Реактор для отримання технічного вуглецю

Корисна модель відноситься до галузі хімії та металургії, а більш конкретно до промислового виробництва технічного вуглецю. Існують реактори, які мають камери високотемпературного газового потоку, який взаємодіє з вуглецевоводневою сировиною в камері реакції, де формується вуглець, який виноситься газовим потоком в камеру перерви реакції, де дією води з водяних форсунок він охолоджується, далі відокремлюється від газів, гранулюється, пакується. В залежності від температурного режиму та часу протікання реакції технічний вуглець має різні показники. Від стабільності високотемпературного газового потоку який формується від одного газового пальника або декількох незалежних пальників, його температури та швидкості переміщення в камері реакції залежить якість технічного вуглецю. Відомі реактори де температурні характеристики високотемпературних газових потоків регулюються на декількох пальниках і елементах введення повітря до пальників шляхом заміни на них індивідуальних насадок. Реактори з декількома пальниками і таким засобом регулювання мають свої вади. Вони більш трудомісткі у виготовленні та в обслуговуванні. Наприклад, патент Японії JP2699192В22232269А кл. 6С09С1/50. 1989p. (Джерело інформації: "Изобретения стран мира" Вып.43 №1/99 с.14) та патент Японії JP2699195В22308868A кл.6С09С1/50, 1989p. (Джерело інформації: "Изобретения стран мира» Вып.43 №1/99, с.5). До недоліків реакторів з декількома пальниками слід віднести і те, що вони будуть частіше виходити з ладу, чим один масивний пальник. Однак, в такому конструктивному рішенні має місце і позитивний показник, як те, що вибувши з ладу елемент пальника чи подачі повітря можливо замінити його під час роботи реактора. За прототип береться реактор PC105/3500, розроблений ВНІІТУ м. Омськ 10.05.1989p., який діяв свого часу на ΒΑΤ "Κ3ΤΒ" (Кременчуцький завод технічного вуглецю). Реактор такої конструкції, його конструктивні елементи показані на кресленні Фіг.1. Він має корпус 1, футерування з вогнетривів 2, один газовий пальник 3, оснащений металевим дифузором 5 і елемент введення повітря до пальника, який має форму повітряної камери 4, камеру горіння 6, камеру реакції 7, оснащену комбінованими двоканальними сировинними форсунками 8, де по одному каналу поступає вуглецево-воднева сировина, а по другому вуглекислий газ, а самі форсунки розміщені під гострим кутом одна відносно другої, камери охолодження 9, яка розміщена в футерівці в зоні реакції і камери охолодження 10, в якій відбувається припинення реакції і загартовування продуктів реакції за допомогою води через водяні форсунки 11. Реактор такої конструкції має наступні недоліки: Недосконалі геометричні форми з прямими кутами камери горіння, камери реакції, камери охолодження і місця під газовий пальник, що викликало завихрення газового потоку, застосування недосконалих сировинних форсунок, розміщених під гострим кутом одна відносно другої, що також викликало завихрення газового потоку. Камера охолодження 9, яка розміщена в футерівці з вогнетривів через нерівномірне розширення вогнетривів і металу часто виходила з ладу, що приводило до зупинки реактору. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення продуктивності реактору, збільшення питомого виходу технічного вуглецю з сировини та покращання його якості; усунення зупинки реактора в зв'язку із виходом з ладу камери охолодження зони реакції, забезпечення стабільності газового потоку без його завихрень. Поставлена задача досягається тим, що проведена заміна сировинних форсунок на форсунки механічного розпилу, встановлених під кутом 90° одна відносно другої; ліквідована камера охолодження зони реакції і її функції стали сумісними з камерою охолодження і припинення реакції; встановлений більш досконалий газовий пальник без металевого дифузора, а місце під газовий пальник, камери горіння палива, реакції та охолодження мають більш досконалі (проти завихрень) геометричні форми. На Фіг.2 схематично зображений реактор для отримання технічного вуглецю, що пропонується. Реактор має корпус 1, футерівку з вогнетривів 2, газовий пальник 3, камеру повітряну 4, камеру горіння 5, камеру реакції 6, форсунки сировинні 7, камеру охолодження 8 і водяні форсунки 9. Місця "а" під газовий пальник 3, "б" камери горіння 5, "в" камери реакції 6 та камери охолодження 8 виконані з плавними радіусними переходами. Реактор працює таким чином. Газ природний поступає в пальник газовий 3, а підігріте повітря в камеру повітряну 4 і звідтіля до пальника і разом з газом в камеру згорання 5, а потім високотемпературний газовий потік поступає в камеру реакції 6, де вмонтовані сировинні форсунки 7 механічного розпилу, через які в камеру реакції 6 подається вуглецево-воднева сировина і відбувається реакція розпаду сировини. Продукти розпаду потрапляють у камеру охолодження і перерви реакції 8, де реакція припиняється за рахунок введення в камеру води через водяні форсунки 9. Новий реактор розроблений з конструктивними змінами та доповненнями, наведеними в формулі і опису винаходу відповідає критерію корисної моделі. Він виготовлений з наявністю всіх наведених конструктивних змін на ΒΑΤ "Κ3ΤΒ" і дає технічний результат, який приведений вище в описі.