UA83147U - Реактор для піролізу газоподібних вуглеводнів - Google Patents
Реактор для піролізу газоподібних вуглеводнів Download PDFInfo
- Publication number
- UA83147U UA83147U UAU201303318U UAU201303318U UA83147U UA 83147 U UA83147 U UA 83147U UA U201303318 U UAU201303318 U UA U201303318U UA U201303318 U UAU201303318 U UA U201303318U UA 83147 U UA83147 U UA 83147U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- reaction chamber
- gas
- reactor
- pyrolysis
- reaction
- Prior art date
Links
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 11
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007233 catalytic pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Реактор для піролізу газоподібних вуглеводнів містить корпус з ізоляцією, патрубками для подачі і виходу газу та завантаження матеріалу, всередині якого співвісно розміщена реакційна камера, всередині якої розміщений псевдозріджений шар, в якому через верхню кришку встановлено анод. Знизу до реакційної камери приєднано графітовий кожух, в бокових стінках якого розміщені перпендикулярно та навпроти один одного катоди. Всередині графітового кожуха встановлені через нижню кришку газопровідні трубки з газорозподільними ковпачками, які розташовані в псевдозрідженому шарі реакційної камери.
Description
Корисна модель належить до термічного некаталітичного піролізу вуглеводнів в псевдозрідженому шарі. Реактор може бути використаний для нанесення шару вуглецю на частинки кварцового піску для подальшого карботермічного відновлення з метою одержання високочистого кремнію та у виробництві водню.
Відомий реактор для піролізу (патент СССР Мо 63297, 1987 р.), що містить систему паралельних труб, з'єднаних ретурбентами і установлених в радіантній секції трубчатої печі.
Реактор має неоднорідність температурного поля в зоні реакції, що призводить до низького ступеня розкладання вихідної сировини.
Найбільш близьким до пропозиції є технічне рішення за патентом СССР Мо 595711, 1958 р.
Реактор містить вертикальний корпус з ізоляцією, в центральній частині якого розміщена реакційна камера з патрубком і щілинами, які мають властивість розширюватись під час проходження певної кількості газу. В верхній частині реактора розміщені камера згоряння з кільцевими пальниками безполуменевого горіння та змішувачі для палива та кисню. У нижній частини реактора встановлено гартівний пристрій, який охолоджують водою. Реактор працює таким чином: реакційний газ з температурою 600 "С з підігрівача через патрубок подають в реакційну камеру. До сировинного газу в реакційній камері, через щілини, зростаючими порціями, додають розпечений теплоносій. Утворений контактний газ з температурою 950- 1000 "С подають в гартівний пристрій, в який через патрубок одночасно подають воду. Реактор обмежений в температурі до 1000 "С, використовує окремо теплоносій та реакційний газ, та потребує роздільного від реактора підігріву реакційного газу та теплоносія.
В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення реактора для піролізу газоподібних вуглеводнів, у якому в результаті того, що реакційна камера оснащена псевдозрідженим шаром і анодом, а у графітовий кожух вставлені катоди і газопровідні трубки з ковпачками, забезпечується нагрівання реакційного газу безпосередньо в реакторі, причому температура піролізу збільшується до 1600 "С і за рахунок цього інтенсифікується процес піролізу та здійснюються процеси осадження вуглецю та виділення водню.
Поставлена задача вирішена завдяки тому, що в реакторі для піролізу газоподібних вуглеводнів, який містить корпус з ізоляцією, патрубками для подачі і виходу газу та завантаження матеріалу, всередині якого співвісно розміщена реакційна камера, згідно з
Зо пропозицією, всередині реакційної камери розміщений псевдозріджений шар, в якому через верхню кришку встановлено анод, а знизу до реакційної камери приєднано графітовий кожух, в бокових стінках якого розміщені перпендикулярно та навпроти один одного катоди, причому всередині графітового кожуха встановлені через нижню кришку газопровідні трубки з газорозподільними ковпачками, які розташовані в псевдозрідженому шарі реакційної камери.
Утворення в псевдозрідженному шарі мікроплазмових розрядів та нагрівання реакційного газу безпосередньо в реакторі дає можливість збільшити температуру піролізу до 1600 "С, що забезпечує більш повний розклад газоподібних вуглеводнів, проходження процесів осадження вуглецю та виділення водню. Висока температура реакційного об'єму й розвинена вуглецева поверхня дозволяють здійснювати в пропонованому реакторі процеси високотемпературної некаталітичної переробки вуглеводнів з метою одержання відновлювальних газів, зокрема технічного водню. Використання реакційної камери, оснащеної псевдозрідженим шаром, дозволяє здійснювати піроліз без використання окремо теплоносія і попереднього нагріву реакційного газу, оскільки для утворення псевдозрідженного шару (завдяки якому проходить процес нагрівання) використовують реакційний газ. Це також дозволяє виключити стадію окремого підігріву теплоносія і реакційного газу.
На кресленні зображено вертикальний розріз реактора. Реактор містить: зовнішній циліндричний корпус 1, всередині якого розміщені два шари теплоізоляції: зовнішня теплоізоляція 2 у вигляді вогнетривкої цегли і внутрішня теплоізоляція 3, яка виготовлена з вогнетривкого технічного вуглецю. У внутрішній верхній частині теплоізоляції З встановлено реакційну камеру 4 з псевдозрідженим шаром. Верхня частина циліндричного корпусу 1 закрита водоохолоджувальною кришкою 5 з отворами. В реакційній камері 4 через отвір у верхній водоохолоджувальній кришці 5 встановлений центральний електрод (анод) 6. У внутрішній нижній частині теплоізоляції З встановлено графітовий кожух 7. В бокових частинах графітового кожуха 7 один навпроти одного встановлені нижні електроди (катоди) 8. Нижня частина циліндричного корпусу 1 закрита нижньою водоохолоджувальною кришкою 9 з отворами.
Всередині графітового кожуха 7 розташована повітряна камера 10. Через отвори нижньої водоохолоджувальної кришки 9 у повітряній камері 10 встановлені газопровідні трубки 11. До верхньої частини газопровідних трубок 11 приєднані газорозподільні ковпачки 12, які розташовані в реакційній камері 4 у псевдозрідженому шарі. До верхньої бокової частини бо реакційної камери 4 за допомогою патрубка для виходу газу 13 приєднаний очисник 14. Зверху очисника 14 встановлено кран 15 для відбору проб газу на аналіз і патрубок 16 для виходу газу у зовнішнє середовище. Через отвір у верхній вододоохолоджувальній кришці 5 встановлена труба для завантаження матеріалу 17. До верхньої частини труби для завантаження матеріалу 17 приєднано бункер 18. Через отвір у нижній водоохолоджувальній кришці 9 встановлена труба для вивантаження матеріалу 19. До труби для вивантаження матеріалу 19 приєднано холодильник 20. Всередині верхнього електроду б співвісно встановлена термопара 21. У боковій частині реакційної камери 4 встановлено термопару 22. На верхній водоохолоджувальній кришці 5 встановлений механізм для регулювання висоти центрального електроду 23. Графітовий кожух 7 встановлений на підставках 24, які розташовані в циліндричному корпусі 1.
Запропонований реактор працює таким чином: через бункер 18 та трубу для завантаження матеріалу 17 у реакційну камеру 4 завантажують шар електропровідних частинок для утворення псевдозрідженого шару. Через газопровідні трубки 11 та газорозподільні ковпачки 12 у реакційну камеру 4 подають реакційний газ. Через центральний електрод 6, шар електропровідних частинок у реакційній камері 4, графітовий кожух 7 та нижні електроди 8 подають струм. В реакційній камері 4 проходить процес піролізу газоподібних вуглеводнів, в якому вуглець осаджують на шарі електропровідних частинок, після цього реакційний газ подають через патрубок 13 в очисник 14 та у патрубок для виходу газу в зовнішнє середовище 16, після чого його спалюють. Матеріал вивантажують через трубу 19 та холодильник 20.
Висоту центрального електрода регулюють механізмом 23. Температуру вимірюють за допомогою термопар 19 та 20. Пробу на аналіз реакційного газу беруть через кран 15. Водою охолоджують: верхню 5 та нижню 9 кришки, нижні електроди 8, очисник 14 та холодильник 20.
Для зменшення втрат теплоти реакційної камери 7 від нижньої водоохолоджувальної кришки 9 використовують як теплоізоляцію повітряну камеру 10.
Таким чином, запропонований реактор для піролізу газоподібних вуглеводнів дає можливість підвищити температуру піролізу до 1600 "С, що забезпечує більш повний розклад газоподібних вуглеводнів, проходження процесів осадження вуглецю та виділення водню.
Використання реакційної камери, оснащеної псевдозрідженим шаром, дозволяє здійснювати піроліз без використання окремо теплоносія і реакційного газу, а також виключити стадію
Зо окремого підігріву теплоносія і реакційного газу.
Claims (1)
- ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Реактор для піролізу газоподібних вуглеводнів, що містить корпус з ізоляцією, патрубками для подачі і виходу газу та завантаження матеріалу, всередині якого співвісно розміщена реакційна камера, який відрізняється тим, що всередині реакційної камери розміщений псевдозріджений шар, в якому через верхню кришку встановлено анод, а знизу до реакційної камери приєднано графітовий кожух, в бокових стінках якого розміщені перпендикулярно та навпроти один одного катоди, причому всередині графітового кожуха встановлені через нижню кришку газопровідні трубки з газорозподільними ковпачками, які розташовані в псевдозрідженому шарі реакційної камери.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201303318U UA83147U (uk) | 2013-03-18 | 2013-03-18 | Реактор для піролізу газоподібних вуглеводнів |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201303318U UA83147U (uk) | 2013-03-18 | 2013-03-18 | Реактор для піролізу газоподібних вуглеводнів |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA83147U true UA83147U (uk) | 2013-08-27 |
Family
ID=52275393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201303318U UA83147U (uk) | 2013-03-18 | 2013-03-18 | Реактор для піролізу газоподібних вуглеводнів |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA83147U (uk) |
-
2013
- 2013-03-18 UA UAU201303318U patent/UA83147U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20230159326A1 (en) | Hydrogen Production and Carbon Sequestration via High Temperature Cracking of Natural Gas In An Inductively Heated Fluidized Carbon Particle Bed | |
| CN103833035B (zh) | 一种碳化硅的制备方法 | |
| US7964155B2 (en) | Apparatus for producing trichlorosilane | |
| KR100892123B1 (ko) | 폴리 실리콘 증착장치 | |
| CN107709608A (zh) | 再生冷却方法和设备 | |
| RU2018118610A (ru) | Термохимическая регенерация и рекуперация тепла в стекловаренных печах | |
| RU2009129709A (ru) | Устройство для производства трихлорсилана | |
| CN203530428U (zh) | 大型石墨套碳化硅涂层用气相沉积炉 | |
| JP2024511022A (ja) | 炭化水素含有流体の熱分解のための反応器および方法 | |
| KR100921210B1 (ko) | 폴리 실리콘 증착장치 | |
| TWI579419B (zh) | 製備顆粒狀多晶矽的反應器和方法 | |
| US12455034B2 (en) | Method for providing synthesis gas by means of an additional electric heater | |
| UA83147U (uk) | Реактор для піролізу газоподібних вуглеводнів | |
| RU2007148476A (ru) | Устройство для введения реакционых газов в реакционную камеру и эпитаксиальный реактор, в котором используется указанное устройство | |
| CN102305803B (zh) | 研究高炉炉缸炉底炭砖环裂机理的实验装置及方法 | |
| RU2173213C1 (ru) | Устройство прямой термической конверсии метана | |
| US20110200511A1 (en) | Process for the hydrogenation of chlorosilanes and converter for carrying out the process | |
| KR102717371B1 (ko) | 탄화수소가스 열분해 공정용 가스주입 노즐 | |
| RU2278076C2 (ru) | Устройство для гидрирования тетрахлорида кремния | |
| JP2011111388A (ja) | 炭化水素多段階式熱分解炉 | |
| CN102234726A (zh) | 中频炉冶炼精铝法 | |
| RU2374558C1 (ru) | Индукционно-газовая установка для высокотемпературной переработки твердых отходов | |
| UA117157U (uk) | Реактор для високотемпературних процесів у псевдозрідженому шарі | |
| RU2009106582A (ru) | Способ термического окисления шахтного метана и установка для его осуществления | |
| RU63794U1 (ru) | Устройство для получения карбида кремния из шунгита |