Способ сжигания органических веществ в индукционной печи и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>922587

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву. (22) Заявлено 050880 (21) 3005369/25-26

)51)hA Nl3 з

G 01 N 7/16 с присоединением заявки МГосударственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет.Опубликовано 230482. Бюллетень М 15 (53) УДК 543. 27 (088. 8) Дата опубликования описания 2304.82

В.В. Емельянов, В.Д. Тумашов, В.И. Дертев j „ ; и Е.Н. Карев (723 Авторы изобретения (71) Заявитель

Куйбышевское специальное конструкторское бюро Научнопроизводственного объединения Нефтехимавтоматика

I (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ.

В ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧИ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ .

Изобретение относится к приборо строению и может быть использовано для сжигания органических веществ в индукционной печи, для последующего анализа продуктов сгорания на предприятиях химической, нефтеперерабатывающей и других .отраслей промиаленности, связанных с производством и использованием нефтепродуктов.

Известно устройство, содержацее индуктор, помещаемый внутри него реактор, затвор реактора, толкатель тигля и тигель с кры»кой, в который помещена навеска сжигаемого вещества с инициатором нагрева.

Однако из-за отсутствия устройства дожигания паров легких фракций, область применения его ограничена. сжиганием для последуйщего анализа только неорганических веществ, например металлов (1).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ сжигания органических веществ в индукционной печи, заключаюцийся в том, что тигель с навеской вецества и электропроводным инициатором нагрева внутри реактора помещают в высокочастотное поле с дожиганием выделяемых в начальный период паров вещества при контакте их с герметичной ампулой с запаянным в ней металлом, раэогреваемым тем же высокочастотным полем (2).

Способ осуществляется устройством для сжигания, содержащим индуктор, помецаемый внутри него, затвор реактора, герметичную ампулу с запаянным в ней металлом, толкатель тигля и тигель с крышкой, в котором помещена навеска сжигаемого вещества с электропроводным инициатором нагрева.

Укаэанный способ имеет высокие энергозатраты за счет тепловой инерции ампулы из-за того,что ампула с ме- таллом постоянно находится в зоне индуктора индукционной печк и нагревается как в течение всего времени сжигания навески,составляющего 10-15 мин, так и в период между сжиганиями навесок.Необходимость же наличия разогре-

25 той ампулы в токе газа определяется временем выделения йевоспламенившихся паров, которое не превышает одной минутй. Все остальное время ампула потребляет энергию беэ необходимости, З0 причем. потребление энергии составля922587 ет порядка половины всей мощности, выделяемой индуктором.

Цель изобретения — снижение энер-, гозатрат за счет тепловой инерции ампулы.

Указанная .цель достигается тем, что согласно способу сжигания органических веществ в индукционной печи путем помещения тигля с навеской вещества и электропроводным .инициатором нагрева внутри реактора в вы- t0 сокочастотное поле с дожиганием вы.деляемых в начальный период паров вещества при контакте их с герметичной ампулой с запаянным в ней металлом, разогреваемым тем же высокочас- )5 тотным полем, в промежутках между сжиганиями навески ампулу вводят в зону высокочастотного поля, а в момент сжигания навески ампулу выводят из зоны.

Такой способ может быть реализован в устройстве, содержащем индуктор, помещаемый внутри него реактор, затвор реактора, герметичную ампулу с эапаянным в ней металлом, толкатель25 тигля и тигель с крышкой, в котором помещена навеска сжигаемого вещестsa с электропроводным инициатором нагрева, где ампула снабжена в верхней части ограничителями, на которых она свободно подвешена в реакто" ре, и упорами в нижней части, кон тактирующими с -крышкой тигля.

На фиг. 1 представлено устройство для осуществления предлагаемого способа сжигания органического вещест- З5 ва в индукционной печи в состоянии подготовки к сжиганию навески; на фиг. 2 - то же устройство в состоя. . нии, соответствующем сжиганию навески.

Устройство содержит индуктор 1, 40 питаемый,током высокой частоты, реактор 2, помещенный внутри витков индуктора и выполненный из неэлектропроводного огнеупорного материала (кварц, алунд и T,п.) . Внутри реак" 45 тора свободно подвешена герметичная ампула 3, опираясь на ограничители 4, с металлом 5, помещенным в ее нижней части. Нижний конец ампулы приближен к геометрическому центру индуктора. Амг ула может свободно перемещаться вверх вдоль оси индуктора и возвращаться в исходное состо« яние под действием своего веса. На нижнем конце ампулы.ймеются упоры 6.

С толкателем 7 конструктивно .совмещен затвор 8 и штуцер для подачи кислорода. Тслкатель снабжен плсщад» кой, на которую дтавится сменный,: тигель 9 с навеской продукта и пугими необходимыми компонентами (металл, катализатор и т.п.). Тигель закрыт крышкой 10 с отверстием в центре.

Устройство работает следующим образом. 65

На индуктор 1 устройства (см. фиг. 1), находящийся в состоянии подготовки к сжиганию навески, подается ток высокой частоты. Металл 5, запаянный внутри. ампулы 3 и находящийся вблизи геометрического центра ин,дуктора под воздействием высокочастотного поля разогревается и разогревает ампулу. Эатем толкателем 7 сменный тигель 9 с навеской нефтепродукта и закрытый крышкой 10 вводят в реактор (см. фиг. 2). При этом криака. 10 тигля входит в соприкосновение с упорами 6 на ампуле 3 и при . ,дальнейшем перемещении толкателя с тиглем поднимается с ним совместно.

Одновременно затвором 8 герметиэируется вход в реактор и через него начинает продуваться кислород. В реэультате этих действий тигель 9 зайет положение в центре индуктора, то вызывает интенсивное нагревание металла в тигле и навеске сжигаемого вещества. Ампула 3 выходит из зо-. ны индуктора и перестает нагреваться. Однако из-за свОей тепловой инерции, ампула некоторое время сохраняет температуру, достаточную для вос" пламенения паров легких фракций, выделяющихся иэ навески.

Пламя горящих паров также препятствует остыванию ампулы. Как только металл в тигле разогреется выше температуры воспламенения паров легких фракций, необходимость в устройстве дожига паров, каким является ампула

3, отпадает. Лишенная источников поддержания температуры ампула остывает. Находясь вне зоны индуктора она не потребляет энергии. Металл, содержащийся в тигле, находясь в зоне индуктора, будучи единственным потребителем энергии этого поля, станет разогревать пробу по требуемому режиму..

В процессе сжигания навески ампула не потребляет мощности, а в промежутках между сжиганиями в зоне индуктора отсутствует тигель. Таким образом, мощность индукционной печи. может быть снижена до 50%.

Формула, изобретения

1. Способ сжигания органических веществ в индукционной печи путем помещения тигля с навеской вещества и электропроводным инициатором нагрева внутри реактора в высокочастотное поле с дожиганием выделяеьых в начальный период паров вещества при контакте их с герметичной ампулой с запаянным s ней металлом, раэогреваемым тем же высокочастотным полем, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат за счет тепловой инерции ампулы, в промежут922587

Маив люстру заид

Кислород

Nvcaugat

Фиг.f

Составитель О. Чернуха

Техред Л. Пекарь Корректор А. Гриценко

Редактор Н. Бобкова

Заказ 2570/56 Тираж 883 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент,.г. Ужгород,.ул. Проектная, 4,ках между сжиганиями навески ампулу .вводят в зону высокочастотного поля, а s момент сжигания навески ампулу выводят из зоны.

2; Устройство для осуществления способа, содержащее индуктор, помещаемый внутри него реактор, затвор реакто1.а, герметичную ампулу с запа,янным в ней металлом, толкатель тигля и тигель с крышкой, в котором помещена навеска сжигаемого вещества с электропроводным инициатором нагрева, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что ампула снабжена в верхней части ограничителями, на которых она свободно подвешена в реакторе, и упо« рами в нижней части, контактирующими с крышкой тигля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР В 542283, кл. G 01 N 7/16, 1977.

10 2. Стандарт ASTN : Д1552-64, США.

Стандартный метод испытания на содержание серы в нефтепродуктах