УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСЩЕПЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ ПОСРЕДСТВОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИСКРЫ Советский патент 1934 года по МПК C10G15/00 

Для расщепления углеводородов их подвергают давлению, вводят в длинную горизонтально расположенную трубу, а затем, без доступа воздуха, взрывают посредством зажигания или от электрической искры, или от накаленной иглы. Далее труба для расщепления охлаждается водой, давление понижается путем открывания от руки определенных вентилей, а затем, опять таки от руки открываются винтовые затворы, чтобы можно было продуть через трубу водород и таким образом удалить из трубы продукты реакции. Этот способ отнимает много времени вследствие того, что управление всей аппаратурой происходит только от руки.

В предлагаемом устройстве все существенные операции происходят механически, для чего вентили для ввода углеводородов, водорода или т.п. для выдувания сажи устраиваются в виде шиберных или поворотных вентилей и приводятся в действие посредством вала с кулаками. Равным образом и зажигание введенных углеводородов также происходит механически. Вместе с тем пространству, в котором происходит расщепление, придают малые размеры для того, чтобы оно после каждого процесса расщепления могло быстро охлаждаться и продуваться. Благодаря этому промежутки времени, в течение которых совершаются отдельные движения, могут быть сделаны очень короткими и быть точно установлены, так что процессы расщепления повторяются быстро через доли минуты или секунды. Кроме того, пружина, нажимающая на вентиль, выпускающий продукты реакции, может быть так урегулирована, чтобы он действовал, как предохранительный вентиль.

На чертеже изображен вертикальный разрез предлагаемого устройства для расщепления углеводородов с механически управляемыми вентилями впуска и выпуска.

Цилиндр 1 снабжен на фланцах 2 крышкой 3, в которую с одной стороны вставлена труба 4 для подвода углеводородов, подлежащих расщеплению. К устью трубы 4 примыкает выем 5, который замыкается конусом вентиля 6, со штангой 7. На нажимной ролик 8 штанги 7 действует кулачная шайба 9, которая сидит на валу 10 и вместе с ним вращается. Давлению кулачной шайбы 9 противодействует пружина 12, нажимающая на упор 11 штанги 7 и снова закрывающая вентиль. С другой стороны цилиндра в крышку 3 вставлена труба 13, подводящая водород; и здесь также к устью трубы 13 примыкает выем 14, закрывающийся конусом вентиля 15. Вентильный конус сидит на штанге 16, причем на ее нажимной ролик 17 действует кулачная шайба 18, сидящая также на оси 10. Третья сидящая на той же оси кулачная шайба 19 управляет зажиганием, служа контактным валиком. Кулачная шайба 20, сидящая на оси 10 в стороне от цилиндра, действует на штангу 21, которая нажимает на рычаг 23, подвижной около оси подшипника 22. В прорези рычага 23 проходит штанга 24, которая по другую сторону прорези имеет утолщение. Таким образом, рычаг 23, отклоняясь, увлекает за собой штангу 24, несущую на себе конус вентиля 25, который замыкает выпускное отверстие 26 цилиндра 1. К отверстию 26 примыкает расширенная выемка 27, которая замыкается пробкой 28. В выемку 27 входят две трубы 29, служащие для отвода образовавшейся сажи, водорода и т.д. Упирающаяся в опору 30 пружина 31 Так нажимает на упор 32 на штанге 24, что вентиль 25 находится в закрытом положении. Только увеличение давления в цилиндре 1 или натяжение, производимое рычагом 23 на штангу 24, открывают временно конус вентиля. Рубашка 33 служит для охлаждающей воды вокруг цилиндра 1. Вал 10, приводимый во вращение небольшим электромотором, устанавливает свои кулаки таким образом, что все вентили закрыты. При дальнейшем вращении вала 10 сначала открывается вентиль 6 и впускает в цилиндр 1 углеводород или т.п. После того, как цилиндр наполнится, вентиль 6 закрывается, и тогда происходит при посредстве кулака 19 зажигание углеводородов Затем открывается вентиль 25, так что образовавшиеся от взрыва продукты реакции могут выйти через трубы 29. Кулак 20 удерживает вентиль 25 в открытом состоянии и, кроме того, открывается еще вентиль 15, так что находящийся под давлением водород может устремиться в цилиндр и продуть его через трубы 29. После того оба вентиля 25 и 15 снова закрываются и все процессы повторяются. Смотря по конструкции отдельных частей устройства для расщепления повторение всех процессов может быть доведено до чрезвычайной быстроты. В зависимости от расчетов силы пружины 31 уже повышение давления от взрыва может открыть вентиль 25, так что цилиндру 1 не придется выдерживать ни слишком большого давления, ни слишком высокой температуры. Запальная свеча 34 расположена впереди выпуска водорода, так что водород, устремляющийся в цилиндр, омывает свечу и очищает ее от могущей пристать сажи. Таким же образом и конус вентиля 25 всегда приподнимается только на незначительную высоту и благодаря продуванию водородом при оседании на место чист и не пропускает газов.

Устройство для расщепления углеводородов посредством электрической искры в периодически действующем аппарате, отличающееся тем, что для последовательного открывания и закрывания вентиля 6, впускающего углеводороды, вентиля 25, выпускающего продукты реакции, и вентиля 15, вводящего водород для продувания, применен общий кулачковый привод 10.