SU1547843A2 - Reactor for thermal conversion of hydrocarbon gas - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к усовершенствованию реактора по авт. св. N1162476 и позвол ет повысить глубину конверсии. Реактор содержит узел горени  и камеру катализа, размещенные соосно. Узел горени  расположен в верхней части реактора и содержит корпус с патрубком дл  подвода воздуха и трубу дл  подвода первичного газа, снабженную сопловой насадкой, к которой присоединен стабилизатор, в широкой части которого размещен рассекатель. Реактор снабжен установленной между рассекателем и каналами ввода вторичного газа керамической вставкой с центральным проходным каналом, при этом отношение длины проточной части вставки к длине рассекател  составл ет 1-5, а отношение суммарных проходных сечений рассекател  к суммарным проходным сечени м стабилизатора - 1-4. 2 ил.The invention relates to an improvement of the reactor according to the authors. St. N1162476 and allows for increased conversion depth. The reactor comprises a combustion unit and a catalysis chamber, arranged coaxially. The combustion unit is located in the upper part of the reactor and contains a housing with a pipe for supplying air and a pipe for supplying the primary gas, equipped with a nozzle attachment to which the stabilizer is attached, in the wide part of which the divider is located. The reactor is equipped with a ceramic insert with a central bore channel installed between the diffuser and the secondary gas inlet channels, the ratio of the length of the insertion flow section to the length of the distributor being 1-5, and the ratio of the total passage sections of the distributor to the total regulator flow sections of the stabilizer is 1-4. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к конструкции реакторов дл  автотермической конверсии углеводородных газов, используемых дл  генерировани  контролируемой по составу и свойствам атмосферы в технологических процессах термообработки деталей машин и дл  восстановлени  металлов из окислов,и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № 1162476.The invention relates to the design of reactors for the autothermal conversion of hydrocarbon gases used to generate atmosphere controlled in composition and properties in technological processes of heat treatment of machine parts and for the recovery of metals from oxides, and is an improvement of the invention according to the author. St. No. 1162476.

Цель изобретени  - улучшение состава конвертированного газа (повышение глубины конверсии).The purpose of the invention is to improve the composition of the converted gas (increasing the conversion depth).

На фиг. 1 показан реактор, общий вид; на фиг. -2 - узел горени .FIG. 1 shows the reactor, a general view; in fig. -2 - burning unit.

Реактор состоит из узла горени  и камеры катализа, размещенных вдоль общей (преимущественно вертикальной) оси, образующих общий осевой канал дл  прохода газов и заключенных в корпусы, соединенные друг с другом герметично. Узел горени  расположен в верхней части реактора и содержит нефутерованный цилиндрический корпус 1,The reactor consists of a combustion unit and a catalysis chamber, placed along a common (mostly vertical) axis, forming a common axial passage for the passage of gases and enclosed in housings that are connected to each other tightly. The combustion unit is located in the upper part of the reactor and contains a non-lined cylindrical body 1,

к которому присоединен патрубок 2 дл  подвода воздуха, трубу 3 дл  подвода первичного газа, снабженную сопловой насадкой 4, к которой присоединен узкой частью стабилизатор 5, выполненный в виде перфорированного конуса, и рассекатель 6, выполненный в виде перфорированного цилиндра и установленный соосно с кольцевым зазором относительно корпуса 1. Между стабилизатором 5 и верхним торцом корпуса 1 расположен патрубок 2. Рассекатель 6 присоединен к широкой части стабилизатора 5 и образует вместе с ним камеру горени . Камера катализа размещена в нижней части реактора и содержит футерованный корпус 7 с патрубком 8 дл  вывода конвертированного газа, присоединенным к его нижней части. В днище корпуса закреплен герметизированный патрубок 9 дл  выгрузки катализатора. Футеровка корпуса 7 образует камеру катализа, расположенную по ходу газов после камеры горени , между ни01to which is connected a pipe 2 for supplying air, a pipe 3 for supplying a primary gas, equipped with a nozzle nozzle 4, to which a stabilizer 5, made in the form of a perforated cone, and a divider 6, made in the form of a perforated cylinder and mounted coaxially with an annular gap, are attached by a narrow part with respect to the housing 1. Between the stabilizer 5 and the upper end of the housing 1 there is a nozzle 2. A divider 6 is attached to the wide part of the stabilizer 5 and forms with it a combustion chamber. The catalysis chamber is located in the lower part of the reactor and contains a lined casing 7 with a nozzle 8 for the output of the converted gas attached to its lower part. At the bottom of the housing, a sealed 9 is fixed to unload the catalyst. The lining of the housing 7 forms a catalysis chamber located along the gases after the combustion chamber, between n

-U-U

||

00 400 4

оэoh

ЮYU

ми размещен узел ввода вторичного газа, содержащий корпус 10 с патрубком 11 дл  ввода вторичного газа, и радиальные каналы 12 дл  прохода вторичного газа. Кольцевое пространство между корпусом 10 и футеровкой  вл етс  коллектором вторичного газа.A secondary gas inlet unit is placed, comprising a housing 10 with a pipe 11 for introducing secondary gas, and radial channels 12 for passing secondary gas. The annular space between the housing 10 and the lining is the secondary gas collector.

Между рассекателем 6 и каналами 12 установлена керамическа  вставка 13 с проходным каналом 14, диаметр которого равен внутреннему диаметру рассекател . Соотношение суммарных проходных сечений рассекател  и стабилизатора выбрано в пределах 1 S4/SK 4, а соотношение длин проточной части и рассекател  - з пределах .5.Between the divider 6 and the channels 12 there is installed a ceramic insert 13 with a passage channel 14, the diameter of which is equal to the internal diameter of the divider. The ratio of the total flow areas of the dissector and stabilizer is selected within 1 S4 / SK 4, and the ratio of the lengths of the flow part and the dissector is within the limits of .5.

Реактор работает следующим образом Первичный углеводородный газ через трубу 3 и сопловую насадку 4 ввод т в камеру горени , а общий поток воздуха через патрубок 2 ввод т в верхнюю часть корпуса 1, откуда через отверсти  стабилизатора 5, а также через кольцевой зазор и отверсти  в рассекателе 6 он поступает в камеру горени  рассредоточенным потоком, обеспечива  по ходу газов вдоль оси плавное изменение коэффициента расхода воздуха и смешение избыточного воздуха с продуктами полного сгорани  первичного газа при а 3,0-5,0. Указанный поток газов проходит по каналу 14 вставки 13 до местаThe reactor operates as follows. Primary hydrocarbon gas through pipe 3 and nozzle nozzle 4 is introduced into the combustion chamber, and the total air flow through pipe 2 is introduced into the upper part of the housing 1, from where through the holes of the stabilizer 5, as well as through the annular gap and holes in the divider 6, it enters the combustion chamber in a dispersed flow, ensuring along the gases along the axis a smooth change in the air flow rate and the mixing of excess air with the products of complete combustion of the primary gas at а 3.0-5.0. The specified stream of gases passes through the channel 14 of the insert 13 to the place

ввода вторичного газа (каналы 12). Вторичный газ через патрубок 11, коллектор и радиальные каналы 12 ввод т в поток нагретого газа, выход щего из камеры горени  и движущегос  по каналу 14.input secondary gas (channels 12). The secondary gas through the pipe 11, the collector and the radial channels 12 are introduced into the stream of heated gas exiting the combustion chamber and moving through the channel 14.

Поток реагирующих газов после узла смешени  поступает на катализатор в камере катализа, где происходит неполное окисление вторичного углеводородного газа кислородом воздуха и продуктами полного горени  - двуокисью углерода и вод ным паром - до образовани  целевого продукта (смеси СО и Н2 с примес ми , , СН4, остальное азот), который через патрубок 8 отвод т к потребителю.The flow of reacting gases after the mixing unit enters the catalyst in the catalysis chamber, where incomplete oxidation of the secondary hydrocarbon gas with oxygen of the air and products of complete combustion — carbon dioxide and water vapor — occurs before the formation of the target product (mixture of CO and H2 with impurities,, CH4, the rest is nitrogen), which is discharged through pipe 8 to the consumer.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Реактор дл  автотермической конверсии углеводородного газа по авт. св. № 1162476,The reactor for the autothermal conversion of hydrocarbon gas by ed. St. No. 1162476, отличающийс  тем, что, с целью повышени  глубины конверсии, он снабжен установленным между рассекателем и каналами дл  ввода вторичного газа керамической вставкой с центральным проходным каналом, диаметр которого равен внутреннему диаметру рассекател , при этом отношение длины проточной части вставки к длине рассекател  составл ет 1-5, а отношение суммарных проходных сечений рассекател  к суммарным сечени м стабилизатора составл ет 1-4.characterized in that, in order to increase the conversion depth, it is provided with a ceramic insert installed between the divider and channels for introducing secondary gas with a central flow channel, the diameter of which is equal to the internal diameter of the dissector, the ratio of the length of the flow part of the insert to the length of the dissector being 1- 5, and the ratio of the total flow-through sections of the dissector to the total sections of the stabilizer is 1-4. ИAND 11eleven Шиг.гShig.g