SU1143454A1 - Arrangement for obtaining controlled atmospheres - Google Patents

Arrangement for obtaining controlled atmospheres Download PDF

Info

Publication number
SU1143454A1
SU1143454A1 SU843690500A SU3690500A SU1143454A1 SU 1143454 A1 SU1143454 A1 SU 1143454A1 SU 843690500 A SU843690500 A SU 843690500A SU 3690500 A SU3690500 A SU 3690500A SU 1143454 A1 SU1143454 A1 SU 1143454A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
environment
carbon dioxide
reduce
environmental protection
environmental
Prior art date
Application number
SU843690500A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Зиновьевич Васильев
Иосиф Израилевич Маергойз
Леонид Иванович Пушкарев
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования
Priority to SU843690500A priority Critical patent/SU1143454A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1143454A1 publication Critical patent/SU1143454A1/en

Links

Landscapes

  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОНТГОЛИРУЕМЫХ АТМОСФЕР, содержащее зндогенератор с патрубком подвода исходных пр-дуктов и зкзогенератор, отличающеес  тем, что, с целью получ«1и  цгментационных контролируемых атмосфер с повышенными науглероживающими и восстановительными свойствами и снижени  заг р знени  окружающей среды, оно снабжено соеданенным с зкзогенератором блоком сорбционной очистки с патрубком отвода двуокиси углерода и накопителем газа, вход которого соединен с патрубком отвода двуокиси углерода, а выход - с патрубком подвода исходных продуктов зндогенератора. 2.. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что оно снабжено установленным между патрубком отвода двуокиси углерода и накопителем газа блоком осущки (Л двуокиси углерода. 3. Устройство по п, 2,отл ичаю-i щ е е с   тем, что блок осущки выполнен в виде последовательно установленных адсорберов .1. A DEVICE FOR OBTAINING CONFIGURATED ATMOSPHERES containing a generator with a supply pipe for supplying source products and an generator that differs in that in order to get "1 sggmentation controllable atmospheres with high carburizing and restorative properties and reduce the environment of the environment, environmental factors, and reduce environmental protection of the environment, environmental factors, and reduce environmental factors, reduce the environment, environment, and reduce environmental protection of the environment, environmental protection, and reduce environmental protection of the environment, environmental factors, and reduce environmental protection of the environment, environmental factors, and reduce environmental protection of the environment, environment, and reduce environmental protection of the environment, environmental factors, and reduce environmental protection of the environment, environmental environment, environmental reduction environment and environmental properties with reduced carbon and regenerative properties and reduce environmental protection of the environment, environmental environment, environmental factors, and reduce environmental protection of the environment. with a generator by a sorption purification unit with a carbon dioxide removal pipe and a gas accumulator, the inlet of which is connected to the carbon dioxide removal pipe, and the output is connected to the pipe water zndogeneratora starting products. 2 .. The device according to claim 1, so that it is equipped with a drain block (L carbon dioxide) installed between the carbon dioxide drainage pipe and the gas accumulator (L carbon dioxide. 3. The device according to claim 2, exc. I’m doing so that the block is made in the form of successively installed adsorbers.

Description

Изобретение относитс  к получению контролируемых атмосфер, используемых при термической обработке металлов, и может быть применено в химической, нефтехимической и металлургической промышленност х Известно устройство дл  получе1ш  контро лируемых атмосфер, содержащее установку дл  получени  экзотермической контролируемой атмосферы, очищенной от двуокиси углерода водным раствором моноэтаноламина снабженную патрубками подвода газовоздушной смеси и отвода готовой атмсоферы, а также патрубком отвода двуокиси углерода 1. Недостатками этого устройства  вл ютс  низкое качество цементационной атмосферы вследствие ее низких науглероживающих и восстановительных свойств и загр знение окружающей среды вследствие выброса в атмосферу десорбата (двуокиси углерода) из адсорберов. Известен эндогенератор, содержащий герметичный футерованный корпус, с размещен-, ными в нем ретортой с катализатором, газовоздущными горелками и патрубком отвода зкзогаза, соединенными с вод ным охладителем , который соединен с патрубком подвода. экзогаза в реторту, снабженную navpyOKOM отвода готовой контролируемой атмосферы, ; состав которой 20% СО, 20% Н л и 60% 21. Недостатком этого устройства  вл ютс  низкие науглероживающие и восстановительны свойства получаемой атмосферы. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  получени  контролируемых атмосфер, содержащее эндогенератор с патрубком подвода исхо|шых продуктов и экзо генератор, производ щие классический эндога и неочищенный экзогаз 3. Цель изобретени  - получение цементацион ных контролируемых атмосфер с повышен ными науглероживающими и восстановительными свойствами и снижение загр знени  окружающей среды. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  получени  контролируемых атмосфер, содержащее эндогенератор с патруб ком подвода исходных продуктов и экзогенератор , снабжено соединенным с экзогенерауором блоком сорбционной очистки с патрубком отвода двуокиси углерода и накопителем газа, вход которого соединен с патрубком отвода двуокиси углерода, а выходс патрубком подвода исходных продуктов эндогенератора. Кроме того, устройство снабжено установденным между патрубком отвода двуокиси Зтлерода и накопителем газа блоком осушки двуокиси углерода, Блок осушки выполнен в виде последовательно установленных адсорберов. На чертеже представлено предлагаемое устройство . Устройство состоит из зкзогенератора 1, снабженного блоком 2 сорбционной очистки с патрубком 3 отвода двуокиси углерода, последовательно соединенным с побудителем 4 расхода, накопителем 5 газа и через регул тор 6 расхода с патрубком 7 подвода исходных продуктов в реторту 8 эндогенератора 9. Патрубок 7 соединен также С трубопроводом 10 углеводородаого газа, а реторта снабжена патрубком 11 отвода цементационной контролируемой атмосферы, а между патрубком 3 и накопителем 5 газа может быть установлен блок 12 осушки двуокиси углерода, включающий два адсорёера 13 с отключающим вентилем 14. Устройство работает следующим образом. Полученные в экзогенераторе, 1 продукты конверсии углеводородного газа воздухом с коэффициентом расхода воздуха 0,65-0,95 очищают в блоке 2 сорбционной очистки от двуокиси углерода 15%-иым водным раствором монозтаноламина, в результате чего образуетс  очищенный экзогаз. Затем насыщенный двуокисью углерода раствор регенерир5аот , и выделивщийс  десорбат через патрубок 3 отвода двуокиси углерода с помощью побудител  4 расхода поступает в на- . копитель 5 газа. Из накопител  газа через регул тор 6 расхода двуокись углерода поступает в патрубок 7 подвода исходных продуктов в реторту 8 зндогенератора 9 , В этот же патрубок по трубопроводу 10 подаетс  и углеводородный газ. В реторте генератора в присутствии катализатора , нагретого до 1000-1100°С, протекает эндотермический процесс конверсии углеводородного газа двуокисью углерода по одной из следующих реакций: СН4 + CQ2 2СО + (I) ЗСО 6СО + 4Н2(2) 400 - 8СО + 5Н2 - (3) Наход ищес  в двуокиси углерода следы вод ных паров также вступают в реакцию взаимодействи  с углеводорюдным газом: СН -t СО + ЗНг(4) ЗСО + 7Н,2(5) СдНад 4Н2О-4СО + PHgO 6) Поскольку вод ных паров в реторту поступает незначительное количество (около 2%), и при их взаимодейсгаии с углеводородными газами образуютс  те же окись углерода и водорода, то практического вли ни  на состав цементационной контролируемой атмосферы они не оказывают. 3J143 Таким образом, из патрубка 11 отвода цементационной контро;шруемой атмосферы к потребителю в соответствии с реакци ми (1) (3) поступает атмосфера , содержаща  5061 , ,5-50% Н.5 Если необходимо полностью исключить вли ние вод ных паров по реакци м (4) (6) на состав готовой цементационной атмосферы , то между патрубком 3 и накопителем 5 газа устанавливают узел 12 осушки двуокн- ю си углерода, включающий даа адсорбера 13 подачи, газа, в которые осуществл ют закрытием отключающего вентил  14. Предлагаемое устройство позвол ет получить контролируемую атмосферу да  цемента НИИ металлов и сплавов, не содержащую балластного азота, что существенно повыщает ее массоемкость но углероду и восстановительные свойства за счет увеличени  содержани  водорода (все извес-пше контролируемые ат- 20 мосферы на основе углеводородных газов содержат 40-96% N. Добавка к полученной в устройстве атмосфере 3-6% аммиака позвол ет получить нитроцементационную контрол - руемую атмосферу с улучшеннылш свойствами и 25 по азотированию, так как отсутствие в ней молекул рного азота способствует смещению реакнйи диссоциации аммиака 2NH г N ЗН вправо, т. е. в сторону образовани  атомарного азота. Полученна  в предлагаемом устройствезо атмосфера позвол ет достичь в издели х сущее4 твенно лучшего распределени  угперо л по высоте цементованного сло  8 0,8 мм. Изменение содержани  jT-лерода ria - этой, глубины - пр 100%, где С и С( - содержание углерода, соответственно, в ; поверхностном слое и на глубине от поверхности металла, приведено в табл. 1. Известна  (3 Таким образом, атмосферы 1 и 2, получен„ые в предлагаемом устройстве, позвол ют получить в 2-3 раза улучшенное распределение углерода по высоте цементованного сло , Благодар  лучшему распределению углерода с ацеств нно удлин етс  срок службы изделий. В табл. 2 приведена продолжителыгость эксплуатации изделий, цементованных в приведенных атмосферах. Т а б л и ц а 2The invention relates to the production of controlled atmospheres used in the heat treatment of metals, and can be applied in the chemical, petrochemical and metallurgical industries. A device for obtaining controlled atmospheres containing a device for producing an exothermic controlled atmosphere purified from carbon dioxide with an aqueous solution of monoethanolamine supplied with branch pipes supplying the gas-air mixture and removal of the finished atmosphere, as well as the carbon dioxide removal branch pipe 1. Disadvantage and this device are low quality carburizing atmosphere because of its low carburizing and recovery properties, and environmental pollution due to emission into the atmosphere desorbate (carbon dioxide) of the adsorbers. An endogenerator is known that contains a sealed lined casing with a retort housed in it with a catalyst, gas-burning burners and a drainage pipe connected to a water cooler, which is connected to a supply pipe. exogaz in retort, equipped with navpyOKOM removal of ready controlled atmosphere,; the composition of which is 20% CO, 20% Nl and 60% 21. The disadvantage of this device is the low carburizing and reducing properties of the resulting atmosphere. The closest to the invention is a device for producing controlled atmospheres, containing an endogenerator with an inlet pipe for supplying the original products and an exo generator, producing a classical endog and crude exogas 3. The aim of the invention is to obtain cemented controlled atmospheres with enhanced carburizing and reducing properties and environmental pollution reduction. The goal is achieved by the fact that a device for producing controlled atmospheres, containing an endogenerator with an inlet for supplying initial products and an exogenerator, is equipped with a sorption purification unit connected to an exogenerator with a carbon dioxide discharging pipe and a gas accumulator, the inlet of which is connected to the carbon dioxide discharging pipe, and the output pipe supplying the source of endogenous products. In addition, the device is equipped with a carbon dioxide drying unit installed between the Ztlerod dioxide outlet pipe and the gas accumulator. The drying unit is designed as successively installed adsorbers. The drawing shows the proposed device. The device consists of an oscillator 1, equipped with a sorption purification unit 2 with a carbon dioxide outlet 3 connected in series with a flow booster 4, a gas storage 5 and a flow regulator 6 with a feed 7 outlet of the endogenerator 9. The adapter 7 is also connected With the pipeline 10 hydrocarbon gas, and the retort is equipped with a pipe 11 for removal of the cementing controlled atmosphere, and between the pipe 3 and the gas accumulator 5 a block 12 of carbon dioxide drying can be installed, including 13 with two adsoroera tripping valve 14. The device operates as follows. The products of the conversion of hydrocarbon gas with air with an air flow ratio of 0.65-0.95 obtained in the exogenerator are cleaned in block 2 of sorption purification from carbon dioxide with a 15% aqueous solution of monosanolamine, resulting in the formation of purified exogas. Then, a carbon dioxide-saturated solution of regenerated 5a, and the released desorbate through the nozzle 3 of the carbon dioxide removal through the flow rate booster 4 is fed into a carbon dioxide solution. 5 gas saver. From the accumulator of gas through the regulator 6 of the flow rate, carbon dioxide enters the nozzle 7 for supplying initial products to the retort 8 of the generator 9, and the hydrocarbon gas is fed through the pipeline 10 into this nozzle. In the retort of the generator in the presence of a catalyst heated to 1000-1100 ° С, an endothermic process of hydrocarbon gas conversion by carbon dioxide proceeds through one of the following reactions: СН4 + CQ2 2СО + (I) ЗСО 6СО + 4Н2 (2) 400 - 8СО + 5Н2 - (3) The search for carbon dioxide in traces of water vapor also reacts with hydrocarbon gas: CH -t CO + LNg (4) SO4 + 7H, 2 (5) CdNad 4H2O-4CO + PHgO 6) Since water vapor An insignificant amount (about 2%) enters the retort, and when they interact with hydrocarbon gases, the same oxides are formed. s of carbon and hydrogen, the practical effect of the composition of the carburizing they do not have a controlled atmosphere. 3J143 Thus, an atmosphere containing 5061, 5-50% H.5 is fed to the consumer in accordance with reactions (1) (3) from the socket 11 of the grouting control outlet; to the composition (4) (6) of the composition of the final cementation atmosphere, then the carbon dioxide section 12 is installed between the pipe 3 and the gas accumulator 5, drying the carbon dioxide section 12, including the supply adsorber 13, the gas to which the shut-off valve 14 is closed. the device allows you to get a controlled atmosphere the sphere and cement of scientific research institutes of metals and alloys that do not contain ballast nitrogen, which significantly increases its mass capacity but carbon and reducing properties due to an increase in hydrogen content (all known controlled atmospheres based on hydrocarbon gases contain 40-96% N. Addition The obtained in the device atmosphere 3-6% ammonia allows to obtain a nitrocementation controlled atmosphere with improved properties and 25 to nitrate, since the absence of molecular nitrogen in it contributes to the displacement of the dissociation ammonia 2NH g N NZ to the right, i.e. towards the formation of atomic nitrogen. The atmosphere obtained in the proposed device makes it possible to achieve in products of a substantially better distribution of the carbon fiber over the height of the cemented layer 8 0.8 mm. The change in the content of jT-lerod ria is this, depth is about 100%, where C and C (is the carbon content, respectively, in the surface layer and at a depth from the metal surface is given in Table 1. Known (3 Thus, the atmosphere 1 and 2, obtained in the proposed device, allow to obtain an improved carbon distribution over the height of the cemented layer by a factor of 2-3, Due to a better distribution of carbon, the service life of products is prolonged. Table 2 shows the duration of operation of cemented products in the above atmosphere . T a b l e 2

Экономический эффект за счет увеличени  срока службы и шарощек буровых долот, цементованных в проходном толкательном агрегате в атмосфере, получешюй в предлагаемом устройстве, составит 229,3 тыс.руб. в год. Предлагаемое устройство позвол ет одновременно две контролируемые атмосферы: новую цементационную атмосферу и очищеннзоо экзотермическую атмосферу (очищенный зкзогаз).The economic effect due to the increase in service life and the drill bits sharpened, cemented in the pusher assembly in the atmosphere, half in the proposed device, will be 229.3 thousand rubles. in year. The proposed device allows two controlled atmospheres at the same time: a new cementation atmosphere and a purified exothermic atmosphere (purified sulfur dioxide).

Эксперименты показывают, что цементащюнна  атмосфера с отношением , близким кExperiments show that a cement-based atmosphere with an attitude close to

плpl

1, т. е. атмосфера, пол5 ченна  в предлагаемом устройстве позвол ет в 4 раза увеличить стойкость открытых электронагревателей в зиектропечах дл  химико-термической обработки (с 2500 до 10000 ч|. Предлагаемое устройство позвол ет также снизить загр знение окружающей среды за счет использовани  двуокиси углерода на П роизводство цементационной атмосферы. Ранее эта двуокись углерода, в количестве 9-12% от производительности1, i.e., the atmosphere obtained in the proposed device allows a 4-fold increase in the resistance of open electric heaters in weather and heat treatment furnaces (from 2500 to 10000 hours |. The proposed device also reduces environmental pollution by using carbon dioxide in the production of the cementing atmosphere. Earlier this carbon dioxide in the amount of 9-12% of the performance

установки, выбрасьгаалась в окружающую атмосферу.installation, was thrown into the surrounding atmosphere.

irir

mm

НХЙНХНNHYNHN

J J

KtKt

СWITH

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОНТРОЛИРУЕМЫХ АТМОСФЕР, содержащее зндогенератор с патрубком подвода исходных продуктов и экзогенератор, отличаю щееся тем, что, с целью получения цементационных контролируемых атмосфер с повышенными науглероживающими и восстановительными свойствами и снижения загрязнения окружающей среды, оно снабжено соединенным с экзогенератором блоком сорбционной очистки с патрубком отвода двуокиси углерода и накопителем газа, вход которого соединен с патрубком отвода двуокиси углерода, а выход — с патрубком подвода исходных продуктов эндогенератора.1. DEVICE FOR OBTAINING CONTROLLED ATMOSPHERES, containing a generator with a feed pipe and an exogenerator, characterized in that, in order to obtain controlled cementing atmospheres with enhanced carburizing and reducing properties and to reduce environmental pollution, it is equipped with a sorbing unit connected to the exogenerator for cleaning with a carbon dioxide outlet pipe and a gas storage, the inlet of which is connected to the carbon dioxide outlet pipe, and the outlet - with a supply pipe and the starting products of the endogenerator. 2.. Устройство по π. 1, о т л и чающееся тем, что оно снабжено установленным между патрубком отвода двуокиси углерода и накопителем газа блоком осушки двуокиси углерода.2 .. The device according to π. 1, characterized in that it is provided with a carbon dioxide drying unit installed between the carbon dioxide outlet pipe and the gas storage unit. 3. Устройство по п,. ’ 2, о т л и ч а юн щ е е с я тем, что блок осушки выполнен в виде последовательно установленных адсорберов.3. The device according to p. ’2, and the fact that the drying unit is made in the form of sequentially installed adsorbers. ίί
SU843690500A 1984-01-04 1984-01-04 Arrangement for obtaining controlled atmospheres SU1143454A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843690500A SU1143454A1 (en) 1984-01-04 1984-01-04 Arrangement for obtaining controlled atmospheres

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843690500A SU1143454A1 (en) 1984-01-04 1984-01-04 Arrangement for obtaining controlled atmospheres

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1143454A1 true SU1143454A1 (en) 1985-03-07

Family

ID=21099718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843690500A SU1143454A1 (en) 1984-01-04 1984-01-04 Arrangement for obtaining controlled atmospheres

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1143454A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Шмыков А. А., Малышев Б. В. Контролируемые атмосферы при термической обработке стали. М., Машгиз, 1953, с. 161- 164. 2.Эстрти Б. М. Производство и применение котггролируемых атмосфер. М., Металл ги , 1973, с. 115-116. 3.Авторское свидетельство СССР N 247980, кл. С 10 G 11/00, 1970. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5827496A (en) Methods and systems for heat transfer by unmixed combustion
US6929668B2 (en) Process for production of hydrogen by partial oxidation of hydrocarbons
NZ238828A (en) Carbon dioxide production with recovery of nitrogen and argon
US4203915A (en) Process of producing methanol
US4216198A (en) Self-regenerating method and system of removing oxygen and water impurities from hydrogen gas
US3284158A (en) Method of and apparatus for removing sulfur compounds from gases
US2381696A (en) Production of hydrogen-nitrogen mixtures
US3758676A (en) Method for recovery of elemental sulfur from sour gas
SU1143454A1 (en) Arrangement for obtaining controlled atmospheres
WO1996033794A1 (en) Methods and systems for heat transfer by unmixed combustion
US3427253A (en) Method for producing carbon monoxide and hydrogen from coal distillation gas
EP3303217A1 (en) Process for the synthesis of a reducing gaseous mixture starting from a hydrocarbon stream and carbon dioxide
JPS60155627A (en) Metal compound reduction and apparatus therefor
US3755550A (en) Process for reduction of so2
AU625618B2 (en) Process and equipment for the heat treatment, before hardening, of metallic pieces, by cementation, carbonitridation or heating
RU97101115A (en) METHOD FOR EXCLUSION OF METAL CORROSION ("METAL DUSTING") DURING DIRECT REPAIR OF MATERIAL IRON OXIDE
US4452772A (en) Method of producing sulfur from SO2 -containing gases
JPH08239201A (en) Production of hydrogen by reforming of methane
JP2000272904A (en) Environmentally friendly type method for producing hydrogen
JPS6039050B2 (en) Methanol manufacturing method
JPH04200713A (en) Manufacture of high-purity carbon monoxide
JPS62153102A (en) Production of hydrogen gas using coke oven gas as raw material
RU2196733C1 (en) Method of production of ammonia
US3116116A (en) Gas production
GB1040809A (en) Improvements in or relating to the manufacture of a non-oxidizing gas