Способ получения защитной атмосферы Советский патент 1981 года по МПК C21D1/74 

154) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНОЙ АТМОСФЕРЫ

Изобретение, относится к производству защитных атмосфер, применяемых при термической обработке металлов, и можетбыть использовано на заводах металлургической и машиностроительной промышленностей. Известен способ получения защитной атмосферы на основе продуктов горения углеводородного газа, соглас но.которому продукты горения углеродородного, газа охлаждают в теплообме нике регенератора, очищгиот от окиси углерода путем конверсии с водяным паром и от двуокиси углерода абсорбционным способом, осушают и подают потребителю Til. Однако этот способ не предусматри вает подогрев продуктов горения пере конверсией для создания оптимальных условий проведения процесса инверсии, от которых зависит качество за щитной атмосферы. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения защитной атмосферы предполагающий предварительный подо рев продуктов горения nepej конверсией. По этому способу углеводородный газ сжигают в камере сжигания. Образующиеся при этом продукты горе ни-я проходят через кипятильник (теплообменник) регенератора, где охлаждаются и поступаютГЕ конвертер. Перед конвертером продукты горения подогревают до оптимальной температуры процесса конверсии в теплообмен нике за счет тепла конвертированного газа и в электрических газонагревателях ; Основной подогрев осуществляют электрические газонагреватели, так как при изменяющейся производительности агрегата обеспечить оптимальную температуру продуктов горения перед конверсией за счет регенеративного подогрева в теплообменнике весьма затруднительно. Прошедшие конверсию продукты горения очищают от двуокиси углерода, осушают и направляют потребителю 12. Недостатком этого способа являются повышенные энергозатраты на получение защитного газа за счет электрического подогрева продуктов горения перед конверсией. Цель изобретения - уменьшение энергозатрат при одновременном обеспечении оптимальных условий, конверсии. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения защитной атмосферы, предполагающему предварительный подогрев продуктов горения перед конверсией, часть продуктов горения, определяемую из соотношениякоме Х.ОН6 t качСндч - tper с per КОМИ tn..c -tper -срег где - начальная оптимальная температура продуктов горения перед конверсиейРС) средняя теплоемкость продуктов горения перед конверсией, ккал/м град fcpg,.- температура продуктов горения после теплообмен ника,С; Cpgp- теплоемкость продуктов горения после теплообмен ника, ккал/м град; K.w температура продуктов го рения после камеры сжига ния,ос; KJcV теплоемкость продуктов горения после камеры сжи гания, ккал/м град, перед охлаждением отделяют от основного потока и смешивают перед конвер сией с продуктами горения, прошедшими охлаждение в теплообменнике регенератора. Ввод неохлажденных продуктов горе ния в продукты горения перед конверсией для подогрева последних позволяет отказаться от использования электрических газонагревателей и теп лообменника и тем самым уменьшить энергозатраты, которые в основном и определяют себестоимость защитной ат мосферы, получаемой из природного га за. На чертеже представлена схема пол чения защитной атмосферы, поясняющая предлагаемый способ. Природный газ 1 и воздух 2 после смешивания поступают в камеру сжигания 3, соединенную газоходом 4 с теп лообменником 5 регенератора 6. Сжигание производят с недостатком возду Газоход 4 одновременно является контактным теплообменником, в -котором осуществляется испарение конденсата 7 для создания избытка паров воды, необходимого для проведения конверси окиси углерода. Продукты горения, по тупающие в темлообменник 5 с темпера турой , охлаждаются в нем до температуры 150-170°С, отдавая тепло насыщенному раствору моноэтаноламина Конверсию осуществляют в конверторе на низкотемпературном катализаторе (например НТК-4) при оптимальной тем пературе 210с, поэтому продукты гор ния перед конверсией подогревают, вв дя в них по байпасу 9 неохлажденные в теплообменнике продукты горения. Если разность между оптимальной температурой конверсии и температуро направляемых на конверсию продуктов горения достаточно большая (например ольше 80°С), то продукты горения пеед конверсией можно дополнительно одогревать за счет тепла конвертироанного газа, пропуская .их через тепообменник 10 (на чертеже изображен унктирной линией). После конверсии с температурой 250° С продукты горения проход я через теплообменник 11, охлаждаются и поступают в абсорбер 12, где освобождаются от двуокиси угерода. Затем продукты горения пропускат через холодц-льник 13, камеру бсуши холодом 14, адсорберы 15 и подают отребителю с содержанием примесей,: О ij 0,05, СО i 0,04, Од 0,002 и Осу-( енным до температуры точки росы от 50 до -60°С. Предлагаемый способ получения защитной атмосферы позволяет уменьшить энергозатраты на производство защитной атмосферы и тем самым снизить ее себестоимость. Формула изобретения Способ получения защитной атмосферы, включающий сжигание, углеводородного топлива, охлаждение продуктов горения в теплообменнике регенератора, конверсию окиси углерода с предварительным подогревом продуктов горения, очистку от двуокиси углерода и осушку, отличающийс я тем, что, с целью, уменьшения энергозатрат при одновременном обеспечении оптимальных условий конверсии, часть продуктов горения, опре- деляемую из соотношения „ . с ц -tPercper. к.с .с-к- tper срег где turtu начальная оптимальная температура продуктов горения перед конверсией,с; Сцдц- средняя теплоемкость продуктов горения перед конверсией, ккал/м град; tper- температура продуктов горения после теплообменника регенератора,°С; Ср - теплоемкость продуктов после теплообменника регенератора, ккал/м град t - температура продуктов горения после камеры сжигания, °С; теплоемкость продуктов горения после камеры сжигания, ккал/м град, отделяют от основного потока перед охлаждением и смешивают перед конверсией с продуктами горения, прошедшими охлаждение в теплообменнике регенератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

гГх/У

2. Малышев Б.В. и Девочкина Т.И Агрегаты для производства контролип руемых атмосфер конструкции Стальпроекта.- Сталь, 1974, 5, С.465-Г 469.