Реактор для получения ацетилена пиролизом углеводородных газов

 

Использование: химическая и нефтехимическая промышленность. Сущность изобретения: пластины; средства для раздельного ввода в реакционную зону углеводородных газов и кислорода выполнены профилированными. 4 ил.

, ЫХ,„, 1821237 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э . В 01 J 19/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ установлено средство 7 для раздельной

Изобретение относится к реакторам подачи углеводородного газа и кислорода, выполненное из набора профилированных термоокислительного пиролиза углеводородного газа и может быть использовано в пластин 8, причем каждая пластина соединена с одной смеМной пластиной верхними горизонтальными ребрами 9, а со второй химической и„нефтехимической .промышленности.

Целью изобретения является повышесмежной пластиной — боковыми вертикальwe производительности и надежности реными ребрами 10; Пластины установлены с актора, что связано с развитием поверхности контакта между кислородом и зазором и образуют между собой узкие щеуглеводородным газом на начальном участ- ли 11, открытые снизу в зону 12 реакции. ке струи. Патрубок для закалочной воды снабжен

На фиг, 1 изображен, общий вид реакто- форсункой 13 для закалки продуктов реакра; на фиг. 2 — средство для. раздельного ции в зоне 12. Средство 7 для раздельной ввода в реакционную зону углеводородного подачи углеводородов и кислорода соединегаза и кислорода; на фиг.3 и 4- схемы.эле- но с корпусом 1 при помощи фланцевого ментов профилированной пластины для соединения (не показано) и сваркой фланрасчета длины периметра контакта углева- цев со штуцерами 2, 3 для подачи углевододородного газа и кислорода. родов и кислорода в щели 11.

Реактор содержит футерованныйметал- Реактор работает следующим образом. лический корпус 1 с осевым штуцером 2 для

Углеводородный,гаэ поступает через штуцер 2 в узкие щели 11, образованные разде.ввода углеводородного газа и радиальным штуцером 3 ввода кислорода, установлен- ляющими. металлическими пластинами 8, и ными в верхней части корпуса 1 и патрубка- вытекает в реакционную зону 2 в виде тонми 4,5, 6 для ввода закалочной воды, отвода - - кой плоской струи, повторяющей конфигугаза пиролиза и остаточной воды соответст- рацию разделительных стенок. Кислород через ш гуцер 3 поступает в соседние щели

11 и вытекает в зону реакции в виде тонких венно.установленными в нижней части корпуса 1, в верхней части корпусэ 1

1 (21) 4884581/05 (22) 26.11.90 (46) 15;06.93. Бюл. ЬЬ 22 (71) Московский институт химического. машиностроения (72) О.Н,Ермолаев и И.Н,Тупицын (56) Авторское свидетельство СССР

М 1474167, кл. С 10 G 9/18, 1986. (54) РЕАКТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТИЛ ЕНА ЙИРОЛИЗОМ УГЛЕВОДОРОДНЫХ. ГА308 (57) Использование: химическая и нефтехимическая промышленность. Сущность изобретения.: пластины средства для раздельного ввода в реакционную зону углеводородных газов и кислорода выполнейы профилировайными. 4 ил, 1821237 струй. -На совпадающих границах начальных участках струй осуществляется. прямой

: контакт между реагирующими компонентами и устанавливается очень короткий фронт кинетического горения, в котором выделяется большое количество тепла, необходимого для процесса термического разложения оставшейся части углеводородного газа. Быстрый рост температуры на начальном участке струи приводит к интен- 10 сивиому нагреву прилегающих тонких слоев непрореагировавшего газа, к его термическому пиролизу за сантисекунды.

Кислород и углеводородные газы, пода-. ваемые с помощью средства 7, полностью 15 заполняют все сечение реакционной зоны

12, что исключает появление рециркуляционных токов в начальную зону реакции.

Продукты пиролиза, содержащие С йз. закаливаются охлаждакицей водой. подааа- 2о емой форсункой 13, и покидают реактор через пзтрубок 5, а остаточная вода и сежа— яерез пвтрубок 6.

Расчеты, подтверждающие повыщение производительности реакторе.

Преезводительность реактора при диффузионном способе подачи угяе@рдородного сырья и кислорода О тонкими струями пропорциональна начальному периметру контакта струй. 30

Для прямых плоских пластин периметр контакта струй cocT88hA8T

П -Z" ср, где Z —. число параллельно установленных пластин, 35 асср средняя длина пластины. . Для пластин. устаноелеиных а цилиндрическом корпусе,1ср ф4 (Ос — диаметр.

ЯГ распределителя). 40

Для профилированных пластин типа

"волна" (фиг.3) периметр контакта струй

Пв -2 пв ж гв, где r> — радиус волны пв числО волн, 45

tcp — средняя длина пластины

Пв Z (р Л/2.

Увеличение периметра контакта профилированной пластины по сравнению с пло-. ской пластиной составляет 50

Пв с X

П - ср 2

Для профилированной пластины типа

"пила" (фиг.4) периметр контакта струй

Пл Z. пл !э где а- угол при вершине зуба, 1,.— длина границы зуба. 4- b/sfn а/2

b — основание зуба,, b - dcplпл

n — число выступов на пластине л, D и 3 1 72 Увеличение периметра контакта профилированной пластины типа "пила" по сравнению с плоской пластиной

Пл 1

П э1паг2

При углах при вершине, равных соответственно 90О, 40О, ЗОО. это увелйчение составляет:

90Π— 1,42, 40 — 1,56, ЗОО- 3,0

Таким образом, применение профилированных пластин при диффузионном способе подаче исходных веществ является надежным способом повышения производительности реакторов в 1,6-2,0 раза по сравнению с газовыми распределителями с плоскими пластинами.

Реактор обеспечивает повышение производительности примерно в 1,5 раза за счет развития поверхности контакта между реагирующими компонентами с одновременнойинтенсификацией тепло- и массообменных процессов в более тонких струях.

Формула изобретения

Реактор для получения ацетилена пиролизом углеводородных газов, содержащий футерованный металлический корпус с осевым штуцером для подачи углеводородного газа и радиальным штуцером для подачи кислорода, установленными в верхней части корпуса, и патрубками для подачи закалочной воды, отходящей воды и удаления газов пиролиза, установленными в нижней части корпуса, средство для раздельного ввода в реакционную зону углеводородных газов и кислорода, установленное в верхней части корпуса и выполненное из набора установленных с зазором между ними rtapanлельных пластин, каждая из которых соединена с одной смежной пластиной вер-. хними горизонтальными ребрами; а с дру- . гой смежной пластиной — боковыми вертикальными ребрами, о т л и ч а ю щ и йс я тем,.что, с целью повышения производительности и надожности реактора, каждая пластина выполнена профилированной, 1821237

1.821237

4ИГ. 3

Составитель А.Чал-Борю гехред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Гунько

Редактор

Заказ 2079 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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