Спосіб розігріву шару каталізатора

Спосіб розігріву шару реактора з шаром каталізатора, що включає подачу газу в реакційну камеру, який відрізняється тим, що в шарі каталізатора розміщають пристрої, проникні для газів та не проникні для частин каталізатора, та які мають внутрішній діаметр більше критичного діаметра гасіння пальної суміші, що використовується, таким чином, що їх відкритий кінець виходить через вільну поверхню шару. (19) (21) u201003525 (22) 26.03.2010 (24) 10.11.2010 (46) 10.11.2010, Бюл.№ 21, 2010 р. (72) ТЮЛЬПІНОВ ОЛЕКСАНДР ДМИТРОВИЧ, ТЮЛЬПІНОВ ДМИТРО ОЛЕКСАНДРОВИЧ, ТЮЛЬПІНОВ КОСТЯНТИН ОЛЕКСАНДРОВИЧ, КОРОБКА ІГОР ОЛЕКСАНДРОВИЧ (73) ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ СХІДНОУКРАЇНСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ 3 54316 4 швидкості потоку, дозволяє застосовувати газові ного переходить з гомогенної зони в гетерогенносуміші з концентрацією пального близької до нижкаталітичну на поверхню каталізатора. Полум'я ньої концентраційної межі займання. гасне. Після досягнення псевдозрідженим шаром Поставлене завдання розв'язується тим, що в необхідної, за умовами процесу температури, пошарі каталізатора поміщаються пристрої проникні дачу горючої суміші для розігрівання і ініціації годля газів та не проникні для частин каталізатору, ріння припиняють. таким чином, що їх відкритий кінець виходить чеДоказом здійснення пропонованого способу рез вільну поверхню шару, та мають внутрішній розігрівання реактора з шаром каталізатора є придіаметр більше критичного діаметру гасіння пальведені нижче приклади. ної суміші, що використається. Приклади 1-6 (див. табл. 1) Критичний діаметр гасіння є характеристикою Випробування пропонованого способу провогорючої газової суміші при визначених температурі дять на установці за описаним способом. Горючу і тиску і є мінімальний діаметр каналу, через який суміш підпалюють над шаром каталізатора пропуполум'я стаціонарної газової суміші ще може розсканням електричного струму через ніхромову повсюджуватися необмежене (Стрижевский И.И., спіраль діаметром 2,5 мм і завдовжки 25 мм, заЗаказнов В.Ф. Промышленные огнепреградители. кріплену на висоті 50 мм від вільної верхньої по- М.: Химия, 1974.-С. 15-18), верхні шару. Діаметр реактора 70 мм, висота Сутність корисної моделі пояснюється крес1000 мм. У якості каталізатору використовують ленням, де схемно зображеній реактор із зернисмідно-хромовий каталізатор на -окислі алюмінію тим шаром, що складається з корпуса 1, шару ка(ІК-12-70). Діаметр частинок каталізатору 1-2 мм. талізатору, 2, утримуючий сітки 3, термопари 4, Об'єм засипаного каталізатора 1,2 л. Псевдозріспіралі, що має внутрішній діаметр більше критичдження шару досягають подачею газової суміші. ного діаметру гасіння для пальної суміші, що викоПоруватість шару розраховують по формулі: f = ристається і її відкритий кінець виходить через (Нсл - 0,6Н)/Нсл, де: f поруватість шару; Нсл висовільну поверхню шару, 5, ініціатор горіння 6. У та псевдозрідженого шару; 0,6 - частка твердої якості ініціатору горіння використається спіраль з фази в нерухомому шарі; Н - висота шару, що наніхрому, пропусканням струму через яку здійснюводиться в нерухомому стані. ють підпал метаноповітряної суміші. Результати експерименту приведені в таблиці Пропонований спосіб реалізується таким чи1. ном. Ініціюють полум'яне горіння. Відбувається займання горючої суміші. Реакція окислення пальТаблиця 1 Результати випробувань розігрівання псевдозрідженого шару Приклад № 1 2 3 4 5 6 Об'єм газової суміші, м3/год 2,1 8,2 8,7 9,3 12,6 15,0 Поруватість шару 0,40 0,50 0,55 0,60 0,72 0,85 Приклади 7-10 (див. табл. 2). Спосіб здійснюють в умовах прикладів 1-6, але засипаний каталізатор АПК-2, що містить: паладію - 1,6-2,1 %, оксид алюмінію - інше носій. Розігрівають стаціонарний шар каталізатора з еквівалентним діаметром каналів шару менше за Час розігріву шару, сек 145 140 130 120 90 60 критичний. Нижня межа займання метану в суміші метан-повітря – 5 % об. Швидкість руху газового потоку забезпечує рух високотемпературної зони реакції назустріч потоку. Результати приведені у табл. 2. Таблиця 2 Результати випробувань розігрівання стаціонарного шару. Еквівалентний діаметр каналів шару менший за критичний Приклад № 7 8 9 10 Витрата Нормальна Співвідношення Концентрація Швидкість газової швидкість Час розіг- Висота шару концентрації пальметану у суміші, потоку, суміші, полум'я, ріву, хв. каталізатору,см ного у суміші до % об. м/сек 3 м /год м/сек 1.4НМЗ 4,1 9,5 0,3 0,34 5 20 Сг>1,4НМЗ 1,22 9,5 0,9 0,34 9 20 Сг>1,4НМЗ 1,22 7,0 0,9 0,15 13 20 Сг>1,4НМЗ 1,22 6,0 0,9 0,05 16 20 Сг