Способ получения контролирумой атмосферы

 

аю 01) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

1Е 4 С О1 В 3/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTOPCHOMY СВИДЕ П!ЛЬСТВУ

g Г

Х-

ГОСУДМ СТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЗ,.(21) 3690733/23-26 (22) 04.01.84 (46) 15.05.86. Бюл. И .18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и. технологический институт электротермичес

«oro оборудования (72) С.3. Васильев и И.И.Маергойз (53) 661.961.361(088.8) (56) Эстрин Б.М. Производство и применение контролируемых атмосфер. М.:

Энергия, 1973, с. 115-116.

Зиновьев С.З. и др. Установка зкзогаза, М.: Энергия, 1974 с.58-61 и 72-74 ° (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНТРОЛИРУЕМОЙ АТМОСФЕРЫ, включающий сжигание углеводородов с коэффициентом расхода воздуха 0,6-1,0, очистку полученной газовой смеси от примесей двуокиси углерода и Воды сорбцией с последующей регенерацией насыщенного сорбента и отвода очищенйого целевого продукта и десорбата, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возмоаности получения газовой смеси,. с повышенной восстановительной способностью, используемой для химической термообработки, десорбат смешивают с углево-. дородным газом н подвергают конверсии в слое нагретого до 1000-1100 С катализатора, а в продукты конверсии добавляют 3-6Х аммиака.

30986 1 ным 0,8. Продукты сгорания охлаждают в водяном охладителе до 22 С и направляют на осушку в слой снликагеля.

Далее процесс осуществляется аналогично примеру 1. Разница состоит в том, что в слой катализатора, нагретый до 1050 С, подают пропан, который конвертируется двуокисью углерода по реакции С Н + ЗСО = 6СО+ 4Н . Об1Î разовавшуюся контролируемую атмосферу, содержащую приблизительно 60

СО и 40 Н направляют в цементаци2 онную печь.

Пример 3. В камеру сжигания

15 подают углеводородный газ и воздух с коэффициентом расхода воздуха, равным 1 0. Продукты сгорания охлаждают до 30 С и осушают их на силикагеле.

Далее процесс осуществляют аналогич20 но примерам 1 и 2. В связи с тем, е- что при сжигании газа с коэффициентом расхода воздуха, равным 1,0, в продуктах сгорания остается некоторое количество кислорода, очищенный экзогаз очищают от О на палладиевом каталиХ заторе, после чего он поступает к потребителю.

В слой катализатора, находящийся в реторте генератора, подают бутан, 30 который конвертируется двуокисью углерода по реакции C Í„,+ 4СО

=8СО + 5Н ° Образовавшуюся атмосферу, содержащую приблизительно 61,5Х СО и 38,5 Н,подают в цементационную ц печь

Пример 4. Процесс осуществляют в соответствии с примером 1, но нри коэффициенте расхода воздуха, равном 1,0. Предварительной осушки

4б экзогаза в слое силикагеля не осуществляют. В результате этого в слой катализатора, куда подают метан, поступает газ-окислитель, содержащий приблизительно 83,3Х СО и 16,7 Н О.

Из реторты генератора выходит контролируемая атмосфера, содержащая

46 СО и 54Х Н,. В нее добавляют З аммиака, в результате чего образуется нитроцементационная контролируемая атмосфера, содержащая,X: СО 44,6;

Н. 52,4; ИНз 3. Укаэанную атмосферу направляют в печь для нитроцементации.

1 12

Изобретение относится к получению контролируемых атмосфер, применяемых, например, в химии, нефтехимии и металлургии, Цель изобретения — обеспечение воз можности получения газовой смеси, используемой для химической термообработки, Пример 1. В камеру сжигания подают углеводородный газ и воздух с коэффициентом расхода воздуха, равным 0,6. Продукты сгорания охлаждают о в водяном охладителе до 15 С и направляют их на осушку в адсорбер с силикагелем, где они осушаются до остаточного содержания влаги, соответствующего минус 40 С по точке росы, Осушенные продукты сгорания направляют на очистку от двуокиси углерода в адсорбер с цеолитами СаА-5, после чего очищенный экзогаз подают к потр бителю.

Отработавший такт адсорбции адсорбер переключают на регенерацию, которую ведут косвенным нагревом слоя через стенку g одновременной его продувкой. Выделившуюся при регенерации двуокись углерода вместе с продувочным газом собирают в емкость и направляют в реторту генератора с нагретым до 1000 С катализатором.

Туда же подают природный газ, состоящий в основном из метана. Последний конвертируется в слое катализатора двуокисью углерода по реакции СН„ +

+ C0 = 2СО + 2Н . Из реторты выходит контролируемая атмосфера, содержащая приблизительно по 50Х СО и Н . В атмосфере все же имеется некоторый, хотя и незначительный избыток водорода, образующийся вследствие того, что в реторту поступает не только

СО, но и небольшое количество водя ных паров, так как в слой цеолита экзогаз поступил осушенным до точки росы минус 40 С, а покинул слой цеолитов осушенным до минус 70 минус

80 С. Небольшое количество Н О вместе с СО попадает в слой катализатора и вступает в реакцию конверсии метана:

СН„+ Н О = СО + ЗН . Отсюда и некоторый избыток водорода в контролируемой атмосфере, часть которой (5Х от производительности установки) направляют на продувку слоя цеолитов.

Пример 2, В камеру сжигания подают углеводородный газ и воздух с коэффициентом расхода воздуха, равПример 5. Процесс осуществляют в соответствии с примером 2.

В выходящую из.слоя катализатора контролируемую атмосферу добавляют б аммиака и получают нитроцементационСоставитель Н.Бухарова

ТехредО.Гортвай Корректор И.Муска

Редактор С.Лисина ъ

Тираж 450 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2516/26

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 1230986 4 ную контролируемую атмосферу, содер- раствора. Охлажденные на насадке пажащую,X: СО " 56,4; H> " 37,6 и ры стекают обратно в кипятильник в

NH "- 6.

Ь виде раствора, а выделенная двуокись

Пример 6. В камеру сжигания углерода поднимается н через влагоотподают углеводородный газ и воздух g делитель (каплеуловитель) покидает с коэффициентом расхода воздуха, рав- колонку восстановления раствора. Ее ным 0,9. Продукты сгорания очищают от собирают в .емкость и направляют в редвуокиси углерода 15%-ным водим раст- торту генератора с нагретым до 1050 С, вором моноэтаноламина в колонке пог- катализатором. Туда же подают природлощения, в результате чего образуется 10 ный газ, состоящий в основном из меочищенная экзотермическая контролиру- тана. Метан конвертируют в слое катаемая атмосфера. Насыщенный двуокисью лизатора двуокисью углерода по реакуглерода раствор стекает в кнпятиль- ции СН + СО 2СО + 2Н . Из реторты ник, внутри которого размещена- каме- выходит контролируемая атмосфера, сора сжигания. За счет тепла сгорания t5 держащая приблизительно по 50Х СО газовоздушной смеси раствор моноэта- и Н . Для того, чтобы помимо указанной ноламина киаит, а пары его поднимаются реакции не протекало реакции конверв колонку восстановления раствора, сии водяным паром (СН + Н О C0 + где на кольцах Рашига происходит от- . + 3Н ), регенерированйую йз раствора деление выделившейся при кипении 20 двуокись углерода перед подачей в рераствора двуокиси углерода от самого торту осушают в слое адсорбента.