Газы - сгорание
Cтраница 4
Они обладают высокой механической прочностью, их химические свойства и активность остаются высокими при колебаниях температуры. Однако активность катализаторов в процессе эксплуатации снижается, основной причиной потери активности является их сульфатация. Защита от сульфатирования достигается очень тщательным расчетом основных и вспомогательных горелок. Они должны давать газы сгорания, почти полностью свободные от кислорода. Поверхность катализатора после реакционной печи или вспомогательной горелки должна загружаться защитным катализатором для удаления следов кислорода. [46]
В камерных печах металл нагревают при постоянной температуре. В целях экономии топлива и улучшения условий нагрева пламенные печи оснащают рекуператорами - устройствами для подогрева воздуха, поступающего в печь. Рекуператор имеет ряд параллельных каналов. По одним из них пропускают газы сгорания, а по другим - нагреваемый воздух. Тепло газов сгорания передается нагреваемому воздуху через стенки каналов. [47]
Взятие взаймы воздуха возможно благодаря температурным ограничениям горячей стадии расширения газа в цикле Брайтона. Для современных газотурбинных детандеров максимально допустимая температура составляет 600 - 650 С. Она достигается при использовании только 6 % кислорода сжатого воздуха. Остальной кислород - это просто рабочий газ, как азот и газы сгорания, поэтому он может поглощаться в реакторе окисления этилена. Часть кислорода замещается образующимся СО2, так что для производства энергии можно использовать 85 % сжатого воздуха при потере давления около 0 3 - 0 4 МПа, а все потери объема и давления обусловлены расходом на процесс окисления этилена. Оптимально рассчитанные системы для одновременного производства окиси этилена и электрической энергии требуют дополнительных капиталовложений по сравнению с простыми установками, работающими на воздухе, но они могли бы стать экономичными, поскольку в 1970 - е гг. цены на энергию росли быстрее, чем цены на окись этилена. Однако крупнотоннажные установки, использующие кислород, могут конкурировать даже с этими системами. [48]
Регенерация осуществляется с псевдоожиженным слоем катализатора при противотоке газа-окислителя, поступающего под нижнюю распределительную решетку регенератора. Поскольку необходимо избегать перегревов, ведущих к дезактивации катализатора, регенерацию проводят смесью воздуха с газами сгорания топлива, содержащей только 2 - 3 объемн. При этом окись хрома все же частично окисляется в СгО3, и при восстановлении последней в реакторе получается вода, вредно влияющая на свойства катализатора. Во избежание этого в десорбер регенератора подают топливный газ, восстанавливающий катализатор, и еще ниже - азот, отдувающий пары воды и газы сгорания. После этого регенерированный катализатор при 640 - 650 С подхватывается транспортирующим газом и возвращается в реактор. [49]
Регенерация осуществляется с псевдоожиженным слоем катализатора при противотоке газа-окислителя, поступающего под нижнюю распределительную решетку регенератора. Поскольку необходимо избегать перегревов, ведущих к-дезактивированию катализатора, проводят регенерацию смесью воздуха с газами сгорания топлива, содержащей только 2 - 3 % ( об.) кислорода. При этом оксид хрома все же частично окисляется в СгО3, и при восстановлении последнего в реакторе получается вода, вредно влияющая на свойства катализатора. Во избежание этого в десорбер регенератора подают топочный газ, восстанавливающий катализатор, и еще ниже - азот, отдувающий пары воды и газы сгорания. Шсле этого регенерированный катализатор при 640 - 650 С подхватывают транспортирующим газом и возвращают в реактор. Газы регенерации проходят циклоны, расположенные в верхней ча: ти регенератора, и их тепло используют в котле-утилизаторе 6, где получается водяной пар. Затем в электрофильтре 7 улавливают захваченный газами катализатор и сбрасывают дымовые газы i атмосферу. Этот катализатор вновь возвращают пневмотранспортом в регенератор. [50]
Период дегидрогенизации длится около 60 мин. В течение этого времени температура выхода газа растет, а конверсия падает. Когда конверсия достигает 90 % от первоначального значения, бутан направляют в другой реактор, а отработанный катализатор регенерируют. Это осуществляется путем продува по трубам в течение 1 - 2 мин азота или газов сгорания для удаления углеводородов; затем в течение 55 - 58 мин подают газы сгорания с 2 - 4 % воздуха, при этом температура не должна быть выше 750 С, во избежание дезактивации катализатора. После этого в течение 1 - 2 мин трубы продувают азотом для удаления газов сгорания и воздуха. [51]
 |
Схема печи беспламенного горения. [52] |
Трубчатые печи предназначены для высокотемпературного нагрева нефти и нефтепродуктов в процессе их переработки. В термических процессах они играют также роль реакторного устройства. Печи работают следующим образом. Топочный мазут или газ сжигается в форсунках-горелках, расположенных в камере радиации. Газы сгорания из камеры радиации поступают в камеру конвекции, затем направляются в газосборник ( в нем установлен шибер-заслонка для регулирования тяги) и по дымовой трубе уходят в атмосферу. Газ или нефтепродукт одним или несколькими потоками поступает в верхние трубы конвекционного змеевика, проходит трубы настенных экранов камеры радиации и, нагревшись до необходимой температуры, выходит из печи. [53]
 |
Панельная горелка печи беспламенного горения.| Печь вертикально-факельного типа ПГ21П. [54] |
В последнее время на высокопроизводительных АВТ применяют печи вертикально-факельного типа. Эти печи оборудуются подовыми высокофакельными форсунками. В печи применяют горизонтальные трубные змеевики и предусматривается верхний отвод газов сгорания. Трубные змеевики могут быть одно -, двух - и четырех-поточными, ретурбентными и безре-турбентными. Ретурбенты, или калачи, размещаются в специальных камерах, расположенных вне топки и камеры конвекции. Камеры конвекции выполнены двухходовыми с разделительной горизонтальной металлической перегородкой. Газы сгорания могут быть отведены через дымовые трубы, устанавливаемые непосредственно на печи. [55]
Большинство летательных аппаратов в настоящее время оснащено газотурбинными - турбовинтовыми ( ТВД) и турбореактивными ( ТРД) - двигателями. В газотурбинных двигателях процесс сгорания топлива происходит в камерах сгорания, куда подается сжатый турбокомпрессором воздух и впрыскивается жидкое топливо. Воспламенение топлива производится электрической искрой. Подача воздуха и топлива, сгорание топлива и образование горячей струи газов происходят в газотурбинных двигателях одновременно и непрерывно, в едином потоке. Образовавшиеся газы в ТВД и ТРД используются по-разному. В ТВД они расширяются в турбине, вращающей компрессор для сжатия воздуха и воздушный винт, который создает основную тягу; окончательное расширение газов осуществляется в реактивном сопле, причем струей газов, вытекающих из сопла, создается дополнительная ( 8 - 12 % от общей) тяга. В ТРД газы сгорания расширяются в турбине, вращающей компрессор, а затем в реактивном сопле; тяга создается в результате истечения газов из сопла. [56]
Большинство летательных аппаратов в настоящее время оснащено газотурбинными - турбовинтовыми ( ТВД) и турбореактивными ( ТРД) - двигателями. В газотурбинных двигателях процесс сгорания топлива осуществляют в камерах сгорания, куда подают сжатый турбокомпрессором воздух и впрыскивают жидкое топливо. Воспламеняется топливо от электрической искры. Подача воздуха и топлива, сгорание топлива и образование горячей струи газов происходят одновременно и непрерывно, в едином потоке. Образовавшиеся газы в ТВД и ТРД используют по-разному. В ТВД они расширяются в турбине, вращающей компрессор для сжатия воздуха и воздушный винт который создает основную тягу; окончательное расширение газов осуществляется в реактивном сопле, причем струей газов, вытекающих из сопла, создается дополнительная ( 8 - 12 % от общей) тяга. В ТРД газы сгорания расширяются в турбине, вращающей компрессор, а затем в реактивном сопле; тяга создается в результате истечения газов из сопла. В современных ТРД газы после турбины направляют в форсажную камеру, в которой дополнительно сжигается часть топлива. Из форсажной камеры газы поступают в реактивное сопло с более высокой температурой и с большей скоростью, благодаря чему увеличивается сила тяги. [57]
Страницы: 1 2 3 4