Pierwszenstwo: 21.VI.1963 Francja Opublikowano: 10.Y.1967 53013 KI. 24 c, 10 mir r aa i «4A UKD Urzedu PoLenl»w*p-- Pulskli) taflffW|ilHi| l Wspóltwórcy wynalazku: Bernard Pflugfelder, Bernard Peyrot Wlasciciel patentu: Societe Nationale des Petroles d',Aquitaine, Paryz (Francja) Palnik przeznaczony do calkowitego spalania plynów i ich palnych zanieczyszczen Przedmiotem wynalazku jest palnik przeznaczo¬ ny do calkowitego spalania plynów to jest cieczy lub gazów, a zwlaszcza gazów.Niezupelne spalanie jest czesto spotykana wada wystepujaca w róznego rodzaju znanych palni¬ kach, stosowanych zarówno w przemysle i labora¬ toriach jak i dla róznych potrzeb domowych. Wady te, a nawet niebezpieczenstwa, jakie palniki takie w sobie kryja, sa dobrze znane, zwlaszcza znana jest niska sprawnosc wykorzystania paliw, tworze- Jiie sie tlenku wegla lub innych zwiazków toksycz¬ nych itd. W specjalnym aspekcie niezupelne spala¬ nie wystepuje w analizie chemicznej, gdy zamie¬ rza sie spalic skladniki lub zanieczyszczenia plynu palnego, azeby nastepnie wyznaczac ich ilosc w postaci utlenionego do maksimum zwiazku che¬ micznego. W tym przypadku niezupelne utlenie¬ nie takiego skladnika powoduje mniej lub wiecej znaczny blad analizy. W praktyce sa to zwiazki siarki lub tlenki azotu, które najczesciej sa przy¬ czyna wymienionych wyzej trudnosci.Celem wynalazku jest unikniecie tych wad w nowym palniku, który umozliwi dobre jakoscio- -wo spalanie skladników jakie zamierza sie spalac.Palnik wedlug wynalazku daje zatem zwiekszenie sprawnosci wykorzystania paliw w róznych jego zastosowaniach zarówno przemyslowych jak i do¬ mowych. Poszczególne postacie wykonania palnika przedstawiaja ponadto cenne ulatwienie w anali¬ zie chemicznej, gdyz umozliwiaja one dokladne oz- 2 naczanie ilosciowe róznego rodzaju zanieczyszczen palnych w przeznaczonym do analizy plynie.Cecha znamienna palnika wedlug wynalazku jest umieszczenie elementów katalitycznych w bez- 5 posrednim sasiedztwie otworu, od którego zaczyna sie powstawanie plomienia.W bardzo korzystnej postaci wykonania wyna¬ lazku element katalityczny jest utworzony ze spo¬ rzadzonego z odpowiedniego materialu drutu, któ- io ry tworzy jeden lub kilka zwojów, umieszczonych w rowku wykonanym na zewnetrznej scianie glo¬ wicy palnika, nieco w tyle od jego otworu. Kon¬ ce w ten sposób umocowanego drutu zostaja do¬ prowadzone przed przednia sciane palnika, w po- 15 blize jego otworu. Najkorzystniej jest, gdy konce drutu tworza zespoly kolowe, takie jak pierscienie kregi, plaskie zwoje, zwitki lub inne stwarzajace duza powierzchnie.Tego rodzaju elementy katalityczne maja nie- 20 znaczne wymiary i w wystarczajacej liczbie u- mieszcza sie je w obszarze wyplywania gazu pal¬ nego do czynnika podtrzymujacego spalanie. A za¬ tem znajduja sie one w obszarze goracym, w któ¬ rym odbywa sie spalanie plynu za pomoca pod- 25 trzymujacego palenie czynnika, z którym ten plyn zostal uprzednio zmieszany. W specjalnie korzyst¬ nym usytuowaniu, wspomniane elementy katali¬ tyczne sa umieszczone na przedniej scianie palni¬ ka, dokola otworu wylotowego dla spalanego ply- 30 nu. Elementy te moga byc umocowane mechanicz- 5301353013 nie bezposrednio na tej scianie, ewentualnie za po¬ moca inkrustacji, ale moga one równiez byc przy¬ trzymywane za pomoca drucików lub innych ele¬ mentów, których miejsce polaczenia z palnikiem znajduje sje nieco w tyle od przedniej sciany pal- 5 nika.Odpowiednio do rodzaju przeznaczonych do spa¬ lenia cial, a równiez odpowiednio do wielkosci natezenia przeplywu i, do dlugosci plomienia ele¬ menty katalityczne moga bezposrednio stykac sie 10 z przednia sciana palnika i/lub znajdowac zdala od tej sciany przesuniete w kierunku wyplywu paliwa, zawsze jednakze w obszarze zajmowanym przez tyomien. f * *| Elementy katalityczne wedlug wynalazku moga 15 zawierac jeden lub kilka skladników znanych jako ulatwiajacych spalanie. A zatem odpowiednio do rodzaju przeznaczonych do spalania cial moga na przyklad zawferac jeden lub kilka metali, takich jak Mi, W, JCo, Mo, Th, Ti, Pt, Jr, Rh, Pd itd. 20 albo tez masy zaroodporne na bazie tlenku meta¬ lu, zawierajace ewentualnie jeden lub kilka me¬ tali w róznych ilosciach.Metale rudy platyny lub ich stopy sa wyjatko¬ wo odpowiednie, dzieki ich bardzo dobremu dzia- u laniu katalitycznemu, poniewaz nie zmieniaja sie i posiadaja bardzo wysoka temperature topnienia.Korzystne postacie wykonania niniejszego wyna¬ lazku zawieraja przed wszystkim drucik platyno¬ wy lub ewentualnie platyne izydowana lub rodowa- M na dla utworzenia elementów katalitycznych.Palnik wedlug wynalazku moze byc wykonany z któregokolwiek z dobrze znanych materialów, za¬ zwyczaj stosowanych do wytwarzania tego rodzaju urzadzen, jednak najlepiej jest jezeli palnik, lub 35 co najmniej jego goracy koniec, jest wykonany z materialu zaroodpornego, takiego jak na przy¬ klad porcelana, tlenek glinowy lany lub spiekany albo tez szklo o wysokiej temperaturze mieknie¬ cia. Ten ostatni material nadaje sie specjalnie 40 dobrze na palniki urzadzen, przeznaczonych do przeprowadzania analizy za pomoca spalania.W istocie mozna stwierdzic, ze znane palniki sporzadzone z metalu maja te wade, ze wskutek reakcji chemicznej z metalem lub wskutek adsor- 45 pcji fizycznej wiaza czesciowo pewna frakcje przeznaczonych do spalania cial. Jest to specjal¬ nie wyrazne w przypadku zwiazków siarkowych lub azotowych, w których wiazanie sie z metalem palnika daje bledne wyniki analizy. O ile chodzi 50 o palniki ze zwyklego szkla, to ich stosowanie przy analizie jest sluszne tylko do analiz iloscio¬ wych, w których czynniki potrzebne do spalania i paliwa sa rozcienczone w celu obnizenia tempe¬ ratury plomienia. A wiec to uprzednie rozciencze- 55 nie prowadzi do znacznego zmniejszenia czulosci analizy ilosciowej zanieczyszczen gazu. Natomiast palnik wedlug wynalazku, wykonany z materialu zaroodpornego lub ze szkla trudnotopliwego, za¬ opatrzony w swoje elementy katalityczne umozli- 60 wia przeprowadzanie analiz przy bardzo goracym plomieniu i calkowitym spalaniu.W celu lepszego zrozumienia wynalazku, na ry¬ sunku jest przedstawiony tytulem nie wiazacego przykladu palnik specjalny zaopatrzony w ele- w menty katalityczne umieszczone w poblizu jego otworu, na którym fig. 1 przedstawia schematycz¬ nie we wzdluznym przekroju osiowym urzadzenie do spalania przeznaczone do zastosowania palnika wedlug wynalazku, fig. 2 — przekrój dyszy urza¬ dzenia do spalania, to znaczy wlasciwy palnik, fig. 3 — w rzucie z boku koncówke palnika przed¬ stawionego na fig. 2, fig. 4 — widok z boku kon¬ cówki palnika a fig. 5 przedstawia w rzucie z boku odmiane koncówki palnika, przedstawionego na fig. 2.Fig. 1 i 2 sa w tej samej podzialce. Glowica T dyszy 5 znajduje sie poza strefa 4 urzadzenia do spalania, która laczy sie z ogrzewana w piecu elektrycznym nie przedstawiona na rysunku rura kwarcowa.W przedstawionym na fig. 1 urzadzeniu do spa¬ lania 1 gaz palny wplywa przez króciec ?, a po¬ trzebny do spalania czynnik przez króciec 3. Ply¬ nacy przez przedluzenie 2 i dysze 5 gaz palny wy¬ plywa z glowicy 7 i tam tworzy mieszanine z po¬ trzebnym do spalania czynnikiem i powoduje powstanie plomienia. Elementy katalityczne sa rozmieszczone dokladnie w miejscu, gdzie tworzy sie wspomniana mieszanina, to znaczy w miejscu powstawania plomienia, i umozliwiaja uzyskanie dobrego jakosciowo spalania skladników, które zamierza sie spalic.Przedstawiona na fig. 2 dysza 5 zaopatrzona jest w kalibrowany przewód 6 dla doplywu przezna¬ czonego do spalania plynu. W urzadzeniu przez¬ naczonym do analizy przewód ten jest kapilara,. 0 scisle okreslonej srednicy, ewentualnie kapilara wymienna. Najkorzystniej jest, gdy jest on utwo¬ rzony z rurki kwarcowej, na przyklad o srednicy zewnetrznej 6 mm i o srednicy wewnetrznej 0,2 mm. Na przednim koncu glowicy 7 dyszy S umieszczony jest drut platynowy 8, który tworzy jeden lub kilka zwoi w rowku kolowym 9, lepiej widocznym na fig. 3.Na fig. 3 pokazano szczególy konstrukcyjne przedniego konca palnika. Drut platynowy 8 jest owiniety dokola dyszy 5 wewnatrz kolowego row¬ ka 9, w tym przykladzie wykonania o glebokosci 1 mm, podczas gdy grubosc drutu platynowego- wynosi 0,5 mm. Drut 8 przechodzi do przodu glo¬ wicy 7 palnika, gdzie tworzy on cztery kulki 10, usytuowane w poblizu otworu U, przez któiT wyplywa przeznaczony do spalania plyn. W przed¬ stawionym na fig. 3 i 4 ukladzie, widoczne jesV ze kulki 10 znajduja sie mniej wiecej na po¬ lowie drogi pomiedzy otworem 11 i zewnetrznym obwodem glowicy 7, to znaczy obwodem wzdluz, którego przeplywa potrzebny do spalania czynnik,, doplywajacy z krócca 3. W ten sposób elementy katalityczne 10 znajduja sie dokladnie w miejscu, gdzie tworzy sie mieszanina paliwa i potrzebnego do palenia czynnika, to znaczy w miejsce powsta¬ wania plomienia. Chociaz tego rodzaju uklad jest bardzo korzystny, to jednak wynalazek nie ogra¬ nicza sie do takiego tylko ukladu.Na fig. 4 przedstawione sa cztery elementy ka¬ talityczne 10, rozmieszczone symetrycznie dokola otworu 11, ale jest oczywiste, ze liczba tych ele¬ mentów moze byc inna. Naturalnie wskazane jest,.53013 aby liczba ich nie byla zbyt mala. Równiez nie wskazane jest stosowanie mniej niz trzech takich elementów, przy czym ksztalt ich moze byc inny niz kulisty.Uklad przedstawiony na fig. 5 jest bardzo po¬ dobny do ukladu pokazanego na fig. 3, ale jego cecha znamienna jest to, ze istnieje pewna odleg¬ losc pomiedzy elementami katalitycznymi 10' a przednia sciana glowicy 7. Tego rodzaju uklad moze byc zalecany w pewnych przypadkach, zwlaszcza, gdy ma sie do czynienia z dosyc dlu¬ gim plomieniem. Mozna zreszta z powodzeniem stosowac na tym samym palniku jednoczesnie elementy katalityczne rozmieszczone zarówno w 10 taki sposób jak elementy 10 (fig. 3) jak i elementy 10' (fig. 5). PL