UA60306C2 - Спосіб отримання бромистого водню і пристрій для його здійснення - Google Patents
Спосіб отримання бромистого водню і пристрій для його здійснення Download PDFInfo
- Publication number
- UA60306C2 UA60306C2 UA98126531A UA98126531A UA60306C2 UA 60306 C2 UA60306 C2 UA 60306C2 UA 98126531 A UA98126531 A UA 98126531A UA 98126531 A UA98126531 A UA 98126531A UA 60306 C2 UA60306 C2 UA 60306C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- combustion
- bromine
- hydrogen
- zone
- bar
- Prior art date
Links
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 229910000042 hydrogen bromide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 206010041662 Splinter Diseases 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010016754 Flashback Diseases 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/09—Bromine; Hydrogen bromide
- C01B7/093—Hydrogen bromide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
- B01J12/005—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor carried out at high temperatures, e.g. by pyrolysis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/02—Apparatus characterised by being constructed of material selected for its chemically-resistant properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/26—Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00076—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
- B01J2219/00094—Jackets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00157—Controlling the temperature by means of a burner
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00159—Controlling the temperature controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
- B01J2219/0204—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties comprising coatings on the surfaces in direct contact with the reactive components
- B01J2219/0227—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties comprising coatings on the surfaces in direct contact with the reactive components of graphite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
- B01J2219/025—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties characterised by the construction materials of the reactor vessel proper
- B01J2219/0277—Metal based
- B01J2219/0286—Steel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F23M2900/00—Special features of, or arrangements for combustion chambers
- F23M2900/05004—Special materials for walls or lining
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Abstract
Винахід стосується способу і пристрою для отримання бромистого водню безпосереднім спаленням брому у водні. Пристрій включає пальник, камеру згоряння, пристосування для ініціювання полум’я, пристосування для охолоджування газу згоряння, пристосування для виведення газу згоряння і елементи безпеки. Пальник включає вертикальний корпус, всередині якого розташована вертикальна циліндрична труба. Корпус має чотири послідовно розташовані зони: циліндричну зону, зону зрізаного конусу, що розходиться, циліндричну зону, зону зрізаного конусу, що розходиться. Пальник також оснащений пристосуваннями для введення брому і/або підтримуючого горіння середовища, пристосуваннями для введення водню і засобами для здійснення контакту між реагуючими речовинами. Спосіб здійснюють в описаному вище пристрої. Готують суміш водню з середовищем, що підтримує горіння. Ініціюють полум’я. Середовище, що підтримує горіння повністю або частково замінюють парами брому. Молярне співвідношення водню до брому забезпечує стійкий факел і дозволяє досягнути повного згоряння брому у водні. Одержаний газ охолоджують і виводять при тиску не менше ніж 1 бар і температурі 40-125 0С.
Description
Опис винаходу
Винахід стосується пристрою для отримання бромистого водню шляхом прямого спалення брому у водні. 2 У патенті США 2 070 263 описаний спосіб отримання водних розчинів бромистоводневої кислоти, що включає першу стадію пропущення водня через рідкий бром, температура якого підтримується в межах від 37 до 427С, внаслідок чого утвориться газоподібна суміш брому з воднем, яку спалюють при температурі між 600 і 8507С. У такого роду процесі важко отримати гомогенну суміш брому і водню в стехиометричних кількостях Через трудність підтримки температури і термодинамічних рівноваг. 70 У пристроях, призначених для безпосереднього спалення брому у водні при молярному відношенні Н 5/Вго, що перевищує 1, в яких не передбачено ніяких засобів для перемішування реагуючих речовин, спостерігалася також нестійкість факела, що виявляється, зокрема, в його сильному тремтінні на виході з пальника, що приводить навіть до зриву в цьому пальнику полум'я, що створює ризик вибуху, приводить до непостійності якості газоподібного бромистого водню, що утворюється і створює ризик повернення полум'я. 12 Крім того, такі факели витягуються з утворенням конусів, в основі яких виникають зони, через які реагуючі речовини можуть проскакувати без згоряння.
Ці обставини перешкоджають згорянню брому у водні і приводять, зокрема, до виникнення залишкового брому в тому газі, що утворився внаслідок горіння, що є причиною значного зменшення експлуатаційного терміну пальників, звуження вибору придатних до застосування матеріалів і погіршення якості газоподібного бромистого водню, що перешкоджає його застосуванню як реагента для подальших синтезів (побічні реакції, фарбування продуктів) або для приготування чистих розчинів бромистоводневої кислоти.
Французький патент 2 365 516 пропонує спосіб, що дозволяє поліпшити стійкість факела при горінні брому у водні шляхом створення спірального потоку брому в циліндричному корпусі і інжектування водню всередину в спіральний потік брому, забезпечуючи безперервне підведення спірального потоку брому і водню до факела, що с 22 знаходиться поблизу циліндричного корпусу. Го)
При використанні 2,696-ного молярного надлишку водню описаний спосіб приводить до отримання бромистого водню, що містить 300 об'ємних мільйонних часток брому, які все ж спричиняють фарбування продуктів подальших синтезів, а також створюють згадані вище незручності.
Крім всього іншого, складність пальника знижує гнучкість його роботи. Зокрема, при бажанні збільшити ее, продуктивність названого пристрою, в одному і тому ж просторі встановлюють декілька пальників, розташованих «з впритул один до іншого. При такому монтажі не можна уникнути перекриття факелів паралельно встановлених пальників, а крім того такий пристрій не може забезпечити хорошого розподілу реагуючих речовин. Така о конфігурація неминуче приводить до зниження міри конверсії брому, ускладнює управління охолоджуванням Га») бромистого водню, що утворюється і підвищує небезпеку вибуху. 3о У заявці патенту ОЕ 2738744 описується пристрій для здійснення спалення брому у водні, що містить камеру ее, згоряння, відмінну своєю трубчастою формою і поперечним перетином, що плавно збільшується в напрямі від отвору каналу камери згоряння. Цей пристрій представляє незручність з точки зору експлуатаційної гнучкості при роботі в слабкому режимі, схильності до повернення полум'я, і утворення газоподібного бромистого водню « низької якості (2000 вагових мільйонних часткою брому). З
У цьому винаході запропонований пристрій (описане нижче), який може бути використаний в способі с отримання бромистого водню прямим спаленням брому у водні відповідно до реакції Н о-Вго -» 2НВГг, де "з згаданий спосіб складається в послідовному проведенні наступних стадій: утворення в об'ємі гомогенной суміші вода, і підтримуючого горіння середовища; створення полум'я на виході із згаданого об'єму; 75 часткова або повна заміна підтримуючої горіння середи потоком переважно газоподібного брому при б молярному відношенні Н 2/Вго, що дозволяє підтримувати на виході із згаданого об'єму і в зоні, званій зоною (ав) згоряння, стійкого факела, що забезпечує повне згоряння брому у водні; охолоджування газу, що утворився при горінні в зоні охолоджування; і о відведення газоподібного потоку бромистого водню при абсолютному тиску не менше за 1 бара, переважно
І ав | 250 під тиском від 1, З до 10 бар, при температурі не вище за 125"С, переважно від 40 до 12570.
Відповідно до цього винаходу, як підтримуюче горіння середовище може бути використана будь-яка суміш,
Фо що складається з газу, інертного по відношенню до початкових речовин реакції утворення бромистого водню, і кисню в кількості, достатній для утворення з воднем горючої суміші. Як інертний газ може бути використаний азот. Як підтримуюча горіння речовина - переважно повітря. 59 Відповідно до справжнього винаходу, підтримуюче горіння середовище може бути повністю або частково
ГФ) заміщена. У тому випадку, коли деяка кількість підтримуючої горіння середи залишається незаміщеною, ця т кількість може значною мірою варіювати в залежності, зокрема, від органічних домішок, присутніх в поступаючому газоподібному потоку брому, від розмірних характеристик апаратури і від подальшого використання НВг, що отримується. 60 Водень і підтримуючого горіння середовища вводяться в об'єм в газоподібному стані. Після виникнення полум'я підтримуюча горіння середа заміняється газоподібним бромом, що вводиться при температурі, що перевищує температуру кипіння брому, яка переважно складає від 100 до 1607С.
Водень доцільно заздалегідь підігрівати до температури не більше за 1507С, переважно до температури від 60 до 1007С. бо Абсолютний тиск в об'ємі складає не менше за 1 бара, переважно вище за 1,3 бара і найбільш переважно від
1,8 до 10 бар.
Винахід допускає також і застосування тиску в об'ємі трохи нижче атмосферного.
Молярне відношення Н 5/Вго перевищує 1. Більш переважно, якщо молярне відношення Н 5/Вго при цьому нижче за 1,5. Стверджується, що в умовах реакції цього винаходу бром миттєво і майже повністю вступає в реакцію.
Реакція брому з воднем супроводиться виділенням тепла (12,3ккал на Тмоль газоподібного НВг, що утворився), яке приводить до підвищення температури полум'я до 16007 в адіабатичних умовах.
Відповідно до цього винаходу, охолоджування бромистого водню, що утворюється починає здійснюватися з 7/0 Моменту його утворення в зоні згоряння в залежності від надлишку водню і охолоджування камери згоряння і потім продовжується в зоні охолоджування таким чином, що температура поступово опускається в цих зонах і на виході із зони охолоджування наближається до 60"С, переважно не виходячи за межі 40 і 125"С. Температура на виході може бути прийнята в залежності від вимог, що пред'являються пристроями, розташованими після камери охолоджування. Абсолютний тиск в зоні охолоджування переважно складає величину від 1, З до 10 бар.
Пристрій відповідно до цього винаходу, схема якого представлена на фіг.1, складається з наступного послідовно розташованого обладнання: пальник 1, що містить пристосування 2 для введення брому і/або підтримуючого горіння середовища, пристосування З для введення водню, а також засобу для здійснення контакту між названими речовинами; камера згоряння 4; пристосування 5 для ініціювання полум'я; пристосування Є для охолоджування газу згоряння (НВГг); пристосування 7 і 8 для виведення згоряння (НВГ); і елементи безпеки 9 і 10.
Відповідно до цього винаходу, пальник 1 складається з вертикального корпусу Е, всередині якого сч розташована вертикальна циліндрична труба, зображена на фіг.2, що складається з: відкритої верхньої циліндричної частини А з довжиною І 1 і діаметром 01; (8) відкритої нижньої циліндричної частини В з довжиною 12 і діаметром 02, причому 02201, що має на кінці сферичний ковпак С. Частина В має отвори Е, переважно похилі.
Частини А і В сполучені між собою сферичним сегментом 5. Ге зо Корпус Е складається з наступних чотирьох послідовно розташованих зон: циліндричної зони Е з висотою Пі і діаметром ОЗ, о зони б, що має форму усіченого конуса, що розходиться, з висотою 12 і діаметрами, відповідно, ОЗ і 04, с при умові, що 03204; циліндричної зони Н з висотою П2 і діаметром 04; о зони І, що має форму усіченого конуса, що сходиться, з висотою П4 і діаметрами, відповідно, 04 і 05, при «о умові, що 04-05, н2«На і 05, переважно перевершуючий 03.
Значення І1, 12, 0І, 02, 03, 04, О5, НІ, 2, НЗ, 4 і кількість отворів Е визначними для гнучкої роботи пристрою. Фахівець підбере ці значення таким чином, щоб забезпечити необхідну продуктивність і експлуатаційні потреби установки. «
Відповідно до цього винаходу, бромі і/або підтримуючого горіння середовища вводиться через (2) з с безпосередньо у вертикальну трубу у верхній частині циліндричної частини (А), а водень вводять через (3),
Й переважно перпендикулярно по відношенню до вертикальної труби, всередину простору, обмеженого корпусом а Е і названою вище вертикальною трубою.
Як корпус, так і вертикальна труба можуть бути виконані з вогнетривких матеріалів, інертних по відношенню дО реагуючих речовин, таких як кремнезем або кварц, або ж з металу, що володіє стійкістю застосовно до якості б реагуючих речовин, яким можливо є, наприклад, нікель.
Відповідно до цього винаходу, основа пальника виходить в камеру згоряння 4, яку доцільно охолоджувати. о Камера згоряння обладнана пристосуванням для ініціювання полум'я (5). Полум'я може бути ініційоване оо запалювачем, що володіє енергією, необхідною для запуску горіння. Його роль може виконувати маленький допоміжний пальник за допомогою спеціального отвору (не показано на фіг.1). о Камера згоряння може бути виконана з графіту, що просочився феноловими смолами, полімерами, що
Ф містять фтор, або вуглецем, з подвійною зовнішньою оболонкою з сталі, всередині якої може циркулювати рідкий теплоносій.
Відповідно до цього винаходу, графіт, що просочився, повинен володіти термостійкістю, механічною міцністю і хімічною стійкістю, які б відповідали вимогам, що пред'являються запропонованим способом.
Камера згоряння може також мати внутрішню футеровку по всій або по частині висоти камери. Ця футеровка (Ф, може складатися з кварцу, кераміки або якого-небудь іншого матеріалу, який би забезпечував відображення ка променистого випромінювання полум'я і який би сприяв концентруванню тепла всередині камери згоряння.
Зона охолоджування 6, згідно з винаходом, утворена сталевою оболонкою, в якій знаходяться стопки блоків 6о графіту, що просочився.
Відповідно до цього винаходу, ці блоки утворять осьові канали, по яких циркулюють гази згоряння, і радіальні канали, по яких циркулює вода, холодний розсіл або рідкий теплоносій.
Відповідно до цього винаходу, кількість блоків для використання може змінюватися в широких межах. Вона розраховується таким чином, щоб температура газу згоряння, що попадає в нижній короб (8), не перевищувала 65 1257С і переважно була 6 в межах від 40 до 60"С.
Відповідно до цього винаходу, пристосування 8 для виводу газу згоряння (НВг) складається з нижнього короба, зокрема, з полівініліденфторида, стягнутого зовні стальною оболонкою.
Цей короб має бічний вихід 7 для газу, що утворюється, і елементи безпеки у вигляді запобіжної діафрагми 9, сполученої з протиосколочним щитом 10.
Відповідно до цього винаходу, камеру згоряння доцільно обладнати одним або декількома люками, розташованими по можливості близько до факела.
Ці люки, зокрема, можуть дозволити візуально або за допомогою приладів управляти факелом і введенням засобів запалювання.
Цей спосіб, згідно з винаходом, може бути також здійснений за допомогою спеціального пристрою подібного 7/0 тому, яке схематично зображене на фіг.ЗА і ЗВ.
У цьому пристрої завершальний рівень 11, який може бути обладнаний перепускною системою 12 (фіг.3 В), встановлений в зоні охолоджування 6.
Названий завершальний рівень складається з кожуха, виконаного з покритої склом сталі, в якому знаходиться каталітичне завантаження, наприклад, завантаження активованого вугілля.
Відповідно до цього варіанту, температура газу, що поступає в завершальний рівень, може варіювати в широких межах. Вона не повинна перевищувати З00"С і, переважно, знаходиться в межах від 200 до 300"С.
Спосіб, згідно з винаходом, володіє великою експлуатаційною гнучкістю, що забезпечує високу надійність експлуатації, і хорошою керованістю.
При даних розмірах камери згоряння і зони охолоджування витрата реагуючих речовин, що вводяться, може 2о варіюватися в широких межах. Це забезпечується легкістю заміни пальника.
Справжній спосіб володіє також тією перевагою, що виходить дуже чистий бромистий водень з ваговим змістом брому не більше за 100 мільйонних часток під досить високим тиском, що робить можливим використання його як реагента в органічному синтезі, так і приготування чистих розчинів НВг без необхідності вдаватися до засобів, що дорого коштують, підпресування і очищення. с
Крім того, спосіб дозволяє отримувати вихлопні гази, що не містять брому. Винахід ілюструється наступним прикладом. Використовується генератор, подібний зображеному на фіг.1, що містить: і) пальник, подібний пальнику, схема якого приведена на фіг. 2, що складається з вертикального кварцового корпусу Е, всередині якого знаходиться вертикальна труба; камеру згоряння з діаметром 250мм, виконану з навуглецьованого графіту, висотою 1200мм. Ця камера Ге зо охолоджується водою з температурою на вході 287С; зону охолоджування, обладнану 5 блоками з графіту, що насичений СОКАРНМІ ОК типу НВ, що продається о компанією Зосієве Кагропе І оітаіпе, та охолоджувану циркуляційною водою; с короб 8 із закріпленого полівініліденфториду; відведення 7; о запобіжну діафрагму 9 і протиосколочний щит 10. «о
Генератор обладнаний двома люками, розташованими на стінках камери згоряння на рівні нижньої частини пальника.
Розміри названого вище обладнання підібрані таким чином, щоб забезпечити добову продуктивність від 1,4 до 9,бт чистого бромистого водню. «
При сталому режимі на пальник подають реагуючі речовини, як описано нижче: в с Водень: витрата: 5кг/ч ;» абсолютний тиск: Збар температура: 8070.
Полум'я ініціюється за допомогою пристосування 5, що складається з направленого пальника на водні і
Ге» повітрі, полум'я якої прямує через один з двох люків.
Як тільки виникає полум'я, потік повітря замінюється потоком газоподібного брому: о расход: З95кг/ч оо тиск: З бар температура: 1407"С о вміст води: менше за 0,01 905
Ф вміст хлора: менше за 0,0590.
Через люк можна спостерігати за станом факелу. Елемент, пристосований для одного з люків, дозволяє точно встановити співвідношення початкових речовин (колір полум'я), що спалюються і, внаслідок цього, робить
Можливим коригування витрат.
Генератор працює в безперервному режимі, проводячи 400кг/ч чистого газоподібного НВг, що поступає в (7)
Ф) при 40"С і абсолютному тиску 1,8 бар. Бромистий водень, що отримується, не забарвлений і в середньому ка містить менше за 100Омг брому в кг НВг.
Claims (17)
1. Пристрій для виробництва бромистого водню прямим спаленням брому у водні, який відрізняється тим, що він містить послідовно розташовані: 65 - пальник (1), що має пристосування (2) для введення брому і/або підтримуючого горіння середовища, пристосування (3) для введення водню і засоби для здійснення контакту між названими реагуючими речовинами,
причому пальник складається з вертикального корпусу (Е), всередині якого розташована вертикальна циліндрична труба, а корпус складається з чотирьох послідовно розташованих зон: циліндричної зони (РЕ) з висотою П1 і діаметром ОЗ; зони в формі зрізаного конуса, що розходиться, (б) з висотою 12 і діаметрами, відповідно, ОЗ і 04, причому 03204; циліндричної зони (Н) з висотою ПЗ і діаметром 04; і зони в формі зрізаного конуса (І), що розходиться, з висотою 14 і діаметрами, відповідно, 04 і 05, причому 04 «05, п2«а і рь5»о3; - камеру згоряння (4); - пристосування (5) для ініціювання полум'я; 70 - пристосування (6) для охолоджування газу згоряння; - пристосування (7) і (8) для виведення газу згоряння і - елементи безпеки (9) і (10).
2. Пристрій по п. 1, який відрізняється тим, що вертикальна циліндрична труба складається з відкритої верхньої циліндричної частини (А) з довжиною 11 і діаметром О1, сполученою з внутрішньою циліндричною /5 частиною (В) з діаметром 02, причому 02501, через сферичний сегмент (5), причому внутрішня частина (В) має похилі отвори (Р) і закінчується сферичним ковпаком (С).
З. Пристрій по п. 1, який відрізняється тим, що основа пальника виходить в камеру згоряння (4).
4. Пристрій по п. 1, який відрізняється тим, що камера згоряння (4) виконана з графіту, що просочився вуглецем.
5. Пристрій по п. 1, який відрізняється тим, що камера згоряння по всій або по частині своєї висоти має внутрішню футерівку.
6. Пристрій по п. 1, який відрізняється тим, що зона охолоджування складається з стального кожуха, в якому знаходяться стопки блоків графіту, що просочився, причому ці блоки утворюють осьові канали, по яких циркулюють гази згоряння, і радіальні канали, по яких циркулює вода. с
7. Пристрій по п. 1, який відрізняється тим, що завершальний рівень, який складається із кожуха, виконаного з покритої склом сталі, в якому знаходиться каталітичне завантаження, розміщується в зоні охолоджування (б). і)
8. Пристрій по п. 7, який відрізняється тим, що як каталітичне завантаження використовується активоване вугілля.
9. Пристрій по п. 7, який відрізняється тим, що температура газу, що надходить в завершальний рівень, не Ге зо перевищує 3009С.
10. Спосіб отримання бромистого водню прямим спаленням брому у водні, який відрізняється тим, що він о передбачає пристрій по будь-якому з пп. 1-9, а також включає наступні послідовні стадії: со - приготування в якій-небудь місткості гомогенної суміші водню з підтримуючим горіння середовищем; - ініціювання полум'я на виході з цієї місткості; о - часткова або повна заміна підтримуючого горіння середовища потоком заздалегідь випарюваного брому «о при молярному відношенні Н»/Вго, що забезпечує підтримку на виході з названої вище камери і в зоні, званій зоною згоряння, стійкого факела, що дозволяє досягнути повного згоряння брому у водні; - охолоджування газу згоряння в зоні охолоджування; і, « - виведення газоподібного бромистого водню під тиском не менше за 1 бар (абс.) і при температурі, що не перевищує 1250С, переважно в межах від 40 до 1259С. - с
11. Спосіб по п. 10, який відрізняється тим, що підтримуюче горіння середовище повністю заміняється а потоком брому. "»
12. Спосіб по п. 10, який відрізняється тим, що підтримуюче горіння середовище частково заміняється потоком брому.
13. Спосіб по п. 10, який відрізняється тим, що як підтримуюче горіння середовище використовується (о) повітря. о
14. Спосіб по п. 10, який відрізняється тим, що абсолютний тиск в місткості складає не менше за 1 бар, переважно вище за 1,3 бар і переважно варіює в межах від 1,8 до 10 бар. (95)
15. Спосіб по п. 10, який відрізняється тим, що молярне відношення Но/Вго перевищує 1 і нижче за 1,5. о 50
16. Спосіб по п. 10, який відрізняється тим, що абсолютний тиск, що розвивається в зоні охолоджування, складає щонайменше 1,3 бар і переважно варіює в межах від 1,3 до 10 бар. 4)
17. Спосіб по п. 10, який відрізняється тим, що газоподібний потік бромистого водню виводиться під абсолютним тиском від 1,3 до 10 бар при температурі від 40 до 60 ос, Ф) іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9715765A FR2772368B1 (fr) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | Procede de production de bromure d'hydrogene gazeux pur et dispositif pour sa mise en oeuvre |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA60306C2 true UA60306C2 (uk) | 2003-10-15 |
Family
ID=9514527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA98126531A UA60306C2 (uk) | 1997-12-12 | 1998-12-10 | Спосіб отримання бромистого водню і пристрій для його здійснення |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6355222B2 (uk) |
| EP (1) | EP0922668B9 (uk) |
| JP (1) | JP2977825B2 (uk) |
| KR (1) | KR100288897B1 (uk) |
| CN (1) | CN1229766A (uk) |
| AT (1) | ATE240260T1 (uk) |
| CA (1) | CA2254318C (uk) |
| DE (1) | DE69814571T2 (uk) |
| DK (1) | DK0922668T3 (uk) |
| ES (1) | ES2200291T3 (uk) |
| FR (1) | FR2772368B1 (uk) |
| JO (1) | JO2063B1 (uk) |
| NO (1) | NO985817L (uk) |
| PT (1) | PT922668E (uk) |
| RU (1) | RU2157789C2 (uk) |
| UA (1) | UA60306C2 (uk) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR112018005896B1 (pt) * | 2015-10-01 | 2022-02-08 | Sgl Carbon Se | Dispositivo de combustão para a produção de halogenetos de hidrogênio |
| CN110523351A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-03 | 苏州金宏气体股份有限公司 | 一种溴化氢的合成装置及合成方法 |
| CN113716526B (zh) * | 2021-10-11 | 2022-11-15 | 福建福豆新材料有限公司 | 一种生产高纯电子级溴化氢用燃烧反应器及其设备 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE364516C (de) * | 1919-11-19 | 1922-11-25 | Basf Ag | Verfahren zur Darstellung von Chlorwasserstoff aus den Elementen |
| US1380084A (en) * | 1919-12-22 | 1921-05-31 | Tschudi Aegidius | Process and apparatus for the manufacture of hydrobromic acid from bromin and hydrogen |
| DE428225C (de) * | 1923-01-11 | 1926-04-28 | J D Riedel Akt Ges | Verfahren zur Darstellung von Bromwasserstoff |
| GB312908A (en) * | 1928-06-02 | 1930-06-19 | Roehm & Haas Ag | Improvements in or relating to the manufacture of hydrogen chloride or hydrogen bromide or their corresponding acid solutions |
| US2070263A (en) * | 1933-10-30 | 1937-02-09 | Dow Chemical Co | Method of making hydrobromic acid |
| US2366670A (en) * | 1941-11-10 | 1945-01-02 | Hooker Electrochemical Co | Method for synthesizing hydrogen chloride |
| US3119669A (en) * | 1961-03-13 | 1964-01-28 | Du Pont | Chemical process control |
| US3925540A (en) * | 1970-06-10 | 1975-12-09 | David G Hatherly | Production of chlorine dioxide |
| GB1509532A (en) * | 1974-03-21 | 1978-05-04 | Matthey Rustenburg Refines | Treatment of material with hydrogen chloride |
| US3988427A (en) * | 1974-05-22 | 1976-10-26 | Ethyl Corporation | Flame reaction process for producing hydrogen bromide |
| FR2365516A1 (fr) * | 1976-09-24 | 1978-04-21 | Ethyl Corp | Procede de production de gaz bromhydrique par reaction a la flamme |
| DE2738744A1 (de) * | 1977-08-27 | 1979-03-08 | Dynamit Nobel Ag | Vorrichtung zur durchfuehrung von flammenreaktionen |
| ATE73217T1 (de) | 1987-09-26 | 1992-03-15 | Ruhrgas Ag | Gasbrenner. |
| FR2671607B1 (fr) * | 1991-01-14 | 1993-03-26 | Lorraine Carbone | Procede de depollution d'effluents gazeux riches en oxygene et contenant des derives chlores. |
| JPH0632601A (ja) * | 1992-07-17 | 1994-02-08 | Asahi Denka Kogyo Kk | 臭化水素の精製法 |
| JP2875480B2 (ja) * | 1994-09-14 | 1999-03-31 | 日本エア・リキード株式会社 | 高純度臭化水素精製方法及び装置 |
| FR2750412B1 (fr) * | 1996-06-28 | 1998-08-14 | Lorraine Carbone | Procede de production de bromure d'hydrogene gazeux et dispositif pour sa mise en oeuvre |
-
1997
- 1997-12-12 FR FR9715765A patent/FR2772368B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-12-08 EP EP98403076A patent/EP0922668B9/fr not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-08 DE DE69814571T patent/DE69814571T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-08 ES ES98403076T patent/ES2200291T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-08 AT AT98403076T patent/ATE240260T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-12-08 PT PT98403076T patent/PT922668E/pt unknown
- 1998-12-08 DK DK98403076T patent/DK0922668T3/da active
- 1998-12-10 UA UA98126531A patent/UA60306C2/uk unknown
- 1998-12-11 CA CA002254318A patent/CA2254318C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-11 NO NO985817A patent/NO985817L/no not_active Application Discontinuation
- 1998-12-11 RU RU98122610/12A patent/RU2157789C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1998-12-12 KR KR1019980054604A patent/KR100288897B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-12-12 JO JO19982063A patent/JO2063B1/en active
- 1998-12-12 CN CN98127120A patent/CN1229766A/zh active Pending
- 1998-12-14 JP JP10354512A patent/JP2977825B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-14 US US09/210,372 patent/US6355222B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20010041161A1 (en) | 2001-11-15 |
| ATE240260T1 (de) | 2003-05-15 |
| DK0922668T3 (da) | 2003-09-15 |
| JO2063B1 (en) | 2000-05-21 |
| JP2977825B2 (ja) | 1999-11-15 |
| NO985817D0 (no) | 1998-12-11 |
| US6355222B2 (en) | 2002-03-12 |
| CA2254318C (fr) | 2002-02-19 |
| PT922668E (pt) | 2003-08-29 |
| DE69814571T2 (de) | 2004-03-18 |
| RU2157789C2 (ru) | 2000-10-20 |
| KR100288897B1 (ko) | 2001-05-02 |
| CA2254318A1 (fr) | 1999-06-12 |
| JPH11236201A (ja) | 1999-08-31 |
| NO985817L (no) | 1999-06-14 |
| EP0922668B1 (fr) | 2003-05-14 |
| EP0922668B9 (fr) | 2004-09-08 |
| DE69814571D1 (de) | 2003-06-18 |
| CN1229766A (zh) | 1999-09-29 |
| FR2772368B1 (fr) | 2002-06-14 |
| EP0922668A1 (fr) | 1999-06-16 |
| FR2772368A1 (fr) | 1999-06-18 |
| ES2200291T3 (es) | 2004-03-01 |
| KR19990063016A (ko) | 1999-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4435153A (en) | Low Btu gas burner | |
| US7666367B1 (en) | Method for a burner and a corresponding device | |
| HU214466B (hu) | Eljárás és berendezés szabályozott reakció megvalósítására reakciómátrixban | |
| FI83628C (fi) | Foerfarande och anordning foer framstaellning av syntesgas genom foerbraenning. | |
| US5156821A (en) | Reactor for reforming hydrocarbon | |
| KR100231627B1 (ko) | 브롬화 수소 가스의 제조 방법과 그것의 실행을위한 장치 | |
| UA60306C2 (uk) | Спосіб отримання бромистого водню і пристрій для його здійснення | |
| RU2134154C1 (ru) | Аппарат для проведения эндотермической реакции | |
| CN113501500A (zh) | 一种高纯溴化氢的合成工艺及合成炉 | |
| EP0367352B1 (en) | Gas burner with a premixing/preheating zone | |
| JP2501669B2 (ja) | スタ―トアップ手段を内蔵した燃料電池発電システム用多段触媒燃焼器 | |
| CN215403085U (zh) | 溴化氢合成炉 | |
| RU2705536C1 (ru) | Газовая горелка | |
| RU2137706C1 (ru) | Реактор-генератор для гомогенного восстановления кислородсодержащего сернистого газа | |
| JP2700248B2 (ja) | 燃料改質装置の加熱装置 | |
| RU2087185C1 (ru) | Реактор для получения ацетилена из углеводородов | |
| RU98122610A (ru) | Способ получения бромистого водорода и устройство для его осуществления | |
| JPH06206702A (ja) | 炭化水素反応器 | |
| CA1065578A (en) | Flame reaction process for producing hydrogen bromide | |
| RU2335699C1 (ru) | Газовая беспламенная горелка | |
| NO316220B1 (no) | Fremgangsmåte for fremstilling av gassformig hydrogenbromid | |
| KR19990022179A (ko) | 내부 연소 가스 발생기 |