UA86131U - Реактор для високотемпературних процесів - Google Patents
Реактор для високотемпературних процесів Download PDFInfo
- Publication number
- UA86131U UA86131U UAU201309320U UAU201309320U UA86131U UA 86131 U UA86131 U UA 86131U UA U201309320 U UAU201309320 U UA U201309320U UA U201309320 U UAU201309320 U UA U201309320U UA 86131 U UA86131 U UA 86131U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- chamber
- heating chamber
- graphite
- gas
- gas distribution
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 241000159610 Roya <green alga> Species 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 36
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
Реактор для високотемпературних процесів містить теплоізольований корпус, всередині якого співвісно розташовано реакційно-нагрівальну камеру з псевдозрідженим шаром, в якій встановлено аноди, а також газорозподільну решітку. Реакційна камера відділена від нагрівальної камери графітовими стінками і встановлена співвісно всередині нагрівальної камери, до якої знизу приєднано захисну камеру, утворену графітовим кожухом та графітовим диском з отворами, в яких встановлено катоди, а аноди встановлено з можливістю переміщення в вертикальній площині, причому газорозподільча решітка виконана у вигляді газорозподільчих ковпачків, розташованих внизу нагрівальної камери і з'єднаних з газопровідними трубками, розміщеними в захисній камері.
Description
Корисна модель належить до апаратів з псевдозрідженим шаром для хімічних і фізичних процесів загального призначення, в присутності газу і твердих частинок, а також високотемпературних процесів твердих та газоподібних речовин. Реактор може бути використаний в процесах високотемпературної обробки твердих речовин в атмосфері інертного та реакційного газу, піролізу газоподібних вуглеводнів, виробництві водню.
Відомий високотемпературний реактор для відновлення сірчастого газу природним газом (Патент РФ, Мо 2206389 МПК ВО1У 12/00, СО1В 17/04, 2003 р.) який містить корпус, футерований всередині вогнестійким матеріалом, з отворами для підводу та виходу технологічного газу і з'єднану з корпусом циліндричну камеру, з фурмами для підводу відновлювального природного газу, розміщеними в стінках камери. Всередині циліндричної камери встановлена реакційна камера, яка виконана у вигляді послідовних вертикальних циліндричних реакційних секцій. Вісь реакційної камери розташовано вертикально. Отвір для підводу технологічного газу розташований у нижній частини першої по руху газу реакційної секції і має решітчасту перегородку для турбулізації потоку і стабілізації горіння. Використання реакційної камери призводить до підвищених витрат теплоти процесу в навколишнє середовище, тому що вона виконана у вигляді послідовних вертикальних циліндричних реакційних секцій.
Відомий також реактор з електротермічним киплячим шаром (патент СССР Мо 1003878, МПК
ВО1у 8/18, 1983 р.), який включає: корпус з теплоізоляцією, всередині якого встановлено реакційну камеру з псевдозрідженим шаром, днище з патрубком для подачі легколетючого компонента, газорозподільчу решітку з ковпачками, циліндричний внутрішній електрод, зовнішній електрод, патрубок для подачі важколетючого компонента. Реакційна камера заповнена електропровідним матеріалом для створення псевдозрідженого шару та зверху закрита кришкою. Електроди встановлені нерухомо, що усуває можливість додатково регулювати силу струму в реакторі.
Найбільш близьким до корисної моделі є реактор з електротермічним киплячим шаром (Бородуля В.А. Вьісокотемпературнье процессьї в злектротермическом кипящем слое. - Минск:
Наука и техника, 1973. - 15-16 с.) Реактор включає зовнішній корпус з теплоізоляцією, всередині якого встановлено графітову колону (реакційно-нагрівальна камера) з псевдозрідженим шаром,
Зо яка зверху закрита графітовим екраном з отворами. В реакційно-нагрівальній камері через отвір у графітовому екрані по осі реактора встановлений верхній електрод (анод) з графітовими козирками. В боковій частині реакційно-нагрівальної камери перпендикулярно до верхнього електрода встановлений нижній електрод (катод). Через отвір у нижній частині зовнішнього корпусу встановлено газопровідну трубку, до верхньої частини якої приєднано газорозподільну решітку, яка розміщена в реакційно-нагрівальній камері у псевдозрідженому шарі. Реактор працює наступним чином: через газопровідну трубку та газорозподільну решітку у реакційну- нагрівальну камеру для утворення псевдозрідженого шару подають газ (інертний або реакційний). Через центральний електрод, шар електропровідних частинок (твердий сировинний матеріал), стінки реакційно-нагрівальної камери та нижній електрод подають струм.
За рахунок проходження струму через псевдозріджений шар у реакційно-нагрівальній камері виникає підвищення температури, після чого газ через отвори у графітовому екрані виходить у зовнішнє середовище. Оскільки під час проходження струму через твердий сировинний матеріал виникають мікроплазмові розряди, які на дуже короткий час підіймають температуру частинок, і впливають на проходження реакції, вони не дозволяють чітко задати температуру процесу, причому температуру самої частинки, яка є твердим сировинним матеріалом, під час проходження струму неможливо визначити.
В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення реактора для високотемпературних процесів, у якому в результаті того, що реакційна камера встановлена всередині нагрівальної камери з псевдозрідженим шаром і відділена від неї графітовою стінкою, а до неї приєднано захисну камеру, забезпечується регулювання температури процесів в реакційній камері, і за рахунок цього, виникає можливість ефективно проводити процеси піролізу газоподібних вуглеводнів, процеси високотемпературної обробки твердих речовин в атмосфері інертного та реакційного газу і виробництва водню.
Поставлена задача вирішена завдяки тому, що в реакторі для високотемпературних процесів, який містить теплоїзольований корпус, всередині якого співвісно розташовано реакційно-нагрівальну камеру з псевдозрідженим шаром, в якій встановлено аноди, а також газорозподільчу решітку, згідно з пропозицією, реакційна камера відділена від нагрівальної камери графітовими стінками і встановлена співвісно всередині нагрівальної камери, до якої знизу приєднано захисну камеру, утворену графітовим кожухом та графітовим диском з 60 отворами, в яких встановлено катоди, а анод встановлено з можливістю переміщення в вертикальній площині, причому газорозподільна решітка виконана у вигляді газорозподільчих ковпачків, розташованих внизу нагрівальної камери і з'єднаних з газопровідними трубками, розміщеними в захисній камері.
Сукупність відмінних ознак дозволяє контролювати температуру процесів в реакційній камері, проводити високотемпературні реакції твердих речовин в атмосфері інертного та реакційного газу з можливістю контролю температури, тому що забезпечується усунення впливу мікроплазмових розрядів на частинки псевдозрідженого шару, які є твердим сировинним матеріалом. Оскільки для створення нагріваючого псевдозрідженого шару використовують інертний газ, дана корисна модель дозволяє скоротити витрати реакційного газу та уникнути забруднення газорозподільчих ковпачків продуктами реакції. Регулювання висоти рухомих верхніх електродів (анодів) дає можливість регулювати силу струму в реакторі, тим самим змінювати швидкість нагрівання.
На кресленні зображено вертикальний розріз реактора. Реактор включає зовнішній циліндричний корпус 1, всередині якого розміщені два шари теплоізоляції: зовнішня теплоізоляція 2 у вигляді термостійкої вати і внутрішня теплоізоляція 3, яка виготовлена з технічного вуглецю. Верхня частина циліндричного корпусу 1 закрита водоохолоджувальною кришкою 4 з отворами. У верхній частині внутрішньої теплоізоляції З встановлено нагрівальну камеру 5 з псевдозрідженим шаром, співвісно в якій встановлено циліндричну реакційну камеру 6. Верхня частина нагрівальної камери 5 закрита графітовим екраном 7 з отворами. У верхній частині нагрівальної камери 5, через отвори у верхній водоохолоджувальній кришці 4 та отвори у графітовому екрані 7 встановлені верхні рухомі електроди (аноди) 8. До верхніх рухомих електродів (анода) 8 приєднана графітова корона 9, яка розташована у нагрівальній камері 5.
До нижньої частини нагрівальної камери 5 приєднано графітовий кожух 10, до якого приєднано графітовий диск 11 з отворами. В отворах графітового диску 11 розміщені співвісно з циліндричним корпусом 1 та навпроти один одного нижні електроди (катоди) 12. Всередині графітового кожуху 10 розташована захисна камера 13. Нижня частина циліндричного корпусу 1 закрита водоохолоджувальною кришкою 14. Через отвори нижньої водоохолоджувальної кришки 14 у захисній камері 13 встановлені газопровідні трубки 15 з газорозподільними ковпачками 16, які розташовані в реакційній камері 4 у псевдозрідженому шарі. До нижньої
Зо частини реакційної камери 5 приєднано центральну газопровідну трубку 17 з штуцером 18 для подачі газу в реакційну камеру б. До нижньої частини циліндричного корпусу 1 приєднано штуцер 19 для подачі газу в захисну камеру 13. У боковій частині нагрівальної камери встановлено патрубок 20 для виходу газу з нагрівальної камери 5 та термопару 21. До верхньої частини реакційної камери 6 приєднано штуцер 22 для виходу газу з реакційної камери та трубку для завантаження матеріалу 23. До нижньої частини центральної газопровідної трубки 17 приєднано кран для вивантаження матеріалу 24. На верхній водоохолоджувальній кришці 6 встановлений стандартний механізм черв'ячного типу для регулювання висоти верхніх рухомих електродів 25.
Запропонований реактор працює таким чином: при відкритій верхній водоохолоджувальній кришці 4 ії знятими графітовим екраном 7, верхніми електродами 8 з графітовою короною 9, в нагрівальну камеру 5 завантажують шар електропровідних частинок для утворення псевдозрідженого шару. Після цього ставлять на місце графітову корону 9, верхні електроди 8, графітовий екран 7 і закривають верхньою водоохолоджувальною кришкою 4. Через газопровідні трубки 15 та газорозподільні ковпачки 16 у нагрівальну камеру 5 подають інертний газ. Через верхні електроди 8, шар електропровідних частинок у нагрівній камері 5, графітовий кожух 10, графітовий диск 11 та нижні електроди 10 подають струм. За рахунок проходження струму через псевдозріджений шар у нагрівальній камері 5 виникає підвищення температури в реакційній камері 6, після чого інертний газ через патрубок 20 виходить у зовнішнє середовище.
Для захисту графітового кожуху 10, нижньої частини нагрівальної камери 5 та газопровідних трубок 15 і 17 від окиснення, під дією високої температури, у захисну камеру 13 через штуцер 19 подають інертний газ. Через штуцер 18, центральну газопровідну трубку 17 в реакційну камеру 6 подають інертний газ. Одночасно через трубку 23 в реакційну камеру 6 завантажують твердий сировинний матеріал. Під час проходження інертного газу через частинки твердого сировинного матеріалу в реакційній камері 5 утворюють фонтануючо-псевдозріджений шар, після чого інертний газ через штуцер 22 виходить у зовнішнє середовище. Якщо необхідно провести процес піролізу газу, після виходу на потрібний, для даного процесу, температурний режим інертний газ у реакційній камері 5 замінюють на газ для піролізу. Після досягнення необхідний температурних умов процесу та необхідної витримки часу, матеріал із реакційної камери б вивантажують через центральну газопровідну трубку 17 та кран 24. Висоту бо центрального електрода регулюють механізмом 25. Температуру вимірюють за допомогою термопари 21. При необхідності більш точного вимірювання температури вставити додаткову термопару в реакційну камеру 6. Водою охолоджують: верхню 4 та нижню 14 кришки. Для зменшення втрат теплоти нагрівальної 5 та реакційної б камери від нижньої водоохолоджувальної кришки 14 використовують як теплоізоляцію захисну камеру 13.
Таким чином, запропонований реактор для високотемпературних процесів дає можливість усунути вплив мікроплазмових розрядів на проходження реакцій і за рахунок цього чітко контролювати температуру процесів в реакційній камері, проводити високотемпературні реакції твердих речовин в атмосфері інертного та реакційного газу, регулювати силу струму в реакторі.
Claims (1)
- ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Реактор для високотемпературних процесів, який містить теплоїзольований корпус, всередині якого співвісно розташовано реакційно-нагрівальну камеру з псевдозрідженим шаром, в якій встановлено аноди, а також газорозподільну решітку, який відрізняється тим, що реакційна камера відділена від нагрівальної камери графітовими стінками і встановлена співвісно всередині нагрівальної камери, до якої знизу приєднано захисну камеру, утворену графітовим кожухом та графітовим диском з отворами, в яких встановлено катоди, а аноди встановлено з можливістю переміщення в вертикальній площині, причому газорозподільча решітка виконана у вигляді газорозподільчих ковпачків, розташованих внизу нагрівальної камери і з'єднаних з газопровідними трубками, розміщеними в захисній камері. оо яд Й ди -- 22 - Я нн ЕКО 7? - ДІД в як А яв І вне з у. | ! і т ра З Я й Ме ! і І пен роя дня речі ВЧЕНЕ в Ї ! ї шеаяжюо кю ит Шин щі х ше Гая РІ Шан: т ш | щ ПУ р нд . З НЕ і. -| 7-20 З дж ГУК сн і яв ти гії І Ї І ! Мк нт 3 МИТ і Н сви рей сл ЗІ Щ пили ; Де о са ха я ТА века ДН. вимо - вин она НИ НК С ен ду закони МОЮ Пс вен тс с КИ ЧЕК пса ж я ря з м Се кое з НН й зр ЗЕ НЯ ІЗ - ОДА СН т ши -- й й т ин ні т я шк Шан10. іш - Ла -17 1 со г сла т І5 ДБК дня и о Д Дт Т 12 етно нин т т оо ДЕ ке ой пикннннннннммвнннних по АН о лок т рога щі оо М ти Е ТО І13 Зо Я Я ЦЯ сх мл я й на ІК --В ше | Ше ІЗ ЕХ шт - щи що ля
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201309320U UA86131U (uk) | 2013-07-25 | 2013-07-25 | Реактор для високотемпературних процесів |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201309320U UA86131U (uk) | 2013-07-25 | 2013-07-25 | Реактор для високотемпературних процесів |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA86131U true UA86131U (uk) | 2013-12-10 |
Family
ID=52285702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU201309320U UA86131U (uk) | 2013-07-25 | 2013-07-25 | Реактор для високотемпературних процесів |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA86131U (uk) |
-
2013
- 2013-07-25 UA UAU201309320U patent/UA86131U/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102447384B1 (ko) | 개질용 촉매 튜브 | |
TW201545809A (zh) | 分解烴流體用的電漿反應器、其操作方法與用於生產合成烴的設施 | |
RU2013140830A (ru) | Усовершенствованные плазменные газификаторы для производства сингаза | |
RU2014101964A (ru) | Способы изготовления порошков диборида титана | |
CN103454307A (zh) | 全阶段煤自燃实验系统 | |
CN113939359A (zh) | 具有直接电加热的反应器 | |
CN114053970B (zh) | 一种甲烷裂解炉 | |
KR20140017601A (ko) | 이동층 반응기 | |
UA86131U (uk) | Реактор для високотемпературних процесів | |
CN103122457A (zh) | 一种化学气相沉积固态前驱体连续供给系统 | |
US10767929B2 (en) | Furnace | |
US3548062A (en) | Gas pressure bonding furnace | |
US3079325A (en) | Device for carrying out endothermal reactions in the electric arc | |
KR20080071077A (ko) | 금속의 용융 증발 장치 | |
CN104931376B (zh) | 高温固体粉末粘附挂壁特性的测试装置及测试方法 | |
KR101819455B1 (ko) | 화학 반응기 및 이를 포함하는 화학 반응 시스템 | |
US2599779A (en) | Electric furnace | |
UA117157U (uk) | Реактор для високотемпературних процесів у псевдозрідженому шарі | |
WO2017186253A1 (ru) | П иролизная п ечь с наружным обогревом для переработки твёрдых углеродсодержащих материалов (варианты) | |
US1783190A (en) | Carbonizing apparatus | |
JP6161926B2 (ja) | 反応方法及び反応装置 | |
CN102305803A (zh) | 研究高炉炉缸炉底炭砖环裂机理的实验装置及方法 | |
MX2015000248A (es) | Reactor para llevar a cabo una reaccion exotermica en la fase de gas. | |
JP6161927B2 (ja) | 反応方法及び反応装置 | |
JPS63156532A (ja) | 竪型気相化学反応装置 |