JP6133326B2 - 実質的に等比率の一酸化炭素および水素を含有するガス混合物の生成方法 - Google Patents
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Description
CH3OH−−>CO+2H2。
この場合、COレベルは、典型的には最終混合物の10〜27%で変化する。
ΦC=β(PC−CS)
式中、
CSは処理される部品の炭素量を表し、PCは雰囲気のカーボンポテンシャル(無限の時間にわたって雰囲気に曝露される鉄箔のレベルとして定義される)を表し、βは炭素移行係数であり、これはCOおよびH2レベルの積に比例する。
式中 n=m=1
CH3OH+CO→2CO+2H2
しかし、CO分子の高毒性のため、1本のシリンダーまたは一連のシリンダーに収容したCOを用いる実施のコストおよび困難さが、この解決策を魅力のないものにしている。
−発生装置内で炭化水素(複数の炭化水素)とCO2との混合物から(典型的には数バールの圧力で)COを生成させ、炭化水素は、たとえばC2H2、C2H4、C3H6等、またはこのようなガスの混合物でありうる。
CxHy→xC+y/2H2 (1)
および
C+CO2→2CO (2)
反応器内の温度は650℃〜850℃の範囲内であり、CO2との煤燃焼反応はかなり発熱性(175Kジュール/モル)なので、大きなアルミナ表面積で足りることが知られている。したがって、触媒の使用は必要ない。
CH3OH+CO→2CO+2H2
前記COは、前記導入に先立って、CO発生装置内で炭化水素または炭化水素の混合物とCO2との反応によって得られている。
−参照番号1は必要な雰囲気を供給すべき熱処理炉を示し、参照番号2は、たとえば、インサイチュー窒素/メタノール生成において従来使用されているものと同じタイプの注入ステムを示す。
−したがって、発生装置3の出口でCOが回収され、その温度は典型的には[700〜950]℃の範囲内である;
−COを炉の注入ステムへ送る前に、交換器4内で「高温」COとメタノールとの間で熱交換を行い、COの温度を典型的には[100〜250]℃の範囲に下げ、一方で同じ操作によりメタノールの温度を典型的には200℃まで上げる。
以下に、本願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]金属部品の熱処理用の雰囲気を炉(1)内で生成する方法であって、それによって、処理サイクルの少なくとも1つの段階または熱処理炉の少なくとも1つの区域に、COガスおよびメタノールを含む混合物を導入し、メタノールは微細液滴または蒸気の形態にあり、COとメタノールとの間の反応を炉の内部で起こし、以下の反応に従って水素とCOとの混合物を生成させ:
CH 3 OH+CO→2CO+2H 2
前記COは、前記導入に先立って、CO発生装置内で炭化水素または炭化水素の混合物とCO2との反応(3)によって得られている方法。
[2]前記導入を、温度が720℃を超え、さらにより好ましくは750℃〜1120℃の範囲内にある、処理サイクルの1段階または熱処理炉の1区域において行うことを特徴とする[1]に記載の方法。
[3]CO発生装置からのCOガスを、炉内に注入される前に、熱交換器(4)におけるメタノールとの熱交換によって前記メタノールが炉に到達する前に冷却し、したがって流体の前記導入は、熱交換中に冷却されたCOの注入および加熱されたメタノールの注入を含むことを特徴とする[1]または[2]に記載の方法。
[4]炉内のカーボンポテンシャルを、CO発生装置に注入される混合物の炭化水素/CO 2 比を考慮することによって調節することを特徴とする[1]ないし[3]のいずれかに記載の方法。
Claims (4)
- 金属部品の熱処理用の雰囲気を熱処理炉内で生成する方法であって、それによって、処理サイクルの少なくとも1つの段階または熱処理炉の少なくとも1つの区域に、COガスおよびメタノールを含む混合物を導入し、メタノールは微細液滴または蒸気の形態にあり、COとメタノールとの間の反応を前記熱処理炉の内部で起こし、以下の反応に従って水素とCOとの混合物を生成させ:
CH3OH+CO→2CO+2H2
前記COは、前記導入に先立って、CO発生装置内で炭化水素または炭化水素の混合物とCO2との反応によって得られ、
前記CO発生装置からのCOガスを、前記熱処理炉内に注入する前に、熱交換器におけるメタノールとの熱交換によって前記メタノールが前記熱処理炉に到達する前に冷却し、したがって前記導入は、熱交換中に冷却されたCOの注入および加熱されたメタノールの注入を含むことを特徴とする方法。 - 前記導入を、温度が720℃を超える、処理サイクルの1段階または熱処理炉の1区域において行うことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記導入を、温度が750℃〜1120℃の範囲内にある、処理サイクルの1段階または熱処理炉の1区域において行うことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 前記熱処理炉内のカーボンポテンシャルを、CO発生装置に注入される混合物の炭化水素/CO2比を考慮することによって調節することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
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