Реактор для термического разложения топлив с внутренним нагревом твердым теплоносителем

 

Кла.сс 12ц, 4о № 116579

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Н. И. Решетин и Н. Ф. Рысаков

РЕАКТОР ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ТОПЛИВ

С ВНУТРЕННИМ НАГРЕВОМ ТВЕРДЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ

Заявлено 17 марта 1958 г. за № 59268! в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Конструкции камер термического разложения топлив (реакторов) для процесса с внутренним обогревом при помощи твердого теплоносителя применяются двух типов: барабанные (вращающиеся) и бункерные.

Барабанные реакторы требуют устройства специального привода, что усложняет и удорожает установку. Кроме того, необходимо тщательное уплотнение мест входа и выхода смеси и парогазовых продуктов из вращающегося барабана, что встречает значительные трудности и может вызывать загазовывание помещений. В бункерных реакторах частичное перемешивание топлива и теплоносителя происходит при входе в реактор либо с помощью шнека, либо путем подачи топлива на поток движущегося теплоносителя.

Процесс термического разложения идет в слое в течение 10 мин. и потому емкость реактора рассчитана на пребывание в нем значительного количества топлива и теплоносителя. Отвод продуктов разложения производится через верхнее зеркало слоя и требует значительного перепада давления, создаваемого при газовыделении, из-за чего заметно уменьшается давление, которое может быть использовано в циклоне, отвеивающем уносы из реактора. Во избежание большого выноса из слоя частиц полукокса и обеспечения сепарации их из потока в бункерных реакторах предусматривается дополнительный объем над слоем, что еще больше увеличивает размеры реакторов, особенно по диаметру.

Описываемая конструкция реактора (см. чертеж) представляет собой цилиндр, образованный из усеченных конических поверхностей с промежутками между ними. Благодаря этому по всей поверхности реактора происходит выход газов из смеси топлива и теплоносителя, передвигающихся в реакторе, Учитывая, что усиленное выгазовывание из слоя происходит в первые секунды пребывания его в реакторе, в верхнюю его часть (внутрь) вставляется сдвоенная коническая поверхность, выполt.åHt,à.", так же, как и сам цилиндр реактора, из усеченных конических поверхностей. В связи с этим порции смеси топлива и теплоносителя, поступающие в реактор, имеют возможность в первые секунды их пребывания в реакторе, выгазовывать в обе стороны поверхностей, по которым смесь скользит, что вдвое сокращает скорость выхода газов с поверхноi"Tåé. Равномерность выхода газов из слоя, опускающегося по верхнему конусу, обеспечивается наклонными решетками, составляющими поверхность реактора и облегчающими выход газов из частичек топлива. Развитие реактора в высоту с уменьшением его диаметра способствует сокращению пути выгазовывания частичек топлива и уменьшению перепада давления в слое топлива, что снижает уносы пыли с газами из реактора.

В рассматриваемом реакторе, развитом в высоту, будет улучшен также и теплообмен между частицами теплоносителя и топлива вследствие относительного перемещения частичек топлива и частиц кокса-теплоносителя, что и наблюдается в бункерах, содержащих смесь угольной и коксовой пыли, Более равномерным будет в рассматриваемой конструкции и выход смеси из реактора на выгрузочный питатель. B данном случае взят один питатель вместо нескольких, как это приходится делать при реакторах больших диаметров. Выделенные из реактора газы поступают в керамическое кольцо, окружающее поверхность реактора, и, двигаясь кверху, выделяют из своего объема частички пыли, увлеченные из реактора. Падая вниз, эти частички прибавляются к смеси, удаляемой из реактора снизу, а не удаляются газами из реактора в циклон. Таким образом в рассматриваемом типе реактора газы поступают из реактора в циклон более чистыми, что облегчает их очистку. Составление реактора из простых, негромоздких элементов значительно упрощает его изготовление и монтаж.

Предмет изобретения

Реактор для термического разложения топлив с внутренним нагревом твердым теплоносителем, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью облегчения отвода образующихся газов, уменьшения перепада давления по высоте слоя топлива и уноса пыли с газами из реактора, реактор выполняют в виде цилиндра из двух усеченных конусов, расположенных друг от друга на определенном расстоянии, обращенных один к другому большими основаниями.