DE2525328C2 - Reaktor zur Azetylenerzeugung durch unvollkommene Verbrennung von Kohlenwasserstoffen - Google Patents
Reaktor zur Azetylenerzeugung durch unvollkommene Verbrennung von KohlenwasserstoffenInfo
- Publication number
- DE2525328C2 DE2525328C2 DE19752525328 DE2525328A DE2525328C2 DE 2525328 C2 DE2525328 C2 DE 2525328C2 DE 19752525328 DE19752525328 DE 19752525328 DE 2525328 A DE2525328 A DE 2525328A DE 2525328 C2 DE2525328 C2 DE 2525328C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reactor
- cavity
- oxygen
- housing
- supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
- C01B3/386—Catalytic partial combustion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
- C07C2/76—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation of hydrocarbons with partial elimination of hydrogen
- C07C2/78—Processes with partial combustion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G9/34—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts
- C10G9/36—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts with heated gases or vapours
- C10G9/38—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts with heated gases or vapours produced by partial combustion of the material to be cracked or by combustion of another hydrocarbon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Reaktor zur Azetylenerzeugung durch unvollkommene Verbrennung von
Kohlenwasserstoffen, mit einem gekühlten ausgekleideten Gehäuse, das an seinem oberen Stirnende einen
gekühlten Brenner trägt, der einen ringförmigen Körper aufweist, innerhalb dessen eine mit Wirblern versehene
Düse zur Zufuhr des Kohlenwassersioff-Sauerstoff-Gemisches konzentrisch hierzu und unter einem Spiel und
mit Kanälen /ur Zufuhr von Stabilisierungssmiersloff
zum Hohlraum des Reaktorgehäuses angeordnet ist.
Die Erfindung kann in der erdölchemischen Industrie mit größtem Vorteil Verwendung finden.
Es sind auch Reaktoren bekannt (beispielsweise s. DE-PS 16 18 125 und 19 35 007), bei denen am hohlen
Gehäuse ein hohler Brennkörper befestigt ist, in dem
sich eine in Form einer sechskaniigen Platte ausgeführte
Düse mit sich über die Höhe derselben erstreckenden zylinderförmigen Durchgangsbohrungen befindet, in die
Rohre zur Zuführung von Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisch und Stabilisierungssauerstoff eingesetzt
sind.
In diesen Reaktoren verbrennt eine große Menge von
einzelnen, aus den Rohren austretenden und sich geradlinig bewegenden Strahlen des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches.
ίο Nachteil auf, daß die Leistung derselben nur unzureichend ist; Versuche, die Leistung dieser bekannten
Reaktoren durch Vergrößerung der Anzahl der zylinderförmigen Rohre im Brenner zu erhöhen,
brachten nicht die erwarteten Verbesserungen, weil
dadurch eine Gleichmäßigkeit der Verteilung des
einlaufenden Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches in den einzelnen Rohren gestört wird, wodurch die
Azetylenausbeute vermindert und die Stabilität der Verbrennung verschlechtert wird.
Versuche, die Reaktorleistung durch Vergrößerung des Durchmessers der zylinderförmigen Rohre und
durch eine höhere Geschwindigkeit des durch die Rohre fließenden Gasstromes zu steigern, brachten ebenfalls
nicht die erwarteten Ergebnisse, weil die Geschwindig
keitszunahme sich auf die durch das Abreißen der
Flammen bedingte Grenzgeschwindigkeit für das Gas beschränkt, während die Flammenlänge bei einer
Vergrößerung des Durchmessers der zylinderförmigen Rohie üoer den Sollwert hinaus zunimmt und somit die
jo Verweilzeit der Reaktionsprodukte in der Hochtemperaturzone länger wird.
Mit diesen bekannten Reaktoren wurde somit das Problem der Schaffung von Reaktoren, die im Vergleich
zu den bekannten eine höhere Leistung aufweisen, nicht
gelöst.
Es ist auch ein Reaktor mit einem hohlen Metallgehäuse bekannt (s. US-PS 29 70 178). an dem ein
gekühlter Brennkörper befestigt ist, innerhalb dessen sich eine Düse befindet, die in Form von in einem
vorgegebenen Abstand voneinander waagerecht angeordneten Platten mit Bohrungen ausgeführt ist. In
diese Bohrungen sind Rohre zur Zuführung von Kohlenwasserstoffen, Stabilisierungssauerstoff und
Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisch eingesetzt.
Bei einer Geschwindigkeitszunahme der aus den Rohren austretenden Gasströme und bei entsprechender Leistungssteigerung des Reaktors wird jedoch der
Verbrennungsvorgang in diesem Reaktor unbeständig (instabil). Das läßt sich dadurch erklären, daß sich die
Innenwand des Hohlraumes des Reaktors abkühlt und daß der Stabilisierungsvorgang der Verbrennung von
den Gasstrahlen unzureichend wirkungsvoll ist.
Auch werden die Rohre dieses bekannten Reaktors ungenügend abgekühlt. In dem erwähnten Kohlenwas-
serstoff-Sauerstoff-Gemisch sind dabei Teilchen von reduziertem Eisen-Ruß und harzigen Stoffen anwesend,
was in den zur Zufuhr des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches dienenden Rohren spontan eine Flanimenbildung
verursacht, so daß diese Rohre durchbren-
nen.
Auch wird bei diesem bekannten Reaktor die Gleichmäßigkeit der Verteilung der in die einzelnen
Rohre einströmenden gasförmigen Bestandteile gestört, so daß die Konzentration der aus den einzelnen Rohron
austretenden gasförmigen Reagenzien verschieden ist. so daß die Reaktorleistung limitiert und die Azetylenausbeute
herabgesetzt wird.
Weist der Reaktor eine gekühlte Metallinnenwand
auf, so treten dadurch große Wärmeverluste auf, die ihrerseits zu einer Herabsetzung der Acetylenausbeute
führen. Es ist bei derartigen bekannten Reaktoren unmöglich, eine feuerfest ausgekleidete Innenwand des
Hohlraumes des Reaktors zu verwenden., weil sich beim Betrieb des Reaktors fester Kohlenstoff auf der ganzen
Höhe der Wand ablagert, wobei aie Entfernung von festem Kohlenstoff während des Betriebes des Reaktors
mit beträchtlichen Schwierigkeiten verbunden ist.
Es ist auch ein Reaktor bekannt (SU-PS 1 26 105), der ein gekühltes, ausgekleidetes Gehäuse enthält, das an
seinem oberen Stirnende einen gekühlten Brenner trägt. Der Brenner weist einen ringförmigen Körper auf,
innerhalb dessen eine Düse zur Zufuhr des Kohlenwasserstoff-Sauersu.ff-Gemisches
konzentrisch und mit Spiel angeordnet ist. In dieser Düse ist eine in Form eines Ringspaltes ausgeführte Bohrung zur Zufuhr von
Stabilisierungssauerstoff in den Hohlraum des Reaktors angebracht. In dem durch den Brennerkörper und die
Düse gebildeten Spielraum sind Flügel 7ur Erzeugung
eines Dralles des Gasstromes angeordnet.
Die Leistung dieses bekannten Reaktors ist jedoch durch d>e zulässigen Abmessungen des Ringspaltes
begrenzt
Bei der Zufuhr des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches
durch den Ringspalt in den Hohlraum dieses bekannten Reaktors trifft der Gasstrom außerdem auf
die Zylinderförmige, mit feuerfestem Material ausgekleidete
Innenwand des Reaktorgehäuses, wodurch diese Wand einem vorzeitigen Verschleiß ausgesetzt ist,
wobei es bei diesem bekannten Reaktor auch noch nachteilig ist, daß die Abkühlung des nach unten
erweiterten ringförmigen Brennkörpers und der nach unten erweiterten ringförmigen Düse unzureichend
wirkungsvoll ist, wodurch diese unter dem Einfluß von den im Raum des Reaktors herrschenden hohen
Temperaturen zerstört werden.
Es ist auch ein Reaktor zur Partial-Flammenvcrbrennung von Kohlenwasserstoff und Sauerstoff bekannt
(s. US-PS 34 38 741), der aus einem Mischer. einem Verteiler für das gasförmige Gemisch und einem
Reaktionsraum besteht. Hierbei weist der Gasverteiler eine Reihe paralleler Kanäle mit gleichen runden
Querschnittsformen auf, die mit Einrichtungen zum Verwirbeln des Gases versehen sind.
Der an den Reaktionsraum angrenzende stirnseitige Teil des Gasverteilers besteht aus Metall und der übrige
Teil aus keramischem Material. Beim Durchtritt des Gasgemisches durch diesen, eine Reihe von parallelen
Kanälen mit in diesen angeordneten Verwirblern aufweisenden Verteiler, wird der Hauptstrom in
einzelne Teilströnie zerteilt, deren jeder eine spiralförmige Bewegung aufweist.
Eine derartige bekannte Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf. daß das Gasgemisch in den Reaktor
durch eine Reihe von mit Verwirblern versehene parallele Kanäle eintritt, die jedoch keine Vermischung
über den gesamten Querschnitt ermöglichen, wobei auch die Zahl dieser Kanäle durch die Bedingung der
Gewährleistung einer Gleichförmigkeit der Verteilung des Gasgemisches zwischen den Strömen begrenzt
wird, so daß hierdurch auch die Leistungsfähigkeit des Reaktors begrenzt wird, wobei es auch nachteilig ist.
dall der Gasstrom zwischen diesen einzelnen Strömen entlang den Wandungen ties Reaktorraunies eine
geradlinige Bewegung vollführt, was zu einer Ablagerung von Koks an den aus Metall bestehenden
Wandungen des Reaktiorisraunies führt, die die
Durchführung des Arbeitsvorganges erschweren, wobei die Verwendung metallischer Wandungen des Reaklionsraumes
eine Kühlung derselben erfordert, was wiederum zu einer Störung der Stabilität des Brennvorganges
führt.
Es ist auch ein Reaktor zur Erzeugung von Azetylen
durch unvollkommene Verbrennung von Kohlenwasserstoff und Sauerstoff bekannt (s. DE-PS 8 95 592), der
im wesentlichen aus einem Mischraum, einem Gasverteiler und eiriem Reaktionsraum besteht, wobei der
Verteiler des Gasstromes eine Vielzahl von parallelen Rohren und Kanälen aufweist, in denen Leitvorrichtungen
angeordnet sind, die spiralförmige Ströme des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches erzeugt.
Der Verteiler des Gasstromes ist hierbei aus keramischem Material gefertigt. Bei der Einführung des
Gemisches durch ein mit zylindrischen Rohren und Ventilen versehenen Verteiler des Gasstromes mit in
den zylindrischen Rohren desselben vorgesehenen Verdrillungseinrichtungen, wird der Haupistrom des
Gemisches, in Teilströme unterteilt, der in jeder eine spiralförmige Bewegung durchführt.
Eine derartige bekannte Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf. daß der Gasstrom zwischen den
einzelnen Teilströmen des spiralförmigen Stromes die auch an den Innenwandungen des Reaktions-Hohlraumes
eine geradlinige Bewegung aufweist, was zu einer Ablagerung von Koks an den Verieilungseinrichtungen
und an den Wandungen des Reaktorhohlraumes führt. Aus diesem Grunde sind der Reaktionsraum und der
den Gasverteiler bildende Block aus Metall gefertigt. Auch ist die Anzahl derartiger mit Wirblern versehener
Kanäle durch die Gleichförmigkeit der Gasverteilung begrenzt, wobei hierdurch wiederum die Leistungsfähigkeit
des gesamten Reaktors begrenzt wird.
Es ist auch eine Vorrichtung zur Erzeugung von Azetylen durch unvollkommene Verbrennung von
Kohlenwasserstoff bekannt (s. DE-PS 8 95 444), die einen Mischer, einen Gasverleiler und einen Redktionsraum
aufweist, wobei der Gasverteilcr aus einem Block besteht, durch den sich eine Vielzahl von Kanälen
hindurcherstreckt. Der obere Teil dieses Blockes besteht aus keramischem Material und der untere Teil
aus Metall. Der untere Teil dieses Blockes weist einen Hohlraum auf, durch den Kühlwasser fließt. An den
Gasverteiler schließt sich ein Reaktionsraum an, der aus einem wassergekühlten Mantel besteht. Durch in
Richtung senkrecht zum Hauptstrom verlaufende Rohre wird in den Reakiionsraum Sauerstoff eingeführt
und in den unteren Teil des Reaktionsraumes wird mittels Düsen Wasser eingesprüht. Das Gemisch
gelangt hierbei in die Reaktionszone durch eine Vielzahl paralleler zylindrischer Kanäle, wobei der Vorgang der
unvollkommenen Verbrennung in einem gekühlten metallischen Raum erfolgt, in dessen oberen Teil bei
kalter Wandung durch Rohre zusätzlich Sauerstoff zugeführt wird. Eine derartige bekannte Vorrichtung
weist jedoch den Nachteil auf, daß durch die Notwendigkeit der Zuführung zusätzlichen Sauerstoffes
an der zu kühlenden Wand dei Brennerkammer große Wärmeverluste auftreten und auch eine Unstabilität der
Verbrennung eintritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen deurtigen Reaktor zur Azetylenerzeugung zu schaffen,
der im Vergleich mit den bisher bekannten derartigen Vorrichtungen eine größere Leistungsfähigkeit aufweist
und in welchem eine stabile Partialverbrennung von Kohlenwasserstoff bei erhöhter Einspeisung des Aus-
gangsgemisches in den Reaktorraum in einem mit
wärmebeständigem Material ausgekleideten Reaktorraum ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Düse aus zumindest zwei ringförmigen zylindrischen, zueinander
mit einem Spielraum konzentrisch angeordneten Teilen mit auf deren Umfang befestigten und in den
Spielräumen angeordneten Flügeln mit zwischen diesen gebildeten schraubenlinienförmigcn Kanälen besteht
und daß die Anordnung der Spielräume bezüglich der Längsachse des Reaktors ausgehend von der Bedingung
gewählt ist, daß die Mittellinie des durch den ringförmigen Körper des Brenners und den ringförmigen
zylindrischen Teil gebildeten Spielraumes in einer Entfernung von der Längsachse des Reaktors liegt, die
im wesentlichen das 0.65- bis 0.75fache des Halbmessers des Hohlraumes des Reaktorgehäuses beträgt, während
die Mittellinie des zwischen den ringförmigen zylindrischen Teilen gebildeten Spielraumes in einer Entfernung
von der Längsachse des Reaktors liegt, die im wesentlichen das 0,25- bis 0,35fache des Halbmessers
des Hohlraumes des Reaktorgehäuses beträgt, und daß das Verhältnis der gesamten Durchgangsquerschniltsfläche
des Hohlraumes des Reaktorgehäuses im wesentlichen 1 :4 bis 1:10 ausmacht, und daß in dem
ringförmigen zylindrischen Teil und in den Flügeln Durchgangsbohrungen, die sich an diesen entlang
befinden, zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff angebracht sind und im zentralen ringförmigen
zylindrischen Teil einer axiale Bohrung als Kanal zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff dient.
Durch das Vorhandensein von zumindest zwei ringförmigen zylindrischen Teilen wird eine gleichmäßige
Verteilung des Gasstromes in den Ringspalten und am Austritt aus denselben gewährleistet, wobei durch
die Anordnung der Durchgangsbohrungen zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff, die nach der Höhe eines
jeden ringförmigen Teiles angebracht sind, eine stabile Verbrennung der gasförmigen Reagenzien mit Ausströmungsgeschwindigkeiten
der Gase in der Größenordnung der kritischen Geschwindigkeiten gewährleistet wird.
Durch diese Aufgabenlösung wird eine größtmögliche Azetylenausbeute und eine stabile Verbrennung des
Gasgemisches gewährleistet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.
Es zeigt:
Es zeigt:
F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Reaktor, nach der Linie 1-1 gemäß F i g. 3;
Fig.2 einen Längsschnitt durch den Brenner in vergrößertem Maßstab nach der Linie 1I-II gemäß
F i g. 3 und
Fig.3 einen Schnitt nach der Linie IH-IH gemäß Fig. 2.
Der Reaktor zur Azetylenerzeugung durch unvollkommene
Verbrennung von Kohlenwasserstoffen weist ein gekühltes, feuerfest ausgekleidetes Reaktorgehäuse
1 (Fig. 1) auf, das an seinem oberen Stimende einen gekühlten Brenner 2 trägt Der Brenner 2 (Fig.2)
enthält einen ringförmigen Körper 3 (F i g. 3), innerhalb dessen eine Düse 5 (F i g. 1) zur Zufuhr des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisdies
konzentrisch und unter Bildung eines Spielraumes 4 angeordnet ist. Die Düse 5
(F i g. 3) stellt zumindest zwei ringförmige zylindrische Teile 6 und 7 dar. Diese Teile sind mit dem Körper 3 des
Brenners und mit einem Spielraum 8 zueinander konzentrisch angeordnet. In den Spielräumen 4 und 8
sind als Wirbler Flügel 9 bzw. 10 angebracht.
In den Ringspalten 4 zwischen den Flügeln 9 und in den Ringspalten 8 zwischen den Flügeln 10 sind
schraubenünienförmige Kanäle 11 ausgebildet. In dem ringförmigen zylindrischen Teil 6 und in den Flügeln 9
sind Durchgangsbohrungen 12 zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff angebracht, die sich an diesen
entlang befinden. Dies gewährleistet eine stabile Verbrennung der gasförmigen Reagenzien im Hohlraum
13 (Fig. 1) des Reaktorgehäuses 1 und an seiner Wand 14. Im zentralen ringförmigen zylindrischen Teil 7
dient eine axiale Bohrung 15 als Kanal zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff.
Am oberen stirnseitigen Teil des Brenners 2 ist ein Rohr 16 zur Zufuhr des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches
zum Brenner 2 befestigt. Im unteren stirnseitigen Abschnitt des Reaktorgehäuses ! befindet
sich ein Sammler 17 zur Kühlmittelzufuhr. Der Reaktor enthält Rohre 18, 19 und 20 zur Sauerstoffzufuhr zum
Brenner 2, ein Rohr 21 zur Kühlmittelzufuhr zum Reaktorgehäuse 1, Rohre 22 und 23 zur Kühlmittelzufuhr
zum Körper 3 des Brenners 2 und zu den ringförmigen zylindrischen Teilen 6 und 7, ein Rohr 24
zum Austritt von Kühlmittel aus dem Reaktorgehäuse 1 und ein Rohr 25 zum Austritt von Kühlmittel aus dem
Körper 3 des Brenners 2.
Die Anordnung der Spielräume 4 und 8 in bezug zur Längsachse A des Reaktors wird ausgehend von der
Bedingung gewählt, daß sich die Mittellinie a (Fig.3)
des durch den ringförmigen Körpers 3 des Brenners 2 und den ringförmigen zylindrischen Teil 6 gebildeten
Spielraumes 4 in einer Entfernung von der Längsachse A des Reaktors befindet die im wesentlichen das 0,65-bis
O,75fache des Halbmessers R des Hohlraumes 13
(Fig. 1) des Reaktorgehäuses 1 beträgt, während sich die Mittellinie b des zwischen den ringförmigen
zylindrischen Teilen 6 und 7 gebildeten Spielraumes ; (F i g. 3) in einer Entfernung von der Längsachse -4 des
Reaktors befindet, die im wesentlichen das 0,25- bis ' 0,35fache des Halbmessers R des Hohlraumes 13 ii
(F i g. 1) des Reaktorgehäuses 1 beträgt Γ
Außerdem beträgt das Verhältnis der gesamten ■['.
Durchgangsquerschnittsfläche der Spielräume 4 und 8 zur Durchgangsquerschnittsfläche des Hohlraumes 13 ;;*'
des Reaktorgehäuses 1 im wesentlichen 1 :4 bis 1 :10.
Der Reaktor wird wie folgt betrieben. Das Kohlen- \ wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch strömt kontinuierlich ':-:
aus dem Rohr 16 (Fi g. 1) durch die schraubenlinienför- ΐ
migen Kanäle 11 (F i g. 3) der als Ringspalten ausgebil- %;
deten Spielräume 4 und 8 in den oberen Teil des "';
Hohlraumes 13 (F i g. 1) des Reaktorgehäuses I ein, wo ,<
das Gemisch von Zündquellen entzündet wird. ··,
im Hohlraum 13 des Rcakiöfgehäuses i verläuft der ~
Vorgang der unvollkommenen Verbrennung der mit © einem Drall beaufschlagten turbulenten Strömungen,
wodurch ein Reaktionsgas entsteht das Azetylen, Wasserstoff, Wasserdampf, Kohlendioxid, Kohlenstoffmonoxii,
festen Kohlenstoff, Methan, Sauerstoff, Stickstoff und Azetylenabkömmlinge enthält
Durch den Drall des einströmenden Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches
wird eine schraubenlinienförmige Bewegung des brennenden Gasstromes im Hohlraum 13 des Reaktorgehäuses 1 gewährleistet
Dadurch wird der Vorgang der unvollkommenen Verbrennung intensiviert und die Reaktionszeit kürzer,
was die Azetylenausbeute erhöht Durch die Bewegung des Kohlenwasserstoff-Sanerstoff-Gemisches entlang
einer Schraubenlinie wird der Ablagerung von festem
Kohlenstoff an der mit feuerfestem Material ausgekleideten
Innenwand 14 des Hohlraumes 13 des Reaktorgehäuses 1 vorgebeugt. Zur Gewährleistung einer stabilen
Verbrennung wird Stabilisierungssauerstoff durch die Rohre 18, 19 und 20, die Durchgaiigsbohrungen 12
(F i g. 2) und die axiale Bohrung 15 dem oberen Teil des Hohlraumes 13 (Fig. 1) des Reaktorgehäuses 1
zugeführt, wo Gasumwälzzonen entstehen. Zusammen mit den Umwälzgasen bildet der Slabilisierungssauerstoff
stabile Diffusionsflummen, die das aus den Spielräumen 4 und 8 austretende Kohlenwasserstoff-Sauersloff-Gemisch
stetig entzünden. Durch das Vorhandensein dieser Flammen und der glühenden Oberfläche der ausgekleideten inneren Wand 14 des
Reaktorgehäuses 1 wird eine stabile Verbrennung des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches mit Ausströmungsgeschwindigkeiten
desselben, die in der Größenordnung der kritischen Geschwindigkeit liegen und dementsprechend ein beständiger Verlauf des Vorganges
der Azetylenerzeugung gewährleistet.
Der Vorgang der unvollkommenen Verbrennung von Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff verläuft im gesamten
Hohlraum 13 des Reaktorgehäuses 1 und endet in seinem unteren Teil. Um die Reaktion rechtzeitig
abzubrechen und einer Zersetzung des entstandenen Azetylens vorzubeugen, wird am Austritt aus dem
Hohlraum des Reaktorgehäuses 1 in den Reaktorgassirom vom Sammler 17 ein Kühlmittel zugeführt.
Zur Gewährleistung einer langen. Lebensdauer des Reaktors werden der Brenner 2 und die Außenwand des
Reaktors abgekühlt. Das Kühlmittel strömt über das Rohr 21 in das Rcaktorgehäuse I ein und tritt über das
Rohr 24 aus. Über die Rohre 22 und 23 strömt das Kühlmittel in den ringförmigen Körper 3 des Brenners
2, in den stirnseiligen Teil der ringförmigen Teile 6 und 7 und der Flügel 9 und 10 ein und tritt über das Rohr 25
aus.
FJn Versuch mit einem Prüfungsmustcrdes vorliegenden
Reaktors hai gezeigt, daß die Naturgasmenge dabei 7600 bis 780ONmVh. die Haupisaucrstoffmengc 4000
bis 4200 NmVh und die Siabilisierungssauerstoffmenge 180 bis 22ONmVh betrug. Die Temperatur des
Gemisches lag zwischen b00 und 620' C. Im Reaktor mit
ausgekleideter Gehäusewand wurde ein Pyrolysetrokkengas mit folgender Zusammensetzung in Vol.-%
erzeugt:
CO2 | 3,0 |
CM2 | 8,6 |
OH4 | 0,2 |
Co | 24,5 |
H2 | 55,9 |
CH4 | 5.5 |
N2 | 2,1 |
Azetylenhomologe | 0,2 |
Der Reaktorbetrieb war stabil.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Reaktor zur Azetylenerzeugung durch unvollkommene Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, mit einem gekühlten ausgekleideten Gehäuse, das an seinem oberen Stirnende einen gekühlten Brenner trägt, der einen ringförmigen Körper aufweist, innerhalb dessen eine mit Wirblern versehene Düse zur Zufuhr des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches konzentrisch hierzu und unter einem Spiel und mit Kanälen zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff zum Hohlraum des Reaktorgehäuses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (5) aus zumindest zwei ringförmigen zylindrischen, zueinander mit einem Spielraum (8) konzentrisch angeordneten Teilen (6 und 7) mit auf deren Umfang befestigten und in den Spielräumen (4 und ft) angeordneten Flügeln (9 und 10) mit zwischen diesen gebildeten Schraubenlinienförmigen Kanälen (11) besieht und daß die Anordnung der Spielräume (4 und 8) bezüglich der Längsachse (A) des Reaktors ausgehend von der Bedingung gewählt ist, daß die Mittellinie (a) des durch den ringförmigen Körper (3) des Brenners (2) und den ringförmigen zylindrischen Teil (6) gebildeten Spielraumes (4) in einer Entfernung von der Längsachse (A) des Reaktors liegt, die im wesentlichen das 0,65- bis O,75fache des Halbmessers (R) des Hohlraumes (13) des Reaktorgehäuses (1) beträgt, während die Mittellinie (b) des zwischen den ringförmigen zylindrischen Teilen (6 und 7) gebildeten Spielraumes (8) in einer Entfernung von der Längsachse (A) fes Reaktors liegt, die im wesentlichen das 0.25- bis 0,35fache des Halbmessers (R) des Hohlraumes (13) des Reaktorgehäuses (1) beträgt, und daß das Verhältnis der gesamten Durchgangsquerschnittsfläche der Spielräume (4 und 8) zur Durchgangsquerschnittsfläche des Hohlraumes (13) des Reaktorgehäuses (1) im wesentlichen 1:4 bis 1 :10 ausmacht, und daß in dem ringförmigen zylindrischen Teil (6) und in den Flügeln (9) Durchgangsbohrungen (12), die sich an diesen entlang befinden, zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff angebracht sind und im zentralen ringförmigen zylindrischen Teil (7) eine axiale Bohrung (15) als Kanal zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff dient.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752525328 DE2525328C2 (de) | 1975-06-06 | 1975-06-06 | Reaktor zur Azetylenerzeugung durch unvollkommene Verbrennung von Kohlenwasserstoffen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752525328 DE2525328C2 (de) | 1975-06-06 | 1975-06-06 | Reaktor zur Azetylenerzeugung durch unvollkommene Verbrennung von Kohlenwasserstoffen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2525328A1 DE2525328A1 (de) | 1976-12-09 |
DE2525328C2 true DE2525328C2 (de) | 1982-08-19 |
Family
ID=5948482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752525328 Expired DE2525328C2 (de) | 1975-06-06 | 1975-06-06 | Reaktor zur Azetylenerzeugung durch unvollkommene Verbrennung von Kohlenwasserstoffen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2525328C2 (de) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE895592C (de) * | 1948-10-02 | 1953-11-05 | Basf Ag | Vorrichtung zur Herstellung von Acetylen durch unvollstaendige Verbrennung von Kohlenwasserstoffen |
DE895444C (de) * | 1950-01-11 | 1953-11-02 | Basf Ag | Vorrichtung zur Herstellung von Acetylen |
SU126105A1 (ru) * | 1959-05-04 | 1959-11-30 | В.И. Балыта | Реактор туннельного типа дл получени ацетилена неполным сжиганием метана в кислороде |
US3438741A (en) * | 1966-08-25 | 1969-04-15 | Monsanto Co | Apparatus for flame reaction of hydrocarbons |
-
1975
- 1975-06-06 DE DE19752525328 patent/DE2525328C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2525328A1 (de) | 1976-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE68915613T2 (de) | Sauerstoffstrahlbrenner und Verbrennungsverfahren. | |
DE68915611T2 (de) | Brennstoffstrahlbrenner und Verbrennungsverfahren. | |
DE3690574C2 (de) | Vorrichtung zum Erhitzen von Sauerstoff | |
DE69215705T2 (de) | Verbrennung mit kohärentem Strahl | |
DE69632666T2 (de) | Verbrennungsverfahren und Vorrichtung dafür mit getrennter Einspritzung von Brennstoff und Oxydationsmittel | |
DE69906125T2 (de) | Integrierte vorrichtung zum einspritzen von technologischen gasen und feststoffen sowie verfahren zur anwendung dieser vorrichtung zum behandeln metallischer schmelzen | |
DE3628865C2 (de) | ||
DE3852651T2 (de) | Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer hochlichtgebenden flamme. | |
DE2013151C3 (de) | Brennerlanze zum Frischen von Roheisen | |
EP2252567A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur thermischen partiellen oxidation von kohlenwasserstoffen | |
EP0289851A2 (de) | Verfahren und Brenner zur Verfeuerung von Brennstoff | |
DE1132897B (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Durchfuehrung von Gasreaktionen | |
DE2525328C2 (de) | Reaktor zur Azetylenerzeugung durch unvollkommene Verbrennung von Kohlenwasserstoffen | |
DE2712989C2 (de) | Zündofen zur Zündung von Sintermischungen | |
EP3038742B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum herstellen von acetylen und synthesegas | |
EP0001437A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung explosibler Gase | |
EP3786524A1 (de) | Regenerativbrenner für stark reduzierte nox emissionen | |
DE1009617B (de) | Vorrichtung zur Waermespaltung von Kohlenwasserstoffen | |
DE710096C (de) | Vorrichtung zur Einfuehrung vorgewaermter Zusatzluft in die Rauchgase von Feuerungen | |
DE2355282C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Änderung der Eindringtiefe des Windes in einen Hochofen | |
DE2418274A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von russ | |
DE1244764B (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von ungesaettigten Kohlenwasserstoffen | |
AT230344B (de) | Verfahren und Ofen zur Herstellung von Acetylen durch partielle Verbrennung von Methan | |
DE1418939C (de) | Vorrichtung zur Herstellung von unge sattigten Kohlenwasserstoffen durch ther mische Spaltung von Kohlenwasserstoffen | |
DE3835354A1 (de) | Hochleistungsgasbrenner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
D2 | Grant after examination | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS, D., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |