deutsches Brennstoff Inst.) describe un haz de fibras ópticas para su utilización en la medida de la temperatura en el interior de un reactor de hidrocarburos. El sistema utiliza un pirómetro de relación. Este pirómetro de relación consiste en dos detectores que miden la intensidad de la radiación entrante en dos longitudes de onda diferentes pero muy próximas. Como consecuencia el pirómetro puede calcular la temperatura del objetivo sin necesidad de saber la emisividad del objetivo.

El documento FR - A - 2.666.892 (Smiths Industries) describe un sensor de temperatura que tiene una sonda exterior con un elemento de zafiro en su extremo delantero, con una cámara de estancamiento a través de la cual circula el gas caliente y calienta un recubrimiento térmicamente emisivo en el elemento. Una lente enfoca la radiación emitida por el recubrimiento sobre un extremo del cable de fibra óptica que se extiende en el interior de la parte trasera de la sonda. Un pasaje de gas a lo largo de la sonda permite que el gas de enfriamiento circule desde una entrada en el extremo trasero, alrededor del cable de fibra óptica, de la lente y a través de una salida hacia atrás de una barrera térmica transparente que protege el elemento de zafiro del gas de enfriamiento.

Bajo ciertas circunstancias, es posible eliminar la mirilla de alta presión y el sistema de purga del trayecto óptico complicados utilizando elementos del mismo proceso de gasificación. Por ejemplo, en la gasificación de gas natural, en la que se utiliza un inyector de proceso de dos corrientes, el tubo de alimentación de la lanza de oxígeno proporciona un trayecto de visión completamente no obstruido de sección transversal circular dentro de la cámara de reacción. El mismo oxígeno que circula sirve como gas de purga. Y debido a que la zona de reacción en la salida del inyector de proceso es completamente gaseosa, no hay nada (ni sólidos ni partículas líquidas) que obstruya el trayecto óptico en el interior de la cámara de reacción. La patente norteamericana número 5.281.243 muestra un diseño de este tipo para medir la temperatura del gasificador a través de la lanza de oxígeno del inyector de alimentación del proceso.

Aunque las invenciones de las patentes norteamericanas números 5.000.580 y 5.281.243 son exitosas, la presente invención mejora en gran manera la capacidad de medir la temperatura del gasificador simplificando el acceso óptico al eliminar la necesidad de una ventana óptica en el lugar. Además, la presente invención hace que el sistema de medición sea más robusto y duradero, dadas las difíciles condiciones del reactor, al mismo tiempo que permite también obtener unas medidas de temperatura de triple redundancia que previamente no han sido posible.

Sumario de la invención

La presente invención generalmente se refiere a un aparato para medir la temperatura de un reactor utilizando un pirómetro basado en láser de acuerdo con la reivindicación 1. Una realización ilustrativa de un aparato este tipo puede incluir: un inyector de alimentación, una brida ciega, un conducto de luz, un prensa estopas de junta de presión, un acoplador óptico y un pirómetro. El inyector de alimentación incluye una punta del inyector de alimentación que tiene una abertura, estando la punta del inyector de alimentación en comunicación de fluido con una entrada de alimentación y un conectador de brida, estando el conectador de brida en alineación óptica con la abertura de la punta del inyector de alimentación. La brida ciega debería dimensionarse para que se ajuste sobre el conectador de brida del inyector de alimentación y de esta manera formar una junta resistente a la presión del gas. El prensa estopas de junta de presión se ajusta en la brida ciega de manera que el conducto de luz pueda pasar a través de la brida ciega y que el extremo de recepción del conducto de luz se extienda en el interior del inyector de alimentación de manera que el extremo de recepción de luz del conducto de luz se encuentre en alineación óptica con la abertura de la punta del inyector de alimentación. El acoplador óptico funciona como una conexión óptica entre el extremo de transmisión de luz del conducto de luz y un cable de fibra óptica, y de esta manera al pirómetro.

El aparato incluye además: un segundo conducto de luz, teniendo el segundo conducto luz un extremo de recepción de luz y un extremo de transmisión de luz; una segunda presión en el inyector de alimentación de manera que el extremo de recepción de luz del conducto de luz se encuentre en alineación óptica con la abertura de la punta del inyector de alimentación. El acoplador óptico funciona como una conexión óptica entre el extremo de transmisión de luz del conducto de luz y un cable de fibra óptica, y de esta manera al pirómetro.

En una realización preferente, el aparato incluye adicionalmente: un segundo conducto de luz, teniendo el segundo conducto de luz un extremo receptor de luz y un extremo transmisor de luz; un segundo presas estopas de junta de presión ajustado en la brida ciega de manera que el segundo conducto de luz pueda pasar a través de la brida ciega y que el extremo de recepción de luz del conducto de luz se encuentre en alineación óptica con la abertura de la punta del inyector de alimentación; y un segundo acoplador óptico, conectando el acoplador óptico el extremo de recepción de luz del segundo conducto de luz con el segundo cable de fibra óptica. Una fuente de luz coherente en el pirómetro debería estar acoplada al conducto de luz de manera que la luz salga de la fuente, a través del segundo cable de fibra óptica al extremo de recepción de luz del segundo conducto de luz, a través del segundo conducto de luz y salga por el extremo de transmisión de luz del conducto de luz y por la abertura de la punta de inyección. El extremo de recepción del primer conducto de luz debería estar alineado ópticamente para recibir las reflexiones de la luz coherente trasmitida por el segundo conducto de luz, que salen de la abertura por la punta de inyección. En una realización, el conducto de luz podría ser una barra de zafiro o una fibra óptica de zafiro. Alternativamente, el conducto de luz podría ser una fibra óptica del silicio recubierto con metal.

Estas y otras características de la presente invención se establecen más completamente en la descripción que sigue de realizaciones ilustrativas de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La descripción que sigue se presenta con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

La figura 1 es una sección transversal esquemática de una lanza de oxígeno del inyector de alimentación que incorpora una realización ilustrativa de la presente invención.

La figura 2 es una vista ampliada de los extremos de reactor de los conductos de luz utilizados en la realización que se muestra en la figura 1.

La figura 3 es una sección transversal esquemática de una segunda realización ilustrativa de la presente invención.

La figura 4 es una vista superior de la disposición de las posiciones de los seis accesorios de junta de presión en la brida ciega 36 que se muestra en la figura 3.

La figura 5 es una sección transversal esquemática de una tercera realización ilustrativa de la presente invención que incorpora una cámara tampón de nitrógeno.

La figura 6 es una sección transversal esquemática de una cuarta realización ilustrativa de la presente invención para utilizarse a través de la pared lateral del un reactor.

La figura 7 es una sección transversal esquemática de una quinta realización ilustrativa de la presente invención, en la cual un pozo termométrico se encuentra en contacto con el ambiente del reactor.

La figura 8 es una sección transversal esquemática de una sexta realización ilustrativa de la presente invención.

La figura 9 es una vista agrandada de una fibra óptica cuando pasa a través de la cámara de purga de nitrógeno de la realización ilustrativa que se muestra en la figura 9.

Exposición de la invención

Volviendo a continuación a las figuras, la figura 1 ilustra una sección transversal esquemática de una lanza 2 de oxígeno del inyector de alimentación de proceso que incorpora una realización de la presente invención. El inyector de alimentación de proceso está fabricado de Inconel 600 o de otro material adecuado. Una brida 4 de cuello de soldadura está conectada a la parte superior de la lanza, y una punta 6 del inyector está conectada al fondo de la lanza. Se introduce oxigeno u otro oxidante adecuado a través de un conducto 8 de entrada de oxidante en conexión de fluido con la punta del inyector. Aunque se muestra como una unión en T, otras realizaciones serán evidentes a los expertos en la técnica. Una brida ciega 10 está conectada a, y obtura el cuello de soldadura de una manera convencional.

La brida ciega esta acoplada a un accesorio 12 de junta de presión alineado a lo largo del eje central de la lanza del inyector de oxígeno de alimentación del proceso cuando la brida ciega se encuentra unida. Esta conexión puede ser un acoplamiento roscado como se muestra u otro medio adecuado para acoplar el accesorio de junta de presión a la brida ciega de manera que el acoplamiento sea duradero, y resistente a la presión y temperatura. El accesorio de junta de presión incluye un cuerpo 14 de junta de presión, un asiento 16 de junta de presión, un obturador 17 de junta de presión, un casquillo 18 de junta de presión y una tapa 20 de junta de presión. El accesorio de junta de presión está adaptado para crear un trayecto óptico por medio de la inserción de uno o más conductos de luz 22. En la presente realización, se utilizan seis conductos de luz, dos para cada pirómetro, para formar uno que está expuesto en el interior del inyector de alimentación y sirve para enfocar y recoger la luz utilizada por el pirómetro para determinar la temperatura del reactor. Si es posible, el extremo de enfoque del conducto de luz debería ser modificado para cambiar la abertura numérica sin utilizar una lente separada, aunque el uso de una lente separada se incluye en el alcance de la presente invención. El extremo de acoplamiento de fibra óptica del conducto de luz está adaptado de manera que pueda estar acoplado ópticamente al cable 28 de fibra óptica flexible. A su vez, el cable de fibra óptica flexible está acoplado ópticamente a un pirómetro (no mostrado). En la presente invención, se utiliza un pirómetro basado en láser que manera que un conducto de luz, el conducto 22a de transmisión de luz, esté acoplado ópticamente a la fuente de láser y un segundo conducto de luz, el conducto 22b de detección de luz está acoplado ópticamente al detector de pirómetro. En la invención, un impulso de luz láser es enviado desde la fuente de láser al pirómetro, a través del cable 28a de fibra óptica flexible, a través y saliendo de conducto de luz 22a y al interior del reactor. La luz láser es reflejada por las paredes del reactor y vuelve al conducto 22b de detección de luz en donde pasa a través del conducto de luz y del cable 28b de fibra óptica flexible, al detector de pirómetro. Además, la radiación infrarroja emitida por la pared caliente del reactor también es detectada por el pirómetro por medio del conducto de detección de luz 22b y del cable 28b de fibra óptica flexible. El pirómetro basado en láser utiliza la medición del impulso de láser reflejado para determinar la emisividad de la pared del reactor. Conociéndose la emisividad de la pared del reactor, el pirómetro puede entonces calcular la temperatura del reactor a partir de la emisividad y de la medida de la radiación infrarroja detectada emitida por la pared caliente del reactor.

En la realización ilustrativa que se muestra en la figura 1, se utilizan tres parejas de conductos de luz, que hacen un total de seis, para conseguir una redundancia triple. Por propósitos de claridad, cuatro de los seis conductos de luz no se muestran en la figura 1.

Una realización alternativa de la presente invención se muestra en la figura 3. En la realización que se muestra, cada conducto de luz tiene su propio accesorio 30 de junta de presión al contrario que un accesorio de junta de presión para múltiples conductos de luz como en la realización anterior. Todos los tubos y componentes de brida son convencionales y están hechos de materiales compatibles con la instalación. Además, se ha insertado una pieza 32 de carrete para proporcionar un espacio adicional en el interior de la lanza de oxígeno del inyector de alimentación para los componentes ópticos suplementarios. Los componentes ópticos suplementarios incluyen un tubo 34 de aislamiento óptico que está conectado al fondo de la brida ciega 36. La función del tubo de aislamiento óptico es enfocar el haz de luz láser utilizado en la determinación de la temperatura del reactor. Como se muestra, el tubo de aislamiento óptico es un tubo fabricado de

Una realización alternativa de la presente invención se muestra en la figura 3. En la realización que se muestra, cada conducto de luz tiene su propio accesorio 30 de junta de presión al contrario que un accesorio de junta de presión para múltiples conductos de luz como en la realización anterior. Todos los tubos y componentes de brida son convencionales y están hechos de materiales compatibles con la instalación. Además, se ha insertado una pieza 32 de carrete para proporcionar un espacio adicional en el interior de la lanza de oxígeno del inyector de alimentación para los componentes ópticos suplementarios. Los componentes ópticos suplementarios incluyen un tubo 34 de aislamiento óptico que está conectado al fondo de la brida ciega 36. La función del tubo de aislamiento óptico es enfocar el haz de luz láser utilizado en la determinación de la temperatura del reactor. Como se muestra, el tubo de aislamiento óptico es un tubo fabricado de un material compatible con el oxígeno en el cual se ha montado una pequeña lente 38de formación de imágenes. La finalidad de la lente de formación de imágenes es enfocar los haces de luz láser en los extremos de los conductos de luz. La lente puede estar hecha de zafiro o puede estar hecha de otro material adecuado tal como cuarzo u otro material ópticamente transparente de alta temperatura. Se puede utilizar un medio de retención, tal como anillos de retención, manguitos de retención o similares, para montar la lente en o sobre el extremo del tubo de aislamiento óptico no conectado a la brida ciega.

La figura 4 muestra una vista superior de la disposición de las posiciones de los seis accesorios de junta de presión de la brida ciega. Los accesorios de junta de presión que tienen el mismo número están acoplados ópticamente entre sí y al mismo pirómetro. Al accesorio de junta de presión utilizado para el conducto de transmisión de luz se le ha dado la letra "a" después del número, mientras que el accesorio de presión para el conducto de recepción de luz correspondiente se ha designado con la letra "b". La disposición que se muestra es un diagrama de disposición posible y un experto la técnica podrá realizar fácilmente otras disposiciones alternativas que se consideran que se encuentran en el alcance de la presente invención.

La figura 5 ilustra todavía otra realización de la presente invención. Además de la pieza de carrete que se muestra en la figura 3, se incluye una cámara tampón de seguridad 50. La cámara tampón de seguridad está conectada a una fuente 51 de gas nitrógeno presurizado que manera que en el improbable caso de que se produzca una fuga en el accesorio de presión que sujeta los conductos de luz, no fugará ninguna cantidad de oxígeno. Por el contrario, la presión del nitrógeno en la cámara tampón de seguridad es más elevada que la presión del oxígeno y cualquier fuga producida hará que una pequeña cantidad de nitrógeno fugue en el interior del reactor. Un sistema 52 de alarma en seguridad monitoriza la presión en la cámara tampón de seguridad y la condición de flujo cero en la tubería de nitrógeno a la cámara tampón. Si la presión en la cámara disminuye o se detecta un flujo de nitrógeno, se disparará una alarma para alertar a los operadores del reactor. Como se muestra, la cámara tampón de seguridad puede ser un accesorio en forma de T en el cual una rama de la "T" está conectada a una brida ciega que a su vez está conectada a la fuente de nitrógeno a alta presión y al sistema de alarma que detecta fugas como se ha descrito más arriba. La rama opuesta de la "T" está acoplada a una brida ciega que está adaptada para recibir una pluralidad (se muestran seis) de prensa estopas 54 de junta de alta presión que permiten que un cable 56 de fibra óptica flexible pase desde el exterior de la cámara tampón de seguridad al interior de la cámara tampón de seguridad. Los conectores ópticos 59 de fibra conectan los cables 56 de fibra óptica externos a los lazos del cable 58 de fibra óptica flexible en el interior de la cámara tampón de seguridad. Estos lazos internos de cable de fibra óptica flexible están presentes para facilitar el montaje y el desmontaje. También mostrados en la figura 4 se encuentran las tres unidades 60 de pirómetro externo que proporcionan a la sala de control del reactor tres valores de salida de temperatura, haciendo de esta manera que el sistema tenga una triple redundancia.

Se debe hacer notar en este punto que elementos significativos de las realizaciones que se han descrito más arriba de la presente invención son: 1) el uso de una lanza de oxígeno del inyector de alimentación de proceso como un trayecto de visualización purgado en el ambiente caliente, hostil, de alta presión del gasificador, 2) el uso de un componente de fibra óptica para proporcionar acceso óptico a través de una junta de alta presión, situada sobre la brida superior del inyector de proceso, y 3) el reconocimiento de que, una vez en el interior de la lanza de oxígeno del inyector de alimentación, se requieren algunos elementos ópticos finales para enfocar el sistema óptico del pirómetro a través de la pequeña abertura en la salida de la lanza de oxígeno del inyector de alimentación. Este elemento óptico final podría estar formado directamente en el extremo de la fibra óptica, o alternativamente, se podrían montar lentes adicionales en el interior del inyector de proceso. Un experto la técnica del diseño de sistemas ópticos debería poder realizar los detalles de ingeniería necesarios para conseguir el resultado deseado, siendo éste un sistema de enfoque óptico final bien soportado, rígido. Un sistema de este tipo proporciona, no solamente un trayecto óptico purgado viable para el pirómetro, sino también una junta de presión de alta fiabilidad.

Se debe hacer notar que aunque los dibujos muestran una junta de fibra óptica de alta presión con solamente una fibra óptica alimentada de paso, se debe entender claramente que el mismo concepto básico se puede extender fácilmente a un prensa estopas de obturación de presión único con múltiples alimentaciones de paso para acomodar múltiples sensores. De hecho, las juntas de fibra óptica de alta presión comercialmente disponibles se han fabricado con 3, 4 o más parejas de alimentación de paso. De esta manera, se puede acomodar fácilmente un pirómetro en el que se utiliza un canal de fibra óptica para lanzar un haz de láser pulsado al interior del reactor y se utiliza un segundo canal para medir el impulso de láser reflejado y para medir la radiación infrarroja generada por el reactor caliente. De esta manera, tres parejas de fibras ópticas de alimentación proporcionarían acceso a una medición de temperatura de redundancia triple utilizando pirómetros basados en láser enfocados a través de la lanza de oxígeno del inyector de alimentación de un inyector de proceso gasificador.

La figura 6 contiene una ilustración de cómo la presente invención puede utilizarse en un recipiente de reactor en el que no hay un inyector de alimentación de proceso gaseoso que contenga una alimentación gaseosa disponible para purgar el tubo de mirilla, como el caso de la lanza de oxígeno del inyector de alimentación de proceso de una unidad de gasificación de gas natural. Como se muestra en la figura, la pared de un reactor 402 de alta presión y alta temperatura recubierta con refractario tiene una capa 403 de escoria fundida que se extiende hacia abajo de la pared del reactor. El recubrimiento refractario 404 ayuda a retener calor en el interior del reactor y la pared metálica 405 proporciona la integridad estructural del reactor. Unida a la pared exterior 405 metálica del reactor hay una conexión 406 de brida que se conecta a una válvula 408 de bola de seguridad. El uso y la operación de la válvula 408 de cierre de seguridad se explican en la patente norteamericana US número 5.000.580, que se incorpora a la presente memoria descriptiva en su totalidad a título de referencia. Esta válvula de bola de seguridad debería considerarse opcional, sin embargo, su inclusión proporciona un nivel adicional de seguridad y permite el mantenimiento de la unidad de pirómetro óptico de la presente invención sin tener que desconectar el reactor. La pieza 410 de carrete se utiliza para proporcionar suficiente espacio para el conducto de luz 414 y para el elemento de enfoque 412 en el extremo de enfoque del conducto de luz. También conectada a la pieza de carrete hay una entrada 411 de gas nitrógeno a alta presión que permite que el gas de purga ópticamente transparente entre en el trayecto óptico 417. El flujo de gas sirve para mantener el trayecto óptico libre de escoria y de otros materiales que se puedan acumular. El prensa estopas 413 de junta de presión primaria para el conducto de luz 414 pasa través de la placa de posicionamiento 415 que es parte de un accesorio de placa de compresión de brida que conecta la pieza de carrete a la cámara tampón 420 de nitrógeno. Se proporciona nitrógeno a alta presión a la cámara tampón de nitrógeno por medio de la tubería 424 de nitrógeno a alta presión que pasa través de la brida ciega 46. Monitorizando la presión del flujo de nitrógeno en la cámara tampón de nitrógeno, se puede determinar la presencia de una fuga. Sobre el extremo de acoplamiento de la fibra óptica del conducto de luz 414, un conectador 416 de fibra óptica conecta el cable 418 de fibra óptica flexible al conducto de luz. El cable de fibra óptica flexible pasa través de la cámara tampón de nitrógeno y sale a través del prensa estopas 422 de junta de presión secundaria en la brida ciega 428. La unidad de pirómetro (no mostrado) se conecta al cable de fibra óptica y se determina la temperatura del reactor.

En la presente realización, se introduce una purga de nitrógeno como medio de purga a través de la entrada 411 de gas, cuya circulación mantiene limpio el trayecto de visión. En el caso en el que la lumbrera de acceso óptico al pirómetro deba estar orientada al gasificador que funciona en una alimentación que contiene cenizas (escoria) como carbón o coque, se podría utilizar un pirómetro de relación (longitud de onda doble) debido a su reducida sensibilidad a los efectos de la oclusión gradual del tubo de mirilla producida por la escoria que se acumula. Un experto en la técnica apreciará que la figura 6 va más allá del concepto de 3 elementos básicos que se han citado más arriba y muestra cómo se puede utilizar algunas de las ideas para proporcionar acceso óptico incluso en situaciones en las que no se puede o no se quiere visualizar el pasaje central de un inyector de proceso.

La figura 7 ilustra todavía otra realización de la presente invención. Como se muestra en la figura, la pared de un reactor 502 de alta presión y alta temperatura recubierta por refractario tiene una capa 503 de escoria fundida que se extiende hacia abajo de la pared del reactor. El recubrimiento 504 de refractario ayuda a mantener el calor en el interior del reactor y la pared 501 proporcionan la integridad estructural del reactor. Unido a la pared exterior metálica 501 del reactor hay un accesorio 506 de placa de compresión con brida que incluye un anillo 505 de purga primaria. El anillo de purga primaria tiene conectado al mismo una entrada 507 de nitrógeno a alta presión que a su vez sale de la salida 508 de purga primaria a través de un anillo 509 de purga primaria que está formado por las paredes del pozo termométrico 530 y del accesorio de brida para eliminar cualquier escoria que se pueda acumular sobre el extremo del pozo termométrico. Unida al accesorio de compresión de brida hay una pieza 510 de carrete en cuyo interior se encuentra el extremo de enfoque del conducto de luz 514 y del elemento de enfoque 512. También unida a la pieza de carrete hay una tubería 511 de gas nitrógeno que proporciona un gas nitrógeno presurizado formando de esta manera una primera zona tampón de gas nitrógeno. La presión del flujo de gas nitrógeno desde esta primera zona tampón de nitrógeno se puede monitorizar de manera que, si se produce una fuga, la misma pueda ser detectada y se puede tomar una acción correctiva. En el otro extremo de la pieza de carrete desde el anillo 505 de purga de nitrógeno primaria hay un segundo accesorio 519 de compresión de brida en el cual una placa 515 de posicionamiento incluye un prensa estopas 513 de junta de presión primaria para el conducto de luz. También conectada a la segunda brida de compresión hay una cámara tampón 520 de nitrógeno similar a la que se ha descrito previamente más arriba. Dentro de la cámara tampón de nitrógeno, el conducto 514 de luz está acoplado ópticamente al cable de fibra óptica flexible por medio de un conectador 516 de fibra óptica. El cable 518 de fibra óptica flexible está conectado ópticamente a un pirómetro (no mostrado) después de pasar a través del prensa estopas 522 de junta de presión secundaria para el cable 518 de fibra óptica flexible, de manera que se pueda leer la temperatura del pozo termométrico. Como en las cámaras tampón de nitrógeno que se han descrito previamente, la tubería 524 de nitrógeno a alta presión proporciona nitrógeno y también permite la monitorización de cualquier fuga que se pueda producir.

En la presente realización ilustrativa no se utiliza un trayecto de visión ópticamente transparente en el interior del gasificador. Por el contrario, las fibras ópticas se ven sobre la superficie interior de un pozo termométrico 530. Un pozo termométrico es un manguito protector utilizado cuando se insertan termopares en ambientes hostiles. En este caso, se utiliza un material de pozo termométrico altamente conductor y muy robusto, por ejemplo una aleación de molibdeno TZM, aunque también se pueden utilizar otros materiales adecuados. Debido a la elevada conductividad del pozo termométrico, la punta alcanzará una temperatura cercana a la temperatura del interior del gasificador. Estando las fibras ópticas del pirómetro enfocadas en el interior de la punta caliente, que puede ser mecanizada incluso en forma de una cavidad de cuerpo negro, el pirómetro detectará una temperatura muy cercana a aquella en el interior del reactor.

Varias características de este concepto deberían ser explicadas. Mecánicamente, el pozo termométrico y las distintas piezas embridadas se montan de tal manera que el conjunto completo se convierte en un recipiente pequeño estanco a la presión, que puede ser presurizado a un nivel mayor que el del gasificador. Esto se realiza por medio de la tubería 511 de entrada de nitrógeno y consigue dos cosas. En primer lugar, aísla y protege los elementos ópticos del ambiente sucio en el interior del gasificador. En segundo lugar, en el caso de que se produzca una fuga o una rotura principal en el pozo termométrico, el nitrógeno "secundario" empieza a circular dentro del gasificador en lugar del gas de síntesis caliente, que sale hacia los elementos ópticos. Eso es bueno por dos razones. En primer lugar, los elementos ópticos se deben mantener limpios. En segundo lugar, y más importante, se debe impedir que se despresurice el gas caliente a través de la boquilla del recipiente, un suceso que puede conducir a fuegos y daños severos al recipiente. Esta razón principal para el nitrógeno "primario" se consigue por medio de la tubería 507 y es para proteger el pozo termométrico de molibdeno de la oxidación durante el precalentamiento del gasificador. Esta corriente se desconecta justo después del arranque, y se vuelve a conectar de nuevo justo después de la parada. Un bajo

Varias características de este concepto deberían ser explicadas. Mecánicamente, el pozo termométrico y las distintas piezas embridadas se montan de tal manera que el conjunto completo se convierte en un recipiente pequeño estanco a la presión que puede ser presurizado a un nivel mayor que el del gasificador. Esto se realiza por medio de la tubería 511 entrada de nitrógeno y otras cosas. En primer lugar, aísla y protege los elementos ópticos del ambiente sucio en el interior del gasificador. En segundo lugar en el caso de que se produzca una fuga o una rotura principal en el pozo termométrico, el nitrógeno "secundario" empieza a circular dentro del gasificador en lugar del gas de síntesis caliente, que sale hacia los elementos ópticos. Eso es bueno por dos razones. En primer lugar, los elementos ópticos se deben mantener limpios. En segundo lugar, y más importante, se debe impedir que se despresurice el gas caliente a través de la boquilla del recipiente, un suceso que puede conducir a fuegos y daños severos al recipiente. Esta razón principal para el nitrógeno "primario" se consigue por medio de la tubería 507 y está protegido por el pozo termométrico de molibdeno de la oxidación durante el precalentamiento del gasificador. Esta corriente se desconecta justo después del arranque, y se vuelve a conectar de nuevo justo después del la parada. Se utiliza un caudal bajo durante estos periodos con el fin de minimizar el efecto de enfriamiento sobre el pozo termométrico. La purga primaria de nitrógeno también puede ser impulsada periódicamente con el fin de soplar la escoria que se acumula alejándola de la punta del pozo termométrico, lo cual hace que la medida sea más sensible. Finalmente, el "nitrógeno tampón" introducido por medio de la tubería 524, que se encuentra a una presión más elevada que el nitrógeno secundario y que el gasificador, se utiliza como presión de respaldo como característica de seguridad. En el caso improbable de que fuguen el pozo termométrico así como la alimentación de presión primaria a través del conducto de luz, el nitrógeno tampón circularía al interior del gasificador, impidiendo daños a los elementos ópticos y la despresurización del gasificador a través de la lumbrera de acceso óptico.

La figura 8 es un dibujo sección transversal de todavía otra realización ilustrativa de la presente inversión para unirse a una lanza de oxígeno del inyector de alimentación actualmente en uso en una unidad de gasificación. Como se muestra, una pieza 600 de carrete de conexión soldada se conecta por medio de un espárrago convencional 604, tuerca 602 y anillo de compresión 607 configurándose en una pieza de brida ciega que han sido modificadas de acuerdo con la presente invención. Sobre la cara de la brida ciega orientada hacia la pieza de carrete de conexión soldada, se dispone un cilindro 610 de enfoque que está fijado por tornillos de fijación 611. Dentro del cilindro de lente de enfoque se encuentra la cámara 612 de lente de enfoque en la cual se ajusta la tapa de presión de nitrógeno de enfoque sin afectar adversamente la integridad de la presión del sistema. Después de pasar a través del presa estopas de junta de presión secundaria, el conducto de luz se conecta ópticamente por medio de un acoplador 623 de fibra óptica a un cable 624 de fibra óptica flexible. El cable de fibra óptica en si mismo está conectado ópticamente a un pirómetro óptico (no mostrado) que puede ser montado remotamente. Esta conexión óptica está protegida contra el daño o rotura inadvertida por medio de un manguito 625 de protección interior que está acoplado de manera retirable a la brida de obturación de la tapa de presión de nitrógeno. Un nivel adicional de seguridad contra la rotura inadvertida de la tapa de presión de nitrógeno se proporciona por medio de un manguito 626 protector que está conectado de manera retirable a la cara de la pieza de brida ciega.

Una lista detallada de una porción de la cámara 700 de nitrógeno presurizado a través de la cual pasa un conducto de luz se muestra en la figura 9. Como se muestra, la brida ciega 702 está dispuesta con un presa estopas 704 de junta de presión primaria de manera que un conducto de luz 706 (en este caso una fibra óptica) pueda pasar a través de la brida ciega. El prensa estopas de junta de presión primaria incluye un cuerpo 710 de prensa estopas, una fibra óptica en forma de manguito en T 712, una arandela 714 del manguito en T y una tuerca de compresión 713. El prensa estopas utiliza un obturador 711 tal como una junta de lava o algún agente de obturación resistente a la alta temperatura para asegurar una junta resistente a la temperatura y resistente a la presión. El conducto de luz pasa través de la cámara tampón de nitrógeno presurizado y a continuación pasa a través de la tapa 716 de presión de nitrógeno por medio del prensa estopas 718 de junta de presión secundaria. El prensa estopas de junta de presión secundaria es similar al prensa estopas de junta de presión primaria e incluye un cuerpo 720 de prensa estopas, una T de fibra óptica 722, una arandela 724de manguito, una tuerca de compresión 723 y un obturador comprimible 721para mantener la integridad del presente sistema. Como se ha indicado previamente, el prensa estopas de junta de presión primaria es de un tamaño y forma tal que puede ser insertado en la cámara de enfoque en el cilindro de enfoque. Además, el prensa estopas de junta de presión primaria debe ser de una longitud tal que la lente de enfoque se enfoque a los impulsos de láser entrantes y salientes en el extremo de la fibra óptica. El prensa estopas de junta de presión secundaria debe ser configurado de manera que un conectador 729 de fibra óptica pueda conectar ópticamente el acoplamiento extremo de acoplamiento de la fibra óptica a un cable 728 de fibra óptica flexible.

En esta realización particular, se ha encontrado que un recubrimiento metálico alrededor de la fibra óptica es preferible. Se cree que el recubrimiento metálico ayuda a impedir la fractura inducida por tensión de la fibra óptica causada por las fuerzas termo mecánicas y generadas en el interior del prensa estopas de junta de presión alta. El recubrimiento metálico puede ser cualquier metal adecuado para recubrir la fibra óptica y que sea compatible con las condiciones y requisitos de proceso que se producen en el reactor. En una realización preferente, el recubrimiento metálico se selecciona de aluminio, oro, platino, plata, cobre y combinaciones y aleaciones de estos metales y más preferiblemente es un recubrimiento de oro.

En vista de la exposición anterior, una persona de conocimientos ordinarios en la técnica apreciará que la presente invención incluye un aparato para medir la temperatura del reactor. Un aparato de este tipo debería incluir: un inyector de alimentación, una brida ciega, un conducto de luz, un prensa estopas de junta de presión, un acoplador óptico, un medio de enfoque óptico y un pirómetro. El inyector de alimentación incluye una punta del inyector de alimentación que tiene una abertura, estando la punta del inyector de alimentación en comunicación de fluido con una entrada de alimentación y con un conectador de brida, estando el conectador de brida en alineación óptica con la abertura de la punta del inyector de alimentación. La brida ciega debe dimensionarse para ajustarse en el conectador de brida del inyector de alimentación y de esta manera formar una junta resistente a la presión del gas. El prensa estopas de junta de presión está ajustado en la brida ciega de manera que el conducto de luz pueda pasar a través de la brida ciega y que el extremo de recepción del conducto de luz se extienda dentro del inyector de alimentación de manera que el extremo de recepción de luz del conducto de luz se encuentre en alineación óptica con la abertura de la punta del inyector de alimentación. El acoplador óptico funciona como una conexión óptica entre el extremo de transmisión de luz y el conducto de luz a un cable de fibra óptica y de esta manera al piró-
metro.

En una realización preferente, el aparato incluye además: un segundo conducto de luz, teniendo el segundo conducto de luz un extremo de recepción de luz y un extremo de transmisión de luz; un segundo prensa estopas de junta de presión ajustado en la brida ciega de manera que el segundo conductor de luz pueda pasar a través de la brida ciega y que el extremo de transmisión de luz del conducto de luz se encuentre en alineación óptica con la abertura de la punta del inyector de alimentación; y un segundo acoplador óptico, conectando el acoplador óptico el extremo de recepción de luz del segundo conducto de luz con el segundo cable de fibra óptica. Una fuente de luz coherente en el pirómetro debería estar acoplada ópticamente al conducto de luz de manera que la luz salga de la fuente, pase a través del segundo cable de fibra óptica al extremo de recepción de luz del segundo conducto de luz, pase a través del segundo conducto de luz y salga por el extremo de transmisión de luz del conducto de luz y fuera de la abertura en la punta del inyector. El extremo de recepción del primer conducto de luz debería estar alineado ópticamente para recibir las reflexiones de la luz coherente trasmitida por el segundo conducto de luz que sale por la abertura en la punta del inyector. En una realización, el conducto de luz puede ser una barra de zafiro o una fibra óptica de zafiro. Alternativamente, el conducto de luz puede ser de una fibra óptica de silicio recubierto con
metal.

Otra realización ilustrativa de la presente mención incluye un aparato para utilizar un pirómetro óptico para medir la temperatura de un reactor bajo presión y temperatura. Una realización ilustrativa de este tipo puede incluir una pieza de carrete de conexión soldada, que tiene un extremo de conexión al reactor y un extremo de conexión al pirómetro, y una brida ciega, teniendo la brida ciega una cara de reactor y una cara de pirómetro, en el que la cara de reactor de la brida ciega está dimensionada para ajustarse en el extremo de conexión al pirómetro de la pieza de carrete de conexión soldada. En la cara del reactor de la brida ciega puede haber ajustado al menos un prensa estopas de junta de presión primaria. La función del prensa estopas de junta de presión primaria es permitir el paso de un conducto de luz a través de la brida ciega sin interferir con la integridad de presión de la conexión de la brida ciega. El mismo conducto de luz tiene un extremo de recepción de luz y un extremo de transmisión de luz y el conducto de luz pasa a través de la brida ciega por medio del prensa estopas de junta de presión primaria. Esto posiciona el extremo de recepción de luz del conducto de luz para que reciba la luz que emana del interior del reactor. El cilindro de lente de enfoque puede estar conectado a la cara de reactor de la brida ciega y el cilindro de lente de enfoque debería ser de un tamaño tal que se pueda insertar en la pieza de carrete de conexión soldada. El cilindro de lente de enfoque tiene al menos una cámara de lente de enfoque de un tamaño y posición tal que el prensa estopas de junta de presión primaria de la cara de reactor de la brida ciega se inserte en la cámara de lente de enfoque. La cámara de lente de enfoque también tiene fijada en su interior una lente de enfoque situada en el interior de la cámara de lente de enfoque de manera que el punto focal sea aproximadamente el extremo de recepción de luz del conducto de luz. Una tapa de presión que tiene una cara de reactor con un rebaje forma una cámara de gas presurizado con la cara del pirómetro de la brida ciega. Sobre la cara de pirómetro de la tapa de presión hay ajustado al menos un prensa estopas de junta de presión secundaria situado de manera que el conducto de luz pase desde el primer prensa estopas de junta de presión primaria, a través de la cámara de gas presurizado y a través del prensa estopas de junta de presión secundaria. La tapa de presión también tiene al menos una entrada de gas en conexión del fluido con una fuente de gas y con la cámara de gas presurizado para suministrar gas presurizado a la cámara de gas presurizado. Una brida de obturación tiene una cara de reactor fijada contra la cara de pirómetro de la tapa de presión de manera que forme una base para conectar un manguito protector proyectante que protege la conexión entre el conducto de luz y el cable óptico flexible contra el daño durante el manejo del aparato completo. La brida de obturación tiene un abertura tal que el prensa estopas de junta de presión secundaria pueda pasar a través de la brida de obturación. Un cable de fibra óptica flexible que tiene un extremo de reactor y un extremo de pirómetro está acoplado ópticamente al extremo de emisión de luz del conducto de luz, habiendo pasado el extremo de emisión de luz del conducto de luz a través del prensa estopas de junta de presión secundaria. El extremo del pirómetro del cable de fibra óptica está acoplado a ópticamente a un pirómetro. En una realización preferente, se utilizan al menos dos conductos que luz. El primer conducto de luz se utiliza para trasmitir luz coherente en el interior del reactor y el segundo conducto de luz se utiliza para recibir la reflexión de la luz coherente trasmitida al interior del reactor, así como la radiación infrarroja generada por el calor que las paredes del reactor, para determinar la temperatura de reactor. En cada una de las realizaciones anteriores, el conducto de luz puede ser una barra de zafiro o una fibra óptica de zafiro o preferiblemente el conducto de luz puede ser una fibra óptica de silicio recubierta por metal.

Aunque las estructuras y procedimientos de la presente invención se han descrito en términos de realizaciones preferentes, será bien conocido por aquellos de conocimiento en la técnica que se pueden aplicar variaciones a lo que se ha descrito en la presente memoria descriptiva sin separarse del concepto y del alcance de la invención, que se establecen en las reivindicaciones que siguen.

Claims

1. Un aparato para medir la temperatura del interior de un reactor, que comprende:

un inyector (2) de alimentación que incluye una punta (6) del inyector de alimentación que tiene una abertura, estando la punta del inyector de alimentación en comunicación de fluido con una entrada (8) de alimentación y un conectador (4) de brida, estando el conectador de brida en alineación óptica con la abertura de la punta (6) del inyector alimentación;

una brida ciega (10) dimensionada para ajustarse sobre el conectador de brida del inyector de alimentación y de esta manera formar una junta resistente a la presión de gas;

un primer conducto de luz (22), teniendo el primer conducto de luz un extremo de recepción de luz y un extremo de transmisión de luz (24),

un primer prensa estopas (12) de junta de presión dispuesto en la brida ciega de manera que el primer conducto de luz pueda pasar a través de la brida ciega y que el extremo de recepción del primer conducto de luz se extienda dentro del inyector (2) de alimentación, de manera que el extremo de recepción de luz del conducto de luz (22) se encuentre en alineación óptica con la abertura de la punta del inyector de alimentación;

un primer acoplador óptico (26), conectando el acoplador óptico el extremo de transmisión de luz del primer conducto de luz al primer cable (28) de fibra óptica y, un segundo conducto de luz (22b), teniendo el segundo conducto de luz un extremo de recepción de luz y un extremo de transmisión de luz (24b);

un segundo prensa estopas (12) de junta de presión ajustado en la brida ciega (10) que manera que el segundo conducto (22b) de luz pueda pasar a través de la brida ciega y que el extremo de transmisión de luz del conducto de luz se encuentre en alineación óptica con la abertura de la punta del inyector de alimentación;

un segundo acoplador óptico (26b), conectando el acoplador óptico el extremo de recepción de luz del segundo conducto de luz (22b) a un segundo cable (38b) de fibra óptica,

que se caracteriza porque incluye, además un pirómetro basado en láser conectado ópticamente al cable (28) de fibra óptica, estando acoplada ópticamente la fuente del láser en el interior del citado pirómetro basado en láser al segundo cable (28b) de fibra óptica de manera que la luz salga de la fuente, pase a través del segundo cable de fibra óptica al extremo de recepción de luz del segundo conducto de luz (22b), pase a través de segundo conducto de luz y salga por el extremo de emisión de luz (24b) del conducto de luz, y salga de la abertura en la punta (6) del inyector,

y en el que el extremo de recepción del primer conducto de luz (22) está alineado ópticamente para recibir las reflexiones de luz láser trasmitidas por el segundo conducto (22b) de luz, saliendo de la abertura en la punta (6) del inyector así como la radiación infrarroja generada por el calor del reactor.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que el conducto de luz (22) es una barra de zafiro o una fibra óptica de zafiro.

3. El aparato de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2, que comprende además:

un tubo (34) de aislamiento óptico que tiene unos extremo primero y segundo, estando conectado rígidamente el extremo primero a la cara del reactor de la brida ciega (10, 36) y estando el segundo extremo en alineación óptica con la abertura de la punta (6) del inyector de alimentación; y una lente (38) de formación de imágenes, estando situada dicha lente en el interior del tubo (34) de aislamiento óptico entre el extremo primero y el extremo segundo, de manera que el punto focal de la citada lente será aproximadamente el extremo de recepción de luz del conducto de luz.

4. El aparato de la reivindicación 3, que incluye además una pieza (32) de carrete que tiene un extremo de reactor y un extremo de pirómetro, estando conectado el extremo de reactor al conectador (4) de brida,

una placa de compresión (49, 415), teniendo la placa de compresión una cara primera y una cara segunda, formando la primera cara una junta resistente a la presión con el extremo de pirómetro de la pieza (32) de carrete y el conducto de luz (22) que pasa a través del mismo,

una cámara tampón (50) de seguridad conectada a la placa de compresión en una conexión estanca a los gases, alojando la cámara tampón de seguridad el cable (28) de fibra óptica, en el que la cámara tampón (50) de seguridad incluye al menos un prensa estopas de junta de presión secundaria, permitiendo el prensa estopas de junta de presión secundaria que el cable (28) de fibra óptica salga de la cámara tampón de seguridad y de esta manera permita que el segundo extremo de cable de fibra óptica se conecte al pirómetro.

5. El aparato de la reivindicación 4, que incluye, además, un segundo tubo (34) óptico que tiene un extremo primero y un extremo segundo, estando conectado rígidamente el extremo primero del segundo tubo óptico a la primera cara de la placa de compresión (49) y estando el extremo segundo del tubo óptico en alineación óptica con la abertura de la punta (6) del inyector de alimentación; y

una segunda lente (38) de formación de imágenes, estando situada la citada lente en el interior del tubo óptico entre el primer extremo del tubo óptico y el segundo extremo del tubo óptico, de manera que el punto focal de citada lente sea aproximadamente el primer extremo del segundo conducto de luz.

6. El aparato de la reivindicación 5, en el que la cámara tampón (50) de seguridad está conectada a una fuente de gas (51) nitrógeno a alta presión, de manera que la cámara de seguridad se encuentre a una presión más alta que el reactor, y

un sistema (52) de alarma de seguridad para monitorizar la presión y el flujo de nitrógeno a la cámara tampón de seguridad, de manera que detecte fugas en la cámara tampón de seguridad y en los prensa estopas de junta de presión.

7. El aparato de las reivindicaciones 4 a 6, que comprende, además, una válvula (408) de bola de seguridad estando situada la válvula de bola de seguridad entre la pieza (410) de carrete y el conectador (406) de brida, de manera que la válvula cierre el trayecto óptico.