Установка для получения сажи

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СА/Ш, содержащая последовательно установленные смесительную камеру со средствами для подачи воздуха и углеводородов, реакционную камеру, теплообменник для охлаждения сажегаэовых продуктов, и аппарат для отделения сажи-, о т л ич ающ а яс я тем, что, с целью упрощения получения различных типов сажи за счет регулирования температуры в смесительной камере, она снабжена дополнительным теплообменником, расположенным вокруг смесительной камеры. СУ) vl N5 ЭО 5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

$(51) Ñ 09 С 1 48

У"..?. < .()И еЖЗ е н А ТЕФ 454

ОПИСАНИЕ И30БРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ЛО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 2655254/23-26 (22) 30.08.78 (31) 10759/77 (32) 02.09.77 (33) Швейцария (46) 07.02.84.Бюль 9 5 (72) Оскар Пош (Австрия) (71) Анштальт Мура (Лихтенштейн) (53) 661.666.4(088.8) (56) 1. Патент США 9 2643182, кл. 23-209.6, 1953.

2. Заявка Франции 9 2206364, кл. С 09 С 1/50, 1974 (прототип) ° (54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ САЖИ, содержащая последовательно установленные смесительную камеру со средствами для подачи воздуха и углеводородов, реакционную камеру, теплообменник для охлаждения сажегазовых продуктов.и аппарат для отделения саик, отличающаяся тем, что, с целью упрощения получения различных типов сажи за счет регулирования температуры в смесительной камере, она снабжена дополнительным теалообменником, расположенным вокруг смесительной камеры.

1072812

35

45

2. Установка по п.1, о т л и ч а4 ю щ а я с я тем, что дополнительный теплообменник соединен трубопроводом с теплообменником для охлаждения сажегазовых продуктов.

3. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем,,что средства для по- дачи воздуха и углеводородов содержат последовательно и соосно установленные воздушную камеру, направляющий патрубок, диаметр которого меньше диаметра воздушной камеры, втулку и

Изобретение относится к технологии получения сажи, а точнее к установке для получения различных типов сажи.

Известна установка для обработки сажи, содержащая последовательно уо- 5 тановленные смесительные камеры со средствамч для подачи топлива и воздуха для сжигания топлива, реакционную камеру для термообработки канальной сажи), эакалочную камеру и коллектор для сбора сажи(1) .

Недостатками установки являются отсутствие охлаждения смесительных камер и возможность получения(обработ ки) только одного типа сажи и переработки только газообразного углеводорода.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка для получения сажи, содержащая последовательно установленные смесительную камеру со средствами для подачи воздуха и углеводородов, реакционную камеру, теплообменник для охлаждения сажегаэовых продуктов и аппарат для отделения сажи (2) . 25

Так как для получения сажи с различной величиной частиц в этэй установке необходима различная по объему доля воздуха, то термическая нагрузка и, следовательно, температура смесительной камеры поддерживаются на различном уровне, что приводит к отрицательным последствиям при изготовлении различных типов сажи.

Цель изобретения — упрощение получения различных. типов сажи эа счет

- регулирования температуры в смеси.тельной камере.

Поставленная цель достигается тем, что установка для получения сажи, содержащая последовательно установленные смесительную камеру со средствами для подачи воздуха и углеводородов, реакционную камеру, тепловыходной патрубок, вертикальную трубу для подачи углеводородов, установленную вдоль продольной оси воздушной камеры, и снабженную отверстиями перегородку, установленную .в направляющем патрубке перпендикулярно продольной оси и укрепленную на трубе для подачи углеводородов.

4. Установка по п.3, о т л и ч а ющ а я с я- тем, что площадь свободного сечения выходного патрубка равна площади свободного сечения снабженной отверстиями .перегородки. обменник для охлаждения сажегазовых продуктов и аппарат для отделения сажи, снабжена дополнительным теплообменником, расположенным вокруг смесительной камеры.

Дополнительный теплообменник соединен трубопроводом с теплообменником для охлаждения сажегазовых продуктов.

Средства для подачи воздуха и углеводородов содержат последовательно и соосно установленные воздушную камеру, направляющий патрубок диаметр которого меньше диаметра воздушной камеры,,втулку и выходной патрубок, вертикальную трубу для подачи углеводородов, установленную вдоль продольной оси воздушной камеры, и снабженную отверстиями перегородку, установленную в направляющем патрубке перпендикулярно продольной оси и укрепленную на трубе для подачи углеводородов.

Площадь свободного сечения выходного патрубка равна площади свободного сечения снабженной отверстиями перегородки.

Благодаря регулированию-температуры можно устанавливать температуру в смесительиой камере вие зависимости от получаемого в том или ином случае типа сажи и поддерживать ее в течение определенного производственного-процесса на неизменном уровне.

Если дополнительный теплообменник соединен трубопроводом с теплообменником для охлаждения сажегазовых продуктов, то в смесительную камеру может также подаваться подогретый воздух.

Если средства для подачи воздуха и углеводородов содержат последовательно и соосно установленные воздушную камеру, направляющий патрубок, диаметр которого меньше диаметра воздушной камеры, втулку и выходной

1072812 патрубок, вертикальную трубу дня подачи углеводорода, установленную вдоль продоль.юй оси воздушной камеры, и снабженную отверстиями перегородку, установленную в направляющем патрубку перпендикулярно продольной оси и укрепленную на трубе для подачи углеводорода, то этим достигается интенсивное смешивание обоих компонентов — воздуха и углеводородов, вследствие чего содержа-. ® щийся в воздухе свободный кислород полностью соединяется частью углеводородов. Это обеспечивает получение сажи требуемого качества.

Если, кроме гого, свободное сече- 15 ние Выходного патрубка равно свободному сечению снабженной отверстиями перегородки, то достигается черезвычайно большая турбулизация подаваемого воздуха. 20

На фиг.1,показан реактор, вертикальное сечение; на фиг.2 - .крышка реактора с измененной смесительной камерои, вертикальный разрез; на фиг.3 - крышка реактора со средства- 25 ми для подачи воздуха, вид сверху; на фиг.4 и 5 - сечение A-A на фиг.3 с единственной смесительной камерой и с камерой, разделенной на отдельные камеры, соответственно, на фиг.б - средство для подачи воздуха и углеводородов, вертикальное сечение, на фиг.7 - реактор с теплообменником, встроенным в стенку, горизонтальное сечение.

Устройство для получения сажи со- З5 держит последовательно установленные смесительную камеру 1, на которой установлены средства 2 для подачи воздуха и углеводородов (питания), реакционную камеру 3, припекающий к 40 реакционной камере 3 теплообменник.4 для охлаждения полученных сажегазо-. вых продуктов и соединенный посредством трубопровода 5 аппарат б.для отделения:сажи и .,газов. Аппарат б имеет два трубопровода. 7 и 8 для газов и для отвода получаемой сажи.

Смесительная камера 1 является частью крьвиси 9, с помощью которой реактивная камера закрывается со .сторо-50 ны восходящего потока. .Средство 2 питания расположено на верхней стороне крьиаки .9 и служит для подачи углеводородов и реактивного воздуха. 55

Вокруг смесительной камеры 1 расположен теплообменник 10, соединенный трубопроводом 11 с теплообмеиником 4 для охлаждения сажегазовых продуктов. 60

Смесительная камера 1 может быть выполнена различно. Она может (фиг.4) содержать определенное количество патрубков 12, в которые входят сред, ства 2 питания. Смесительная каме- 65 ра 1 может (фиг.5) состоять иэ нескольких отделенных одна от другой камер.

Средство 2 питания для подачи воздуха и углеводородов содержит соосно установленные воздушную камеру 13, направляющий патрубок 14, диаметр которого меньше диаметра воздушной камеры 13, втулку 15 и выходной патрубок 16. Вдоль продольной,оси установлена вертикальная труба 17 с распылителем 18, на которой укреплена снабженная отверстиями перегородка 19, установленная в направляющем патрубке 14 перпендикулярно продольной оси воздушной камеры 13.

Площадь .свободного сечения выходного патрубка 16 равна площади свободного сечения снабженной отверстиями перегородки 19.

Установка работает следующим образом.

В воэдушную камеру 13 углеводороды поступают через средства питания по вертикальной .трубе 17, а воздух — по трубопроводу 20, при этом воздух подается иэ резервуара 21 (фиг.1 и 3) по отдельным трубопроводам к каждому средству питания.

В смесительной камере 1 происходит тщательное перемешивание обоих компо-. нентов и газификация жидких углеводородов. Возникшая в смесительной камере 1 газовая смесь направляется в реакционную камеру 3 и здесь воспламеняется, одна часть углеводорода сгорает и создает необходимую для реакции сажеобраэования температуру, в то. время как из остальных углеводородов образуется сажа.

В теплообменнике 4 сажегаэовые продукты охлаждаются и поступают по трубопроводу 5 в устройство 6 для отделения сажи и газов, иэ которого газы отводятся по отводящему трубопро,воду 7, а сажа — по отводящему трубопроводу 8.

Подача среды, например воздуха или воды, .в расположенный вокруг смесительной камеры 1 теплообменник 10 осуществляется через трубопровод 11.

Он может быть соединен с теплообменником 4,. в результате чего теплообменник 10 может служить как для охлаждения, так и для нагревания поступающего воздуха и углеводородов.

Для регулирования температуры (см.фиг.7 отводом или подачей тепла в стенке реакционной камеры 3 предусмотрен канал 22 с теплопроводящи- . ми поверхностями, при этом подача среды производится через патрубок 23, а отвод -, через патрубок 24.

С помощью предлагаемого устройства достигается безукоризненное поддер1072812

Фиг, У

А- Я жание требуемого температурного режима на том участке,гдепроисходит смешивание углеводородов с воздухом.

Благодаря этому может быть расширено количество получаемых типов сажи без нарушения режима работы. Необходимое для этого увеличение затрат, вызванное установкой дополнительного теплообманника 10 в крышке 9, незначительно по сравнению с получаемой выгодой. 10,Кроме того, дополнительный теплообменник 10 способствует удлинению срока службы средств 2 питания, в особенности их наиболее подверженных износу деталей, например распылителей 18, и обеспечивает непрерывную эксплуатацию установки.

Горючие газообразные отходы, отводимые через трубопровод 7, могут при необходимости подвергаться очистке или сжиганию.

1072812

Are, 7.Составитель

Техред Т.Иаточка

Корректор И.Иуска

-Редактор С.Пекарь

Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раумская наб., д. 4/5

Заказ 163/55

Филиал ППП "Патент", г..ужгород, ул. Проектная, 4