DE1205959B

DE1205959B - Apparatus for the production of acetylene

Info

Publication number: DE1205959B
Application number: DEZ7783A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Hans Gaensslen; Dipl-Math Horst Kummer; Dr Franco Simonini; Thomas Abele
Original assignee: HJ Zimmer Verfahrenstechnik
Current assignee: HJ Zimmer Verfahrenstechnik
Priority date: 1960-01-30
Filing date: 1960-01-30
Publication date: 1965-12-02

Description

Vorrichtung zur Herstellung von Acetylen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Acetylen durch unvollständige Verbrennung von Kohlenwasserstoffen mittels Sauerstoff, bestehend aus einem Brennerblock mit wenigstens einem Durchlaß für das Gemisch aus Kohlenwasserstoff und Sauerstoff.Apparatus for Making Acetylene The invention relates to to a device for the production of acetylene by incomplete combustion of hydrocarbons by means of oxygen, consisting of a burner block with at least one passage for the mixture of hydrocarbon and oxygen.

Die partielle Oxydation von Kohlenwasserstoffen, vorzugsweise Methan, mittels Sauerstoff zur Herstellung von Acetylen wurde bisher technisch so ausgeführt, daß Sauerstoff und ein Kohlenwasserstoff oder ein Kohlenwasserstoffgemisch erwärmt und schnell gemischt wurde und das Gemisch dann durch einen Brennerblock geleitet und angezündet wurde. The partial oxidation of hydrocarbons, preferably methane, by means of oxygen for the production of acetylene has been carried out so far technically, that oxygen and a hydrocarbon or a hydrocarbon mixture heated and mixed quickly and then passed the mixture through a burner block and was lit.

Bei der Flammumsetzung entsteht außer Acetylen auch Ruß, der sich an der der Flamme zugewandten Seite des Brennerblocks niederschlägt. Durch den Rußniederschlag wird die Oberfläche des Brennerblocks verändert. Hierdurch werden die Gasströmungsverhältnisse beeinflußt, was zu einer Umsatzminderung führt und wegen der Notwendigkeit der Entfernung des Rußes Betriebsunterbrechungen iiötig macht. In addition to acetylene, soot is also formed during the conversion of the flame precipitates on the side of the burner block facing the flame. Because of the soot the surface of the burner block is changed. This reduces the gas flow conditions affects, which leads to a decrease in sales and because of the need for removal the soot makes operational interruptions necessary.

Der gebildete Ruß muß in regelmäßigen Abständen mechanisch abgetragen werden. Dies bedingt eine dauemde Kontrolle des Brennerblocks, Beanspruchung des Personals und eine Abkratzvorrichtung. Eine mechanische Beschädigung des Blocks beim Abkratzen des Rußes ist nicht ausgeschlossen. The soot formed must be mechanically removed at regular intervals will. This requires constant control of the burner block, stress on the Staff and a scraper. Mechanical damage to the block when scraping off the soot is not excluded.

Um diesen Nachteilen entgegenzuwirken, hat man schon versucht, die Rußbildung bzw. den Rußansatz dadurch zu verhindern, daß man dem Brennerblock eine wassergekühlte Platte vorlegte. Hierdurch wird der Nachteil zwar gemildert, jedoch nicht beseitigt. In order to counteract these disadvantages, attempts have already been made to use the To prevent soot formation or the build-up of soot by giving the burner block a water-cooled plate presented. This alleviates the disadvantage, but it does not eliminated.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1071075 ist auch schon eine Vorrichtung zur Herstellung von Acetylen bekannt, bei welcher das vorgewärmte Gasgemisch durch eine poröse Trennwand hindurch in die Reaktionszone eingeleitet wird. Durch diese Maßnahme sollen Flammrückschläge und Frühzündungen verhindert werden. Zwar unterbindet bei dieser Vorrichtung der Gasdurchsatz durch die Trennwand die Entstehung eines Rußbelages, jedoch erfordert diese Vorrichtungsausgestaltung wegen des sehr erheblichen Strömungswiderstandes der porösen Trennwand eine ungünstig hohe Verdichtung des Gasgemisches, damit dieses durch die Platte hindurchtreten kann. There is also a device from the German patent application 1071075 known for the production of acetylene, in which the preheated gas mixture through a porous partition is introduced through into the reaction zone. Through this Measure to prevent flashbacks and premature ignition. Although prevents In this device, the gas throughput through the partition gives rise to a Soot coating, however, requires this device design because of the very significant Flow resistance of the porous partition an unfavorably high compression of the Gas mixture so that it can pass through the plate.

Die Erfindung bezweckt nun die Verhinderung eines Rußansatzes an einem Brennerblock, durch den das Gasgemisch über wenigstens einen Durchlaß hindurchtritt. Erfindungsgemäß geschieht das da- durch, daß im Abstand von der dem Verbrennungsraum zugewandten Seite des Brennerblocks eine den Durchlaß oder die Durchlässe frei lassende poröse Platte angeordnet ist, die von einem fiießfähigen Mittel durchdrungen werden kann und mit einer Zufuhreinrichtung für das fließfähige Mittel in Verbindung steht. The invention now aims to prevent the build-up of soot a burner block through which the gas mixture passes via at least one passage. According to the invention, this happens by that at a distance from that of the combustion chamber facing side of the burner block a passage or passages leaving free porous plate is arranged, which are penetrated by a flowable agent can and is connected to a supply device for the flowable agent.

Die poröse Platte kann aus ausreichend temperaturbeständigem keramischem oder metallkeramischem Material bestehen. The porous plate can be made of sufficiently temperature-resistant ceramic or metal-ceramic material.

Als fließfähiges Mittel kann zweckmäßig entweder Wasser oder Luft vorgesehen sein. An Stelle von Luft kann auch Stickstoff oder Sauerstoff verwendet werden. Die Porosität der Platte richtet sich natürlich nach dem gewählten fließfähigen Mittel. Either water or air can expediently be used as the flowable medium be provided. Instead of air, nitrogen or oxygen can also be used will. The porosity of the plate depends of course on the selected flowable Middle.

Wird Wasser als fließfähiges Mittel verwendet, so verdunstet dies an der der Flamme zugewandten Grenzfläche. Bei Verwendung von Luft oder Sauerstoff als fließfähiges Mittel muß die Menge des pro Zeiteinheit an der Grenzfläche austretenden fließfähigen Mittels mit dem Sauerstoffgehalt des zu verbrennenden Gemisches abgestimmt werden, da der die poröse Platte durchsetzende Sauerstoff bei der Verbrennung des zu verbrennenden Gemisches mitwirkt. If water is used as a fluid medium, it evaporates at the interface facing the flame. When using air or oxygen as a flowable medium, the amount of the fluid that emerges per unit of time at the interface must be flowable agent matched with the oxygen content of the mixture to be burned because the oxygen permeating the porous plate during the combustion of the to be burned contributes.

Selbstverständlich hat man es in der Hand, die Durchtrittsgeschwindigkeit des fließfähigen Mittels durch die poröse Platte durch Bestimmung deren Porosität und des Druckes, mit dem das fließfähige Mittel zugeführt wird, zu regeln. Of course you have it in your hand, the speed of passage the flowable agent through the porous plate by determining its porosity and to regulate the pressure at which the flowable agent is supplied.

Nach einer Ausbildung der Vorrichtung gemäß Erfindung ist die poröse Platte an ihrer Grenzfläche mit dem Durchlaß oder an ihren Grenzflächen mit den Durchlässen unporös gemacht oder abgedeckt. According to one embodiment of the device according to the invention, the device is porous Plate at their interface with the passage or at their interfaces with the Passages made non-porous or covered.

Nach einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung der Erfindung ist die poröse Platte, wenn es sich um eine runde Platte handelt, an deren Außengrenzfläche oder, wenn es sich um eine mehreckige Platte handelt, an deren Außengrenzflächen unporös gemacht oder abgedeckt. Das Unporösmachen kann durch oberflächiges Zusammenschmelzen des Sinterkörpers oder durch Anbringung einer Füllmasse für die an der Oberfläche gelegenen Hohlräume der Sinterplatte erfolgen. Die Abdeckung kann erfolgen, indem der Durchlaßkanal als Rohr ausgebildet ist, der den eigentlichen Brennerblock bis zur Höhe der der Flamme zugewandten Fläche der porösen Platte überragt. Die Abdeckung der porösen Platte am Umfang des Brennerblocks kann auch durch einen Mantel besorgt werden. According to a further embodiment of the device of the invention is the porous plate, if it is a round plate, at its outer boundary surface or, if it is a polygonal plate, at its outer boundary surfaces made non-porous or covered. It can be rendered non-porous by superficial melting of the sintered body or by applying a filling compound for the on the surface located cavities of the sintered plate. The cover can be done by the passage is designed as a tube, which the actual burner block up protrudes to the level of the surface of the porous plate facing the flame. The cover the porous plate on the circumference of the burner block can also be taken care of by a jacket will.

Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung in der Weise, daß der Zuführraum für das fließfähige Mittel durch die poröse Platte, die Seitenbegrenzung des Brennerblocks und die Wand des Durchlaßkanals oder der Durchlaßkanäle gebildet wird. The design of the device is particularly advantageous of the invention in such a way that the feed space for the flowable agent through the porous plate, the side boundary of the burner block and the wall of the passage channel or the passage channels is formed.

Es ist besonders vorteilhaft, eine Platte zu verwenden, durch die das fließfähige Mittel möglichst parallel zur Richtung des Stromes des zu verbrennenden Gemisches aus der porösen Platte austritt. It is particularly advantageous to use a plate through which the flowable agent as parallel as possible to the direction of the current to be burned Mixture emerges from the porous plate.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung und des nachstehenden Beispiels erläutert. The invention is based on the drawing and the following example explained.

In der Zeichnung ist ein Brennerblock im Schnitt dargestellt, bei dem der eigentliche Brennerblock 1 von zwei Durchlaßkanälen durchsetzt ist. Die poröse Platte 3 ist an dem der Flamme zugewandten Ende der Durchlaßkanäle 2 angeordnet unter Belastung eines Abstandes von der der Flamme zugewandten Seite des Blocks 1. 4 ist der Ansatzstutzen für das fließfähige Medium, welches die poröse Platte 3 durchdringen soll. Dieses tritt durch den Ansatzstutzen 4 in den Raum 5 ein, welcher begrenzt wird durch den Block 1, die Durchlaßkanäle 2, die poröse Platte 3 und den Mantel 6. In the drawing, a burner block is shown in section, at which the actual burner block 1 is penetrated by two passage channels. the porous plate 3 is arranged at the end of the passage channels 2 facing the flame under loading a distance from the side of the block facing the flame 1. 4 is the connecting piece for the flowable medium, which the porous plate 3 should penetrate. This occurs through the connection piece 4 in the space 5, which is limited by the block 1, the passage channels 2, the porous plate 3 and the Coat 6.

Die Pfeile A deuten die Bewegungsrichtung des zu verbrennenden Gemisches und der Pfeil B die Bewegungsrichtung des fließfähigen Mittels an. The arrows A indicate the direction of movement of the mixture to be burned and the arrow B indicates the direction of movement of the flowable agent.

Sauerstoff und Methan werden erhitzt, gemischt und durch die Durchlaßkanäle 2 geleitet. Als fließfähiges Medium wird Wasser verwendet, das über den Stutzen 4 und den Raum 5 der porösen Platte 3 zugeführt wird. In der Flammreaktion entsteht ein acetylenhaltiges Gas. Die poröse Platte 3 bleibt wäh rend des Betriebes rußfrei. Die Acetylenausbeute ist gleich der Ausbeute, die sich ergibt, wenn anstatt der porösen Platte 3 eine wassergekühlte, unporöse Platte benützt wird. Oxygen and methane are heated, mixed, and passed through the passageways 2 headed. The flowable medium used is water that flows through the nozzle 4 and the space 5 of the porous plate 3 is supplied. In the flame reaction arises an acetylene-containing gas. The porous plate 3 remains free of soot during operation. The acetylene yield is equal to the yield that results if instead of porous plate 3 a water-cooled, non-porous plate is used.

Claims

Claims: 1. Device for the production of acetylene by complete combustion of hydrocarbons by means of oxygen, consisting of a burner block, with at least one passage for the mixture of hydrocarbon and oxygen, characterized in that at a distance from the combustion chamber facing side of the burner block a passage or passages leaving free porous plate (3) is arranged, which is penetrated by a flowable medium can be and with a feed device (5) for the flowable agent in connection stands.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the porous Plate made non-porous at the interface with the passage or passages or is covered.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the porous plate is made non-porous or covered at its outer boundary surface.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the feed space for the flowable agent through the porous plate (3), the side boundary of the Burner block (6) and the wall (2) of the DurchlaßkanaIs or the passage channels formed will.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1071 075.