Реактор туннельного типа для получения ацетилена неполным сжиганием метана в кислороде Советский патент 1960 года по МПК B01J12/00 

Известен реактор туннельного типа для получения ацетилена неполным сжиганием метаиа в кислороде, снабженный кольцевой горелкой с конусным соплом, ось кольца которого делит радиус туннеля пополам.

Описываемый реактор по сравнению с известным позволяет интенсифицировать процесс и устранить отложение сажи в реакционной зоне реактора.

В этих целях конусное сопло горелки снабжено лопастными завихрителями и центральным кольцевым каналом для подачи стабилизирующего горение кислорода.

На фиг. 1 изображена схема реактора; на фиг. 2 - схема кольцевой горелки с конусным соплом.

Реактор туннельного типа имеет кожух / с огнеупорной футеровкой, окно 2 для зажигания смеси метана и кислорода, термопару 5, расположенную в верхней части реактора кольцевую горелку 4 с конусным соплом и снабженную паровой рубашкой 5 реакционную зону 6 и закалочную зону 7.

Конусное сопло кольцевой горелки 4 охлаждается паром, поступающим в паровую рубашку 5 через патрубок 8 и выходящим через патрубок 9. CMCiCb метана и кислорода через патрубок 10 поступает в кольцевой канал п. Через центральный кольцевой канал 12, подается стабилизирующий горение кислород; канал 12 охлаждается паром, проходящим через центральный канал J3.

Во избежание излишних потерь давления и энергии, горелка и сопло выполнены с сечением по всей длине (от смесителя до места вылета газовой смеси) большим, чем выходное сечение сопла.

№ 126105- 2 -

Конусное (СОПЛО горелки снабжено лопастными завихрителями 14 с наклоном лопастей на угол 45°. Угол наклона конуса сопла составляет 30-45°. Сопло установлено так, что ось его кольца делит радиус туннеля (канала реактора) пополам. Средние скорости вылета из сопла и движение газов в реакционной зоне 6 значительно меньше критических (90-150 м1сек и меньше). Отношение скорости вылета газов из сопла к скорости движения газов в реакционной зоне принято равным в пределах 1,2-1,5, что позволяет снизить расход энергии на сжатие газа. Время завершения горения смеси определяется толщиной ш,ели сопла и количеством лопастных завихрителей.

Конструкция реактора и горелки обеспечивает проведение процесса во врашательном турбулентном потоке при средних скоростях на выходе из сопла 110-180 м/сек и в реакторе - не более 150 м1сек, соотношении этих скоростей, равном 1,2-1,5 с -разбивкой: струи газа кольцевым соплом с завихрителями и со стабилизацией процесса горения подачей кислорода до 5% (от общего количества смеси) в центр струи.

Центральная подача кислорода обеспечивает перенос зоны максимальных температур с периферии в центр реактора, кладка которого таким образом предохраняется от оплавления.

При установившемся режиме и использовании метаноки|Слородпой смеси Следующего состава в % объеме: метана 63-61, кислорода 38-36, азота 1,0 выход ацетилена составляет 30-32% от теоретического. На 1 м исходной смеси образуется около 3 з сажи.

Предмет изобретения

Реактор туннельного типа для получения ацетилена неполным сжиганием метана в кислороде, снабженный кольцевой горелкой с конусным соплом, ось кольца которого делит радиус туннеля пополам, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процеоса и устранения отложения сажи в реакционной зоне, конусное сопло горелки снабжено лопастными завихрителями и центральным кольцевым каналом для подачи стабилизирующего горения кислорода.