РЕАКТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ САЖИ Советский патент 1997 года по МПК C09C1/50 

Описание патента на изобретение SU1241697A1

Изобретение относится к области получения технического углерода и может быть использовано в реакторах для получения сажи.

Целью изобретения является повышение выхода сажи, ее однородности и производительности реактора.

На чертеже изображен реактор, разрез.

Реактор содержит основной трубопровод 1, соосно и последовательно установленную камеру горения 2, реакционную камеру 3, крыльчатку 4 с лопастями 5 суперкавитирующего профиля, полую ступицу 6, дополнительный трубопровод 7, кольцевые коллекторы 8 и 9, кольцевые каналы 10 и 11, трубопровод 12, патрубки 13, 14 и 15 для подачи воздуха на распыл и топлива на горение, установленные в корпусе 16 реактора 2, форсунку 17 с отверстиями 18, задатчики расхода сырья и воздуха 19, 20 и 21.

Реактор работает следующим образом. Углеводородное сырье по трубопроводу 12 подается в основной трубопровод 1, в котором проходит через крыльчатку 4. Через полую ступицу 6 крыльчатки 4 по трубопроводу 7 также подается часть сырья. Из коллекторов 8 и 9 по кольцевым каналам 10 и 11 двумя потоками распыливающий воздух подается в полость трубопровода 1 как до крыльчатки, так и после нее. При этом благодаря воздействию крыльчатки 4 с лопастями 5 суперкавитирующего профиля и подаче распыливающего воздуха по каналу 10 за элементами крыльчатки в жидкости возникает режим развитого кавитационного (суперкавитационного) течения. Расход сырья и воздуха устанавливается задатчиками 19 и 20. При этом скорость сырья возрастает от 2-3 м/с (перед крыльчаткой) до 10-15 м/с (поле крыльчатки). Жидкость вскипает и образуются микропузырьки воздуха, которые за крыльчаткой схлопываются с образованием кумулятивных микроструй. Воздух, подаваемый по кольцевому каналу 11 (его расход регулируется задатчиком 21) за крыльчатку 4, образует каверны, которые также схлопываются с образованием микроструй. За счет кавитационно-кумулятивного воздействия в зоне за крыльчаткой твердые частицы и включения, находящиеся в сырье, размалываются и равномерно распределяются в его объеме.

Образующаяся воздушно-сырьевая смесь низкой плотности и вязкости поступает в форсунку 17, где через отверстия 18 распыляется в камеру горения 2. При этом сырьевая смесь дополнительно диспергируется распыливающим воздухом, поступающим тангенциально через патрубок 4.

В реакционной камере 3 происходит смешение сырья с турбулентным потоком продуктов сгорания топлива, подаваемого через патрубок 15, и разложение сырья до получения технического углерода (сажи). Изменяя толщину, длину и угол атаки лопаток крыльчатки, имеющих клиновидный профиль с острой передней кромкой, получают режимы развитого кавитационного течения жидкости, обеспечивающие сохранность элементов крыльчатки от кавитационного разрушения.

Заявленный и известный реакторы были подвергнуты сравнительным испытаниям при использовании низкокачественного сырья (с высокой коксуемостью). Установлено, что выход сажи за счет одновременного разложения и вовлечения в процесс ароматических углеводородов, находящихся в твердом состоянии, увеличился на 7% При этом степень однородности сажи повысилась в 1,5 раза, а производительность реактора за счет уменьшения остановок (благодаря снижению его коксуемости) увеличилась на 70%
Режимные параметры при испытании следующие: расход сырья 650 кг/ч, расход воздуха для сжигания топлива 2530 нм3/ч, общий расход воздуха на распыл сырья 400 нм3/ч, температура в зоне реакции 1560oC. Кавитирующая крыльчатка содержит от 2 до 4 лопастей (оптимальное количество 3), установленных под углом 40-50o к набегающему потоку.

Похожие патенты SU1241697A1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САЖИ 1987
  • Пищенко Л.И.
  • Монятовский В.В.
  • Русин В.Б.
  • Кленин В.А.
  • Ермолов А.М.
  • Кочетов В.И.
  • Цеханович М.С.
  • Самохвалов А.С.
SU1572006A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САЖИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1984
  • Пищенко Л.И.
  • Монятовский В.В.
  • Сидерка А.М.
  • Русин В.Б.
  • Скрыль А.А.
  • Токарев Ю.Н.
SU1329158A1
КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР ОКИСЛЕНИЯ БИТУМА 1984
  • Пищенко Л.И.
SU1249746A1
Диспергатор 1983
  • Немчин Александр Федорович
  • Анистратенко Владимир Алексеевич
  • Касиянчук Василий Дмитриевич
  • Иванов Владимир Сергеевич
  • Щепкин Владимир Иванович
SU1183162A1
СМЕСИТЕЛЬ 1988
  • Пищенко Л.И.
  • Килимник Н.Г.
SU1534816A1
КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР 1989
  • Пищенко Л.И.
  • Килимник Н.Г.
SU1672653A1
КАВИТАЦИОННЫЙ ТЕПЛОВОЙ ГЕНЕРАТОР 1997
  • Пищенко Леонид Иванович
  • Меренков Юрий Александрович
RU2131094C1
ФОРСУНКА 1986
  • Пищенко Л.И.
  • Головко А.М.
  • Яхно О.М.
SU1417560A1
СМЕСИТЕЛЬ 1990
  • Пищенко Л.И.
  • Килимник Н.Г.
  • Пищенко И.Л.
SU1732530A1
Смеситель 1989
  • Пищенко Леонид Иванович
  • Денежный Джон Трофимович
  • Килимник Николай Геннадиевич
SU1699567A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 241 697 A1

Реферат патента 1997 года РЕАКТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ САЖИ

Реактор для получения сажи, содержащий трубопровод со средством для подачи сырья и воздуха, соосно и последовательно установленную камеру горения, реакционную камеру, горелочное устройство и крыльчатку с лопастями, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода сажи, ее однородности и производительности реактора, перед камерой горения в основном трубопроводе размещена крыльчатка с лопастями суперкавитирующего профиля, установленная на полой ступице, соединенной с дополнительным трубопроводом для подачи сырья, основной трубопровод снабжен кольцевыми коллекторами для подачи распыливающего воздуха, установленными перед крыльчаткой и соединенными кольцевыми каналами с внутренней полостью трубопровода перед крыльчаткой и после нее.

Формула изобретения SU 1 241 697 A1

Реактор для получения сажи, содержащий трубопровод со средством для подачи сырья и воздуха, соосно и последовательно установленную камеру горения, реакционную камеру, горелочное устройство и крыльчатку с лопастями, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода сажи, ее однородности и производительности реактора, перед камерой горения в основном трубопроводе размещена крыльчатка с лопастями суперкавитирующего профиля, установленная на полой ступице, соединенной с дополнительным трубопроводом для подачи сырья, основной трубопровод снабжен кольцевыми коллекторами для подачи распыливающего воздуха, установленными перед крыльчаткой и соединенными кольцевыми каналами с внутренней полостью трубопровода перед крыльчаткой и после нее.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года SU1241697A1

Авторское свидетельство СССР N 736612, кл
Разборный с внутренней печью кипятильник 1922
  • Петухов Г.Г.
SU9A1

SU 1 241 697 A1

Авторы

Пищенко Л.И.

Монятовский В.В.

Даты

1997-09-20Публикация

1984-05-30Подача