Метанокислородная смесь
Cтраница 3
Добавим, что промежуточный характер формальдегида в реакции термического окисления метана и образование окиси углерода в этой реакции исключительно путем окисления формальдегида были установлены на основании кинетического метода применения меченых атомов ( см. выше, стр. Кинетические кривые обоих промежуточных веществ представлены на рис. 94, на котором приводится также кривая изменения давления метанокислородной смеси в ходе реакции. [31]
Исследован процесс термоокнслительного пиролиза метана под давлением. Установлено, что время смешения подогретых метана и кислорода с повышением давления должно изменяться, определена необходимая величина скорости вылета метанокислородной смеси из сопла горелки. Скорость сгорания единицы объема метанокислородной смеси необходимо увеличивать прямо пропорционально увеличению давления, время пребывания газов в реакционной зоне уменьшить на величину, пропорциональную увеличению давления. [32]
Одним из методов получения ацетилена является термоокислительный пиролиз метана. Для удаления сероорганических соединений природный газ предварительно обрабатывают в адсорбере сероочистки, затем очищается от механических примесей на фильтрах, нагревается до 450 С и смешивается с кислородом. Метанокислородная смесь подвергается пиролизу. Газы пиролиза охлаждаются и очищаются от сажи и смолы на электрофильтрах, а потом в пенных аппаратах. [33]
Исследован процесс термоокнслительного пиролиза метана под давлением. Установлено, что время смешения подогретых метана и кислорода с повышением давления должно изменяться, определена необходимая величина скорости вылета метанокислородной смеси из сопла горелки. Скорость сгорания единицы объема метанокислородной смеси необходимо увеличивать прямо пропорционально увеличению давления, время пребывания газов в реакционной зоне уменьшить на величину, пропорциональную увеличению давления. [34]
Все вышеизложенное свидетельствует о перспективности осуществления процесса термоокислительного пиролиза природного газа при повышенном давлении. Однако в настоящее время в литературе отсутствуют достаточно надежные кинетические данные, позволяющие определить хотя бы основные технологические показатели процесса термоокислительного пиролиза природного газа при повышенном давлении и тем более выбрать оптимальное давление процесса. Представляет также интерес определить влияние разбавления исходной метанокислородной смеси водородом на показатели процесса при повышенных давлениях. [35]
Согласно данным тех же авторов, нормальная скорость горения практически не зависит также и от различных активных добавок, оказывающих существенное влияние на самовоспламенение горючих смесей. Отсюда следует, что механизм самовоспламенения и механизм воспламенения от фронта пламени различны. Из данных Бартоломе [347], относящихся к горению богатой метанокислородной смеси ( 63 % СН4 37 % О2), далее, следует, что на нормальную скорость горения сравнительно мало влияет и предварительный подогрев газовой смеси. Так, подогрев смеси на 1000 приводит к увеличению и0 от 30 до 80 см в сек. Из этого факта Бартоломе делает вывод, что все процессы, идущие в смеси при температуре ниже 1000 С, не оказывают решающего влияния на нормальную скорость. [36]
 |
Схема печи термоокислительного пиролиза метана. 1 - печь, 2 - плита. [37] |
На рис. 73 приведена упрощенная схема печи термоокислительного пиролиза метана. Подогретые метан и кислород вводят в верхнюю часть печи /, где они смешиваются. У нижнего края футерованной части печи установлена плита 2 из огнеупорного материала с большим количеством отверстий. Метанокислородная смесь проходит через отверстия, и под плитой происходит превращение метана. Для получения большого выхода ацетилена и предотвращения полного разложения метана с выделением углерода газы должны находиться в зоне высоких температур очень малое время. Поэтому ниже плиты 2 впрыскивается вода, которая при соприкосновении с продуктами реакции резко снижает их температуру. [38]
Одноканальный реактор ( рис. 2.13) футерован огнеупорным материалом. Метанокислородная смесь из смесителя поступает в кольцевой зазор, разделенный на несколько секторов. Скорость движения газов в секторе равна 150 - 200 м / с. Горение метанокислородной смеси происходит в реакционной зоне 4, где создается необходимая для процесса температура. Для стабилизации горения по центру горелки подают небольшую струю кислорода. На выходе из реакционной зоны газы подвергают закалке водой в зоне 5 и затем направляют на переработку. [39]
Поскольку процесс протекает в автотермическом режиме, для поддержания температуры 1500 С, необходимой для разложения метана, соотношение начальных объемов СН4 и Оа должно составлять 100: ( 60 - г - 65), что находится вне пределов взрываемости этих смесей. Опасные концентрации могут возникнуть лишь во время смешения, проводимого при достаточно высокой скорости и турбулентности потока газов. Само горение метана характеризуется некоторым периодом индукции, длительность которого зависит от температуры и давления. Для метанокислородных смесей указанного выше состава при атмосферном давлении и 600 С период индукции составляет ж 2 с, что ограничивает время от смешения предварительно подогретых газов до их попадания в горелки, где происходит самовоспламенение смеси. [40]
Как видно, исходные данные для всех установок практически одинаковы. Однако показатели работы этих установок существенно различаются как между собой, так и по степени достижения проектных норм. Прежде всего следует обратить внимание на отклонения от проектных норм фактических значений температуры предварительного подогрева исходных газов. Приведенные в таблице температуры характеризуют тот уровень, выше которого работа реакторов становится весьма нестабильной вследствие воспламенений метанокислородной смеси в зоне смешения и последующих отключений реакторов. [41]
Страницы: 1 2 3