СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА Советский патент 1966 года по МПК C01B21/26 

Способ получения окислов азота при высоких температурах в результате сжигания горючего в Воздухе, обогащенном кислородом, известен. Известны также способы «закалки этих окислов, например, путем адиабатического расширения в сопле Лаваля или методом впрыска воды в продукты сгорания. При первом способе наблюдается недостаточное для принятой разницы давлений на входе.и выходе из сопла понижение температуры, при втором - ограничение впрыска воды ввиду трудностей улавливания окислов азота из продуктов сгорания, сильно разбавленных водяным паром. Чтобы интенсифицировать процесс «закалки, предлагают комбинировать оба метода. При этом температура снижается как за счет адиабатического охлаждения, так и за счет испарения воды, что уменьшает перепад давления и разбавление водой. Кроме того, впрыск воды за критическим сечением сопла создает особо благоприятные условия для диспергирования и испарения воды, а также закалки продуктов реакции. С другой стороны, впрыск воды способствует торможению и охлаждению сверхзвукового потока. в камеру сгорания, совмещающую роль подогревателя и реактора, подают горючую смесь, состоящую из 10% природного газа, 45% воздуха и 45% кислорода, под давлением 10 ата. Продукты сгорания, образующиеся в реакторе, подвергаются скоростной закалке до 1000°С в сопле Лаваля с одновременным впрыском воды за критическим сечением сопла. Выходящая паро-газовая смесь поступает в газовую турбину, приводящую в движение генератор, на одном валу с которым находится воздушный компрессор. Выходящие из турбины газы проходят подогреватель воздуха и направляются на абсорбцию окислов азота. Реактор представляет собой цилиндр, по оси которого расположена камера сгорания, выполненная в виде набора фасонных колец из двуокиси циркония. Такое устройство предусматривает уменьшение передачи тепловых напряжений и возможность растрескивания, а также замену отдельных колец. За слоем ZrO идут последовательно слои окиси магния, шамота, пеношамота, асбеста и, наконец, корпус из малоуглеродистой стали. Между слоями ZrOa и MgO имеется кольцевой зазор, через который проходит обогащенный кислородом воздух неред смешением с горючим. Здесь воздух дополнительно подогревается и одновременно обеспечивается тепловой режим теплоизоляции. Нагретый воздух.

пройдя %ge3 коллектор, смешивается с природным газом в камере сгорания.

Процесс проводится с рециркуляцией эквимолярной смеси N3+02, остающейся после удаления СОа и абсорбции окислов. Высокое рабочее давление способствует повышению температуры горения и равновесного выхода NO. В этих условиях выход NO в конечном газе- ЗДУо.

Предмет изобретения

Способ получения окислов азота при высокой температуре путем сжигания горючего в воздухе с применением для «закалки полученных окислов сопла Лаваля, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса «закалки, за критическим сечением сопла в газовый поток продуктов реакции впрыскивают воду.