NO151181B - Reaktor for katalytisk oksydasjon av karbonmonoksyd og hydrokarbonforbindelser i varme forbrenningsgasser - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en rimelig og meget effektiv reaktor for katalytisk oksydasjon av karbonmonoksyd og hydrokarbonforbindelser i varme forbrenningsgasser, som kommer fra f.eks. et ildsted eller en forbrenningsmotor. Reaktoren ifølge oppfinnelsen har de kjennetegn som fremgår av patentkravene.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til den vedføyde tegning som viser et utfør-elseseksempel på oppfinnelsen. Fig. 1 viser en utførelsesform for apparatet ifølge oppfinnelsen delvis i riss og delvis i snitt etter linjen I-l på fig. 3. Fig. 2 viser et snitt etter den brutte linje II-II på fig. 1.

Fig. 3 viser et snitt etter den brutte linje III-III

på fig. 1

Den på tegningen viste reaktor omfatter en boks med to endevegger 1 og 2 og en mellomvegg som oppdeler rommet mellom endeveggene i to kammer 3 og 4, og som består av to deler 5

og 6. Endeveggene 1 og 2 er hovedsakelig plane og langstrakte med avrundede ender, slik dette fremgår av fig. 1. Endeveggene 1 og 2 har hver sin omkransende kantflens 7 resp. 8 som sammen med omkretspartier av mellomveggsdelene 5 og 6 danner boksens sidevegger.

En eller flere og fortrinnsvis alle boksens vegger er i sin helhet eller i det minste på sine innervegger som vender mot boksens indre, helt eller delvis på veggflatenes utstrek-ning utført av resp. med et materiale som katalyserer oksyda-sjonen av karbonmonoksyd og hydrokarbonforbindelser. Et passende konstruksjonsmateriale for en eller flere av de nevnte apparatdeler er en legering bestående av 2 0-30 vektprosent krom, 4-6 vektprosent aluminium, 0-3 vektprosent kobolt og resten jern. Ved bruk av en slik legering i apparatet dannes et katalytisk virkende aluminiumoksydskikt på legeringsflaten. En annen mulighet går ut på i det minste å fremstille noen av de nevnte apparatdeler av keramikk som tåler hyppige temperatur-endringer. Det er fordelaktig å utføre i det minste noen av de nevnte apparatdeler av keramikk som inneholder en overveiende del f.eks. minst 60 vektprosent A^O-^-fibre.

Den av delene 5 og 6 dannede mellomvegg omfatter en ringformet kanal 9 som strekker seg like innenfor boksens sidevegger. Til denne kanal 9 er der tilsluttet et innløp 10 for varme forbrenningsgasser, f.eks. fra en forbrenningsmotor eller et ildsted. Mellomveggen bestående av delene 5 og 6 har en sentral åpning 11 som forbinder de to kammere 3 og 4 med hverandre, og som ved hjelp av en slisse (eller flere slisser) 12

i mellomveggen står i forbindelse med den ringformede kanal 9. Slissen 12 kan strekke seg hele veien rundt åpningen 11 og kanalen 9, men er i forbindelse med utførelsesformen ifølge figurene vist å strekke seg langs bare halvparten (den på

fig. 1 øvre halvpart) av den ytre omkrets av åpningen 11 og den indre omkrets av kanalen 9, slik dette er anskueliggjort ved slissens endebegrensning 13 på fig. 1 og 2. Endeveggene 1 og 2 er midt foran mellomveggenes sentrale åpning 11 forsynt med et mot den sentrale åpning vendte koniske utspring 14. På avstand fra mellomveggens sentrale åpning 11 er kamrene 3 og 4 forsynt med et avløp for forbrenningsgassene i form av fire hull 15 i hver endevegg 1, 2.

De deler 1, 2, 5 og 6 som utgjør boksen, omsluttes med mellomrom av et hylster i form av en skål 16 og et lokk 18 forsynt med varmeisolasjon 17. Boksen holdes på avstand fra veggene av hylsteret 16, 18 ved hjelp av et antall distanse-stykker 19. Avløpet 15 fra kamrene 3, 4 munner ut i hylsteret 16, 18 som er forsynt med et utløp 20 for forbrenningsgassene. Hylsterskålen 16 er på avstand omgitt av en mantel 22 som er forsynt med varmeisolering 21, i hvilken hylsterets utløp 20 munner ut, og som har et avløp 2 3 for forbrenningsgasser.

Under bruk av reaktoren blir varme forbrenningsgasser som inneholder karbonmonoksyd og hydrokarbonforbindelser, tilført gjennom innløpet 10 til den ringformede kanal 9 der gassene med høy hastighet vil strømme i en omløpsbane og etter-hvert strømme videre gjennom slissen 12 til den sentrale åpning i mellomveggen 5,6. I åpningen 11 avviker gassene til begge retninger til kamrene 3 og 4 der de treffer på det koniske fremspring 14 på endeveggene 1 og 2 som fordeler gassene i kamrene 3, 4. Litt etter litt forsvinner gassene fra kamrene 3, 4 gjennom avløpet 15 til mellomrommet mellom boksen 1, 2,

5, 6 og hylsteret 16, 18 der gassene strømmer rundt boksen til hylsterets avløp 20 for siden å strømme i mellomrommet mellom skålen 16 og mantelen 22 og sluttelig å forsvinne gjennom ut-løpet 23. Under strømningen i boksen 1, 2, 5, 6 og utenom denne kommer gassene i intim og langvarig berøring med det av

gassene til høy temperatur oppvarmede boksmateriale, som derved virker katalyserende for oksydasjon av karbonmonoksyd og hydrokarbonforbindelser i gassene, slik at de forbrenningsprodukter som løper ut gjennom avløpet 23, er praktisk talt helt fri for karbonmonoksyd og hydrokarbonforbindelser.

Claims (7)

1. Reaktor for katalytisk oksydasjon av karbonmonoksyd og hydrokarbonforbindelser i varme forbrenningsgasser, karakterisert ved at reaktoren har form av en boks (1, 2, 5, 6) med sidevegger og endevegger (1, 2) og en mellomvegg (5, 6) som deler mellomrommet mellom endeveggene i to kammer (3, 4), hvilke side-, ende-, og mellomvegger helt eller delvis inneholder et katalyserende materiale for oksydasjon av karbonmonoksyd og hydrokarbonforbindelser at mellomveggen inneholder en ringformet kanal (9) til hvilken er tilsluttet et innløp (10) for de varme forbrenningsgasser, og som har en sentral åpning (11) som forbinder de to kamrene med hverandre, og som ved hjelp av en eller flere slisser (12) i mellomveggen står i forbindelse med den ringformede kanal langs hele eller en del av kanalens lengde, og at kamrene på avstand fra mellom-veqgens sentrale åpning er forsynt med avløp (15) for forbrenningsgassene .

2. Reaktor som angitt i krav 1, karakterisert ved at endeveggene (1,2) midt foran mellomveggens (5,6) sentrale åpning (11) er forsynt med hvert sitt mot den sentrale åpning rettet konisk fremspring (14).

3. Reaktor som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at boksen (1, 2, 5, 6) på avstand omsluttes av et hylster (16, 18) som kamrenes (3, 4) avløp (15) munner ut i, og som er forsynt med et utløp (20) for forbrenningsgasser.

4. Reaktor som angitt i krav 3, karakterisert ved at hylsteret (16, 18) på avstand er omgitt av en fortrinnsvis varmeisolert mantel (22) som hylsterets utløp (20) munner ut i, og som har et utløp (23) for forbrenningsgasser.

5. Reaktor som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at i det minste noen av boksens (1, 2, 5, 6) vegger helt eller delvis består av en legering av 20-30 vektprosent krom, 4-6 vektprosent, aluminium, 0-3 vektprosent kobolt og resten jern.

6 Reaktor som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at boksens (1, 2, 5, 6) vegger helt eller delvis er utført av keramikk som motstår store temperatur-endringer .

7. Reaktor som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at boksens (1, 2, 5, 6) vegger helt eller delvis er utført av keramikk som inneholder en overveiende del, f.eks. minst 60 vektprosent A^O^-f ibre.