Реактор для отримання синтез-газу

Реферат: UA 81539 U UA 81539 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі теплоенергетики, і може бути використана в хімічній та інших галузях промисловості, для інтенсифікації тепло- та масообмінних процесів. Відомий пристрій конверсії природного газу та синтезу бензину (патент РФ № 2128682, С1, МПК С01В3/38, публ. 10.04.1999). Пристрій складається з: газгольдера, газоочисних циліндрів, бака перекису водню, газогенератора парогазу, теплообмінника, камери тиску, ежекторного струменевого агрегату, камери конверсії, камери синтезу, холодильника і приймальної ємності. При цьому камера тиску, ежекторний струменевий агрегат, камера конверсії та камера синтезу вертикально розташовані і послідовно з'єднані між собою. Теплообмінник має труби, через які пропускають природний газ для нагріву перед подачею в камеру тиску, і патрубок для подачі в міжтрубний простір парогаза або пара. Використання відомого пристрою не дозволяє отримати нижченаведений технічний результат з наступних причин: - теплообмінник складається з пакета мідних труб, омиваних потоком парогазу або перегрітої пари, забезпечуючи не досить високий коефіцієнт теплопередачі від гріючого середовища до середовища, що нагрівається, для досягнення поставленої нижче задачі необхідно збільшувати розміри теплообмінника, що призведе до збільшення металоємності теплообмінника і його собівартості. Найбільш близьким аналогом до заявленого технічного рішення є реактор для одержання синтез-газу (патент РФ № 2117626, С1, МПК С01В3/38, публ. 20.08.1998), що включає в одному корпусі камеру некаталітичного згоряння, що містить щонайменше пристосування для вприскування палива та щонайменше пристосування для вприскування окислювача палива для здійснення часткового згоряння, каталітичний шар, в який надходять гази, що виходять з камери згоряння, пристосування для вприскування додаткового окислювача палива і пристосування для вприскування додаткового палива, при цьому пристосування для вприскування додаткового окислювача палива і пристосування для вприскування додаткового палива входять в каталітичний шар, причому останнє пристосування розташоване вище пристосування для введення додаткового окислювача палива відносно напрямку розповсюдження газів в реакторі. Ознаками, які збігаються з суттєвими ознаками установки, яка заявляється, є: камера некаталітичного згоряння, пристосування для вприскування палива, пристосування для вприскування окислювача палива, каталітичний шар, пристосування для вприскування додаткового окислювача палива, пристосування для вприскування додаткового палива. Використання відомого реактора не забезпечує отримання нижченаведеного технічного результату з наступних причин: - у зв'язку з тим, що паливо необхідно підігрівати перед введенням в камеру за рахунок сторонніх джерел енергії (спалюванні природного газу), витрати на виробництво синтез-газу зростають. - так як теплообмін відбувається через гладкотрубну розділову стінку, то для забезпечення досить високого коефіцієнта теплопередачі необхідні великі габарити теплообмінника в порівнянні з моделлю, що заявляється, збільшуючи вартість реактора первинного риформінгу. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення реактора, в якому за рахунок збільшення поверхні теплообміну забезпечується збільшення коефіцієнта теплопередачі, при зменшенні габаритів теплообмінника та зниженні його вартості. Поставлена задача вирішується тим, що реактор для отримання синтез-газу, який містить камеру некаталітичного згоряння, пристосування для вприскування палива, пристосування для вприскування окислювача палива, каталітичний шар, пристосування для вприскування додаткового окислювача палива, пристосування для вприскування додаткового палива, згідно з корисною моделлю, реактор додатково забезпечений теплообмінником, який виконаний з металу кожухотрубним з ребрами на поверхні трубок і розміщений за межами камери конверсії, крім того, теплообмінник виконаний теплоізольованим. Суть конструкції реактора пояснюється кресленням, на якому представлена схема розміщення елементів реактора. На кресленні представлені камера 1 некаталітичного згоряння; камера 2 каталітичного згоряння, що має каталітичний шар 3; теплообмінник 4 виконаний з ребрами; трубка 5 для вприскування окислювача палива; трубопровід 6 холодного парогазу; трубопровід 7 гарячого парогазу. Робота реактора для отримання синтез-газу здійснюється наступним чином: Холодну парогазову суміш через трубопровід 6 подають в кожухотрубний газо-газовий теплообмінний апарат 4, де суміш нагрівається від 230 °C до 697 °C. Рух продуктів теплоносія і середовища що підігрівається відбувається в протитечії. Далі суміш надходить по трубопроводу 7 в камеру 1 некаталітичного згоряння, після чого суміш, що прореагувала, прямує в камеру 2 каталітичного згоряння, куди додатково подається окислювач через трубку 5, отримана суміш 1 UA 81539 U 5 синтез-газу з температурою 750 °C направляється в теплообмінник 4, де віддає своє тепло новій порції парогазової суміші. Це дозволяє використовувати тепло газу, що прореагував, для підігріву нові надходження суміші без залучення зовнішніх джерел енергії. Після чого синтез-газ з температурою 400 °C залишає теплообмінник 4 і прямує на очистку. Використання запропонованої корисної моделі дозволить скоротити витрати енергії на роботу реактора за рахунок збільшення коефіцієнта теплопередачі та забезпечити меншу металоємність теплообмінника, що знизить вартість установки і її габарити. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Реактор для отримання синтез-газу, що містить камеру некаталітичного згоряння, пристосування для вприскування палива, пристосування для вприскування окислювача палива, каталітичний шар, пристосування для вприскування додаткового окислювача палива, пристосування для вприскування додаткового палива, який відрізняється тим, що реактор додатково оснащений теплообмінником, який виконаний з металу, кожухотрубним, з ребрами на поверхні трубок, і розміщений за межами камери конверсії, крім того, теплообмінник виконаний теплоізольованим. 2 UA 81539 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3