PL31798B1 - Sposób wytwarzania gazu ochronnego przez rozszczepianie i spalanie amoniaku oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu - Google Patents

Description

Przy czystym wyzarzaniu przedmiotów metalowych stosuje sie rózne rodzaje ga¬ zów ochronnych, np. wodór, spaliny gazu swietlnego hub generatorowego, spaliny pro¬ panu, zdysocjowany i spalony'amoniak lub podobne. Rodzaj gazu ochronnego, stosowa¬ nego w kazdym poszczególnym przypadku, zalezy od rodzaju wyzarzanego materialu, przy czym bierze sie równiez pod uwage koszty produkcji poszczególnych gazów.Gazy ochronne oprócz do wyzarzania me¬ tali znajdauja jeszcze inne zastosowanie w technice, np. jako gazy ochronne do zbior¬ ników, zawierajacych ciecze palne.Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wytwarzania gazu ochronnego przez spala¬ nie amoniaku, przy czym amoniak moze byc doprowadzany badz bezposrednio z silnie podgrzanymi gazami utleniajacymi do sil¬ nie rozprzestrzenionych plomieni, badz tez przed spaleniem moze on byc uprzednio rozszczepiony calkowicie lub czesciowo na azot i wodór, a nastepnie mieszanine azotu i wodoru spala sie z ewentualnym zastoso¬ waniem katalizatorów. Rozszczepianie i spalanie amoniaku bylo przeprowadzane dotychczas w zbiornikach metalowych, od¬ pornych na .dzialanie ciepla w wysokiej temperaturze, np. w zbiornikach ze stali „V2A". Jako katalizator do spalania byla stosowana n&j lepiej siatka z drutu niklo¬ wego.Rozszczepianie amoniaku jest reakcja endoitermiczna, wobec czego tym wiecej roz-szczepia sie amoniaku, im wyzsza stosowa¬ na jest temperatura. Przy dostatecznym do¬ prowadzaniu powietrza spalanie mieszani¬ ny azotu i wodoru w wysokiej temperatu¬ rze jest równiez najbardziej intensywne; spalanie to jest reakcja egzotermiczna, któ¬ rej przebieg jest szybki w stosunku do bez¬ posredniego spalania sie amoniaku. Tak wiec w miejscu urzadzenia, w którym na¬ stepuje szybkie spadanie amoniaku szybko wzrasta temperatura, co pociaga za soba wzrost ilosci rozszczepionego amoniaku. Je¬ zeli jako katalizator zastosuje sie przy roz¬ szczepianiu i ispalaniu amoniaku gorace sia'tki z drutu niklowego, wówczas na tych siatkach wystepuja pomimo ich dobrej prze¬ wodnosci cieplnej niepozadane miejscowe skupienia ciepla, prowadzace do szybkiego przepalania sie siatek drucianych. W prze¬ palonych miejscach przechodzi wówczas niezmieniony amoniak, który nastepnie do¬ staje sie do gazu ochronnego.Wad tych unika sie wedlug wynalazku, jezeli zastosuje sie katalizator w postaci drobno sproszkowanej, np. w postaci stra¬ conej na podkladzie, np. szamotowym. Jak wykazaly próby, do zamiany 1 m3/godz. amoniaku na gaz ochronny potrzeba okolo jednego litra przestrzeni. Przestrzen ta, wy¬ pelniona masa katalizatorowa, posiada we¬ dlug wynalazku korzystnie wydluzony ksztalt, przy czym dlugosc komory reak¬ cyjnej winna byc przynajmniej osiem razy wieksza od jej szerokosci lub srednicy.Najlepiej jest stosowac komory z mate¬ rialu ogniotrwalego, do których doprowadza sie powietrze spalania na kilku poziomach.Nie bylo bynajmniej rzecza trudna pomy¬ slec o stosowaniu tego rodzaju komór spa¬ lania,, gdyz wskutek miejscowego groma¬ dzenia sie ciepla, wystepujacego przy uru¬ chomianiu i wylaczaniu komory, nie da sie uniknac tworzenia sie drobnych pekniec wykladziny ogniotrwalej, przez które ucho¬ dza gazy, lub nawet, jezeli komora jest oto¬ czona zamknietym plaszczem metalowym, amoniak dytundujac przez te drobne pek¬ niecia i szczeliny moze przez wolna prze¬ strzen miedzy plaszczem metalowym a wy¬ kladzina ogniotrwala dostac sie do gotowe¬ go gazu ochronnego i go, zanieczyscic. Nic nie osiaga sie przez zwykle zastapienie od¬ pornych na dzialanie ciepla stopów meta¬ lowych ceramicznym materialem ogniotrwa¬ lym, jezeli material ceramiczny nie nasyci sie uprzednio przed wykonaniem z niego komory roztworami odpowiednich soli me¬ tali oraz przez zarzenie lub redukcje nie rozdzieli sie drobno sproszkowany 'katali¬ zator, który zapewnia calkowita zamiane amoniaku na gaz ochronny nawet w przy¬ padku dostania sie go do pekniec i szczelin wykladziny.Na rysunku przedstawiono, tytulem przykladu, urzadzenie wedlug wynalazku niniejszego. Sklada sie ono z mieszarki 1, komory spalania 2, chlodnicy 3 i suszarki 4.Przez przewody 5 i 6 doprowadza sie po¬ wietrze i amoniak do mieszarki 1. Nastep¬ nie mieszanine te przeprowadza sie prze¬ wodem 7 do komory spalanjte, 2. Komora spalania 2 posiada np. ksztalt rury oraz jest podzielona na kilka czesci sciankami 10, posiadajacymi, po srodku otwory do przechodzenia gazu. W dolnej czesci komo¬ ry spalania 2 rozszczepianie amoniaku zo¬ staje zapoczatkowane dzieki doprowadza¬ niu ciepla, np. za pomoca elektrycznej spi¬ rali grzejnikowej 8, której temperatura jest mierzona termoelementem 9. Cieplo spalania, wyzwalajace sie przy spalaniu rozszczepionego amoniaku, moze byc wyzy¬ skane calkowicie lub czesciowo jako cieplo rozszczepiania. Do zapoczatkowania roz¬ szczepiania jest jednak potrzebne cieplo, które musi byc doprowadzone do gazu, np. w postaci plomienia wodoru lub, tak jak na rysunku, za pomoca elektrycznej spirali grzejnikowej 8. Amoniak, rozszczepiony calkowicie lub czesciowo, doplywa nastep¬ nie do pierwszej komory spalania 11 przez otwory pierwszej scianki 10. Ta komora — 2 —spalania 11 jest równiez, tak jak inne cze¬ sci komory spalania, otoczona bocznymi sciankami z masy porowatej 13 oraz izo¬ lacja cieplna 14, równiez wykonana z ma¬ sy ceramicznej. Cala komora spalania ko¬ rzystnie jest otoczona spawanym plaszczem metalowym. Do srodkowej czesci komory spalania doprowadza sie powietrze spalania przez przewód 12. Zawartosc wodoru w ga¬ zie koncowym dobiera sie w zaleznosci od calkowitej ilosci doprowadzonego powietrza spalania. W celu zapobiezenia przedosta¬ waniu sie niespalonego amoniaku do gazu koncowego, masa 13 i izolacja cieplna 14 sa nasycone katalizatorem, jak opisano wyzej. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania gazu ochronnego przez rozszczepianie i spalanie amoniaku, znamienny tym, ze stosuje sie katalizator reakcji spalania w postaci rozdrobnionych materialów, straconych na podkladach ka- talizatorowych.
2. 2. Urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze sklada sie z mieszarki (1), komory spalania (2), chlodnicy (3) i suszarki (4), przy czym ko¬ mora spalania (2) jest wykonana z ognio¬ trwalego materialu ceramicznego i sklada sie korzystnie z kilku czesci, zaopatrzo¬ nych w osobne przewody {12) do doprowa¬ dzania powietrza spalania.
3. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, zna¬ mienne tym, ze komora spalania (2) jest wykonana z materialu ogniotrwalego, nasy¬ conego katalizatorami, a zewnatrz jest ona otoczona plaszczem metalowym, szczelnym na powietrze, przy czym dlulgosc komory (2) jest przynajmniej osiem razy wieksza od jej szerokosci ldb srednicy. Licentia P a t e n t -V e r w a 11 u n g s- Gesellschaft mitbeschrank- ter Haftung Zastepca: inz. J. Wyganowski rzeoznilk patentowy 40248Do opisu patentowego Nr 31798 PL