Аппарат для пиролиза углеводородного сырья

 

Изобретение относится к черной металлургии , в частности к доменному производству или бескоксовому восстановлению металлов, может быть использовано в сажевой промышленности. Цель изобретения - повышение производительности за счет улучшения теплообмена и гидродинамики процесса. Для получения сажеводородной смеси предлагается аппарат с жидким теплоносителем (ЖТ) 13,который нагревается в камере 3, потоком газообразного теплоносителя (ГТ) уносится в циклон 9, где идет сепарация смеси. Далее нагретый ЖТ поступает в камеру 4, где через него продувается природный газ. Продукты пиролиза вместе с ЖТ поступают в циклон 17, где идет разделение сажеводородной смеси и ЖТ. Охлажденный ЖТ поступает в камеру 3, а сажеводороднэя смеськ потребителю. Использование двух циклонов с перекрестным сливом ЖТ позволяет достичь высокой производительности аппарата. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС1ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 10 G 9/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.1

К A8TOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4455551/26 (22) 05.07.88 (46) 30.09.91. Бюл. ¹ 36 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г,И, Носова (72) С,В, Картавцев и И.В. Портнова (53) 665.531 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 763449, кл. С 10 G 9/34, 1977.

Авторское свидетельство СССР

¹ 487926, кл. С 10 G 9/34, 1973, (54) АППАРАТДЛЯ ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству или бескоксовому восстановлению металлов, может быть использовано в саже... Ы,„, 1680759 А1 вой промышленности. Цель изобретения— повышение производительности за счет улучшения теплообменэ и гидродинамики процесса. Для получения сажеводородной смеси предлагается аппарат с жидким теп-, лоносителем(ЖТ) 13, который нагревается в камере 3, потоком газообразного теплоносителя (ГТ) уносится в циклон 9, где идет сепарация смеси. Далее нагретый ЖТ поступает в камеру 4, где через него продувается природный газ. Продукты пиролиза вместе с ЖТ поступают в циклон 17, где идет разделение сажеводородной смеси и ЖТ.

Охлажденный ЖТ поступает в камеру 3, а сажеводородная смесь — к потребителю. Использование двух циклонов.с перекрестным сливом ЖТ позволяет достичь высокой производительности аппарата. 4 ил.

1680759

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству или бескоксовому восстановлению металлов, и может быть использовано в металлургии, доменном производстве, химической промышленности, Цель изобретения — повышение производительности аппарата эа счет улучшения теплообмена и гидродинамики процесса, На фиг. 1 изображено устройство, вид спереди, разрез; на фиг. 2 — то же, горизонтальный разрез; на фиг. 3 — то же, вертикальный разрез; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 2.

Устройство содержит корпус 1, разделенный перегородкой 2 на нагревательную

3 и реакционную 4 камеры, Нагревательная камера 3 снабжена патрубком 5 ввода газообразного теплоносителя, патрубком

6 вывода отработанного газообразного теплоносителя, шахтой 7 и решеткой 8. На нагревательную камеру 3 установлен улиткообраэный циклон 9 с горизонтальной осью. В днище циклона 9 установлен сливной желоб 10, соединенный переточным окном 11 с шахтой 12, На решетке 8 размещен слой жидкого теплоносителя 13, Реакционная камера 4 снабжена патрубком 14 ввода сырья и патрубком 15 вывода продуктов пиролиза. Шахта 12 служит для нагрева сырья, В реакционной камере 4 установлена решетка 16. На камеру 4 установлен циклон 17 улиткообразной формы с горизонтальной осью и направлен в противоположную сторону относительно циклона 9. В днище циклона 17 установлен сливной желоб 18, соединенный переточным окном 19 с нагревательной камерой 3. Циклоны 9 и 17 располвжены диагонально один относительно другого. Решетки 8 и 16 расположены над патрубками 5 и 14 ввода соответственно, Переточные окна 11 и 19 выполнены в перегородке 2, В верхней части камер 3 и 4 выполнены заливные отверстия 20, в днище камер 3 и 4 под решетками 8 и 16 — сливные отверстия 21.

В качестве жидкого теплоносителя необходимо испольэовать вещества, не вступающие в реакцию с сажеводородной смесью, например медь, латунь, чугун.

Устройство работает следующим образом, l

Для пуска аппарата надо разогреть его до температуры, превышающей температуру кристаллизации расплава (в случае меди или чугуна до 1200 — 1250 С) подачей газообразного теплоносителя через патрубки 5 и 14, при этом патрубок 15 реакционной камеры 4 закрывают..

Для более быстрого разогрева аппарата до рабочей температуры в патрубках 5 и 14 можно расположить газогорелочные устройства, рассчитанные на подачу газа и воздуха (окислителя), Затем заливают через отверстия 20 заранее определенное опытным путЕм количество расплава теплоносителя и отключают подачу окислителя через патрубок 14 реакционной камеры 4 и увеличивают подачу углеводородного газа до номинального рабочего, Горение в поддоне реакционной камеры прекращается, После запуска аппарата на решетке 8 в нагревательной камере 3 находится расплав жидкого теплоносителя 13, Через патрубок 5 ввода в камеру 3 подают газообразный теплоноситель, который заполняет все пространство камеры 3 под решеткой 8, Далее газообразный теплоноситель продувают через расплав, который при этом нагревают до температуры продуктов отработанного теплоносителя, Продувку расплава жидкого теплоносителя ведут со скоростью 60 — 70 м/с. Газ, поднимаясь, увлекает с собой частицы расплава, Смесь поступает в циклон 9, где происходит разделение смеси на газ, который выводят через патрубок 6, и расплав, который оседает на стенки циклона 9, а затем по сливному желобу 10 через переточное окно 11 попадает на решетку 16 реакционной камеры 4. Через патрубок 14 ввода в пространство под решеткой камеры

4 подают сырье, которое продувают через нагретый расплав со скоростью 50 — 70 мlс, при этом происходит нагрев и термическое разложение продуктов пиролиэа — сажеводородной смеси. Образованные продукты пиролиэа, поднимаясь, уносят с собой частицы расплава, Смесь поступает в циклон

17, где происходит разделение смеси на продукты пиролиэа, которые выводят через патрубок 15, и расплав, который стекает по сливному желобу 18 и через переточное окно 19 поступает в нагревательную камеру 3 на решетку 8. Цикл замыкается.

Отверстия аварийного слива выполнены в днищах. Сливные отверстия 21 заделывают огнеупорной массой, так же как летки плавильных печей, а в случае остановки аппарата отверстия разделывают и весь жидкий теплоиоситель сливают в аварийные емкости, Затем отключают подачу углеводородного газа в камеру 4 через патрубок 14 и газообразного теплоносителя в камеру 3 через патрубок 5.

Наличие циклонов улучшает гидродинамику процесса за счет ликвидации лобового удара, застойных зон и параэитных

1680759 потоков, снижает гидравлические потери.

Улиткообразность циклонов позволяет сепарировать высокоскоростной поток эмульсии на газовую и жидкую фазы, что обеспечивает высокую производитель- 5 ность аппарата, Противоположное направление улиток циклонов и наличие сливных желобов к переточным окнам, выполненных в днище циклонов, позволяют вести перекрестный слив жидкого 10 теплоносителя по. кратчайшему пути, что улучшает теплообмен, гидродинамику и увеличивает производительность устройства. Установка решеток в камерах над патрубками ввода позволяет расширить 15 поверхность контакта газообразного и жидкого теплоносителя, что интенсифици-. рует процесс теплообмена и повышает производительность устройства примерно в 5 раз по сравнению с известным устрой- 20 ством.

Формула изобретения

Аппарат для пиролизэ углеводородного сырья в жидком теплоносителе, включающий корпус, снабженный патрубками ввода сырья и газообразного теплоносителя и вывода продуктов пиролиза и отработанного газообразного теплоносителя и разделенный перегородкой с переточными окнами для циркуляции жидкого теплоносИтеля на реакционную и нагревательную камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата зэ счет улучшения теплообмена и гидродинамики процесса, камеры снабжены решетками установленными над патрубками ввода, циклонами улиткообразной формы с горизонтальными осями и противоположным направлением улиток, установленными в верхней части камер, и сливными желобами к переточным окнам, установленными в днище камер.

1680759

Составитель В,Кудряшов

Техред М,Моргентал Корректор M.Øàðoøè

Редактор М.Петрова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3285 Тираж 330 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5