Cтраница 2
Для проведения окислительного пиролиза применяют одно - и многоканальные реакторы. [16]
На рис. 1 - 17 и 1 - 18 приведены схемы многоканальных реакторов, общим элементом в которых является многосопловая горелка, выполненная в виде горелочной плиты с большим числом отверстий относительно малого диаметра. [17]
Одноканальный реактор со шнековым завихрите-лем. [18] |
Общей особенностью всех рассмотренных одноканальных реакторов является относительно большая длина реакционной зоны по сравнению, например, с многоканальными реакторами. Поэтому реакционную зону приходится футеровать огнеупорными керамическими материалами, способными выдержать большие скорости газов и высокую температуру. [19]
Ведение процесса в одноканальных реакторах характеризуется высокими скоростями газового потока ( 150 - 300 м / сек) без его расчленения на отдельные струи; в многоканальных реакторах - малыми скоростями реакционного газового потока ( 50 - 60 м / сек) с расчленением его перед зоной горения на большое количество мелких струй. [20]
По этой схеме ( рис. V-32) природный газ и кислород подогреваются до 650 С в совмещенном змеевиковом подогревателе 2 за счет тепла дымовых газов и поступают в многоканальный реактор 3 со смесителем. Газы пиролиза проходят закалку водой и при 100 С направляются на дальнейшее охлаждение в полый скруббер 4, орошаемый горячей и холодной водой, а затем в мокропленочный электрофильтр 5 прямоугольного сечения. Очищенные от сажи газы окончательно охлаждаются в скруббере-охладителе 6 ( до 30 - 35 С) и поступают на стадию выделения и концентрирования ацетилена. [21]
Защитные блокировки реактора срабатывают в следующих случаях: при повышении или понижении давления метано-кислородной смеси перед горелкой реактора; при возрастании температуры в смесителе или в отдельных отверстиях горелки ( в случае многоканального реактора); при понижении температуры реакционных газов после закалки ( это свидетельствует о затухании горения); при уменьшении давления природного газа или кислорода; при падении давления воды, поступающей на закалку; при понижении давления конденсата, расходуемого на охлаждение горелки. [22]
Основной недостаток этих аппаратов заключается в том, что в случае проскока пламени за горелочную плиту в предреакционном пространстве начинается горение. Проскок пламени в многоканальных реакторах возможен чаще, чем в одноканальных, из-за меньших скоростей потока метано-кислородной смеси. Для прекращения горения реактор оснащается специальными автоматическими приборами - блокировками, которые прерывают подачу кислорода или подают азот, разбавляющий метано-кислородную смесь. [23]
К числу канальных реакторов относятся реактор первой в мире АЭС - Обнинской, реакторы первых двух блоков Белоярекой АЭС им. АТЭЦ в Билибино, большой многоканальный реактор - реактор РБМК-ЮОО. Гетерогенный уран-графитовый реактор канального типа РБМК-ЮОО ( рис. 5.5) имеет электрическую мощность 1000 МВт и тепловую мощность 3140 МВт. Он размещен в бетонной шахте ( 21 6 - 21, 7 - 25 5 м) и выполняется в виде цилиндрической кладки из графитовых блоков. Кладка состоит из вертикальных графитовых колонн. В их центральных отверстиях помещены технологические и специальные каналы. Графитовая кладка заключена в герметическую полость - реакторное пространство, ограниченное цилиндрическим кожухом, нижней опорной и верхней металлоконструкциями. Внутренняя полость охлаждается смесью гелия и азота, которая также предотвращает окисление графита. [24]
Основным недостатком многоканальных реакторов является возможность горения смеси в предреакционном пространстве в случае проскока пламени за горелочную плиту. Проскок же пламени в многоканальных реакторах возможен чаще, чем в одноканальных, из-за меньших скоростей потока метано-кислородной смеси. [25]
Горелочная плита таких реакторов имеет 700 - 800 отверстий диаметром 8 - 10 мм. Однако в последнее время появились многоканальные реакторы, горелочные плиты которых имеют отверстия до 35 мм в диаметре со спиралеобразными вставками в них для увеличения скорости газа в каналах с целью предотвращения обратных проскоков газа. При применении каналов большего диаметра срок службы горелочной плиты увеличивается. [26]
Реакционная печь для получения ацетилена термоокислительным пиролизом метана.| Многоканальный реактор с щелевым смесителем. [27] |
За рубежом наибольший интерес представляют многоканальные реакторы типа Заксе, а также реактор, разработанный бельгийской фирмой СБА. [28]
Многоканальный реактор. [29] |
Кроме того, в газах содержатся небольшие количества высших углеводородов [ включая 0 1 - 0 2 % ( об.) диацетилена ], а также сажи, азота, аргона и кислорода. На рис. IV.2 показан один из многоканальных реакторов для окислительного пиролиза, где процесс проводится в ламинарном или слабо турбулентном потоке. Выходящие из реакционной зоны горячие газы подвергают закалке, впрыскивая мелкие капли воды; при этом достигается большая поверхность соприкосновения. Реакционная камера представляет собой вертикальный канал, сообщающийся с горизонтальной топочной камерой. Метано-кислородная смесь поступает в топочную камеру через смеситель. Температура этого потока повышается до 700 - 800 С за счет сжигания небольшой части метана. В месте сопряжения реакционного канала с топочной камерой расположена горловина печи. При стабильном режиме температура в реакционном канале повышается до 1200 - 1300 С. Продолжительность пребывания газов в канале не превышает 0 005 с. В нижней части реактора на выходе из канала размещена закалочная камера. [30]