RU2723326C2 - Газоплотная, теплопроницаемая, керамическая, многослойная композитная труба - Google Patents
Газоплотная, теплопроницаемая, керамическая, многослойная композитная труба Download PDFInfo
- Publication number
- RU2723326C2 RU2723326C2 RU2017144278A RU2017144278A RU2723326C2 RU 2723326 C2 RU2723326 C2 RU 2723326C2 RU 2017144278 A RU2017144278 A RU 2017144278A RU 2017144278 A RU2017144278 A RU 2017144278A RU 2723326 C2 RU2723326 C2 RU 2723326C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ceramic
- oxide
- layer
- pipe
- composite pipe
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 215
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 204
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 77
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 45
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 claims abstract description 41
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 10
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims abstract description 8
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 claims abstract description 7
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002296 pyrolytic carbon Substances 0.000 claims abstract description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 3
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000004230 steam cracking Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 58
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 58
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 14
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 8
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 8
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 7
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 and in this regard Inorganic materials 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011226 reinforced ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 229910000505 Al2TiO5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002449 FKM Polymers 0.000 description 1
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N Oxozirconium Chemical compound [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229910002078 fully stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002370 liquid polymer infiltration Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012243 magnesium silicates Nutrition 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000006454 non catalyzed reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UZLYXNNZYFBAQO-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);ytterbium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Yb+3].[Yb+3] UZLYXNNZYFBAQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002077 partially stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N propan-2-yl (e)-but-2-enoate Chemical compound C\C=C\C(=O)OC(C)C AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N scandium oxide Chemical compound O=[Sc]O[Sc]=O HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012932 thermodynamic analysis Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011345 viscous material Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 229910003454 ytterbium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940075624 ytterbium oxide Drugs 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/003—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
- C04B37/005—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts consisting of glass or ceramic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J19/2415—Tubular reactors
-
- 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
- C01B3/22—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
- C01B3/24—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C3/00—Cyanogen; Compounds thereof
- C01C3/02—Preparation, separation or purification of hydrogen cyanide
- C01C3/0208—Preparation in gaseous phase
- C01C3/0212—Preparation in gaseous phase from hydrocarbons and ammonia in the presence of oxygen, e.g. the Andrussow-process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/003—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
- C04B37/006—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts consisting of metals or metal salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/008—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of an organic adhesive, e.g. phenol resin or pitch
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L13/00—Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints
- F16L13/007—Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints specially adapted for joining pipes of dissimilar materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L49/00—Connecting arrangements, e.g. joints, specially adapted for pipes of brittle material, e.g. glass, earthenware
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/10—Rigid pipes of glass or ceramics, e.g. clay, clay tile, porcelain
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/04—Ceramic interlayers
- C04B2237/08—Non-oxidic interlayers
- C04B2237/086—Carbon interlayers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/34—Oxidic
- C04B2237/341—Silica or silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/34—Oxidic
- C04B2237/343—Alumina or aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/38—Fiber or whisker reinforced
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/38—Fiber or whisker reinforced
- C04B2237/385—Carbon or carbon composite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
- C04B2237/704—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the ceramic layers or articles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/76—Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc
- C04B2237/765—Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc at least one member being a tube
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/84—Joining of a first substrate with a second substrate at least partially inside the first substrate, where the bonding area is at the inside of the first substrate, e.g. one tube inside another tube
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Предложенная группа изобретений относится к газоплотной многослойной композитной трубе с коэффициентом теплопередачи более 1000 Вт/(м2К). Многослойная композитная труба с коэффициентом теплопередачи более 1000 Вт/(м2К) включает по меньшей мере два слоя, а именно слой из непористой монолитной оксидной керамики и слой из оксидной волокнистой композиционной керамики. Толщина слоя из оксидной волокнистой композиционной керамики составляет от 0,5 до 3 мм. Оба слоя соединены друг с другом с силовым замыканием или неразъемно, образуя единый конструктивный элемент. Оксидная волокнистая композиционная керамика представляет собой матрицу из оксидных керамических частиц, содержащую керамические оксидные и/или неоксидные волокна. Двухтрубный реактор для осуществления эндотермических реакций содержит две вышеуказанные многослойные композитные трубы, причем одна композитная труба окружена другой композитной трубой и внутренняя композитная труба открыта с обеих сторон, в то время как наружная труба закрыта с одной стороны. Вышеуказанная многослойная композитная труба может быть применена при получении синтез-газа посредством риформинга углеводородов с водяным паром и/или диоксидом углерода, совместном производстве водорода и пиролитического углерода посредством пиролиза углеводородов, получении цианистоводородной кислоты из метана и аммиака или из пропана и аммиака, получении олефинов посредством парового крекинга углеводородов и/или сочетании метана с образованием этилена, ацетилена, а также бензола. Она может быть применена в качестве реакционных труб в реакторах с осевым температурным контролем, противоточных реакторах и мембранных реакторах, а также в качестве радиационных труб, жаровых труб и вращающихся труб вращающихся печей. Технический результат – упрочнение реакционной трубы с обеспечением возможности работы при давлениях от 1 до 15 бар и температурах реакции до 1400°С. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к газоплотной многослойной композитной трубе или участку многослойной композитной трубы с коэффициентом теплопередачи более 500 Вт/(м2⋅К), включающей по меньшей мере два слоя, а именно слой из непористой монолитной оксидной керамики и слой из оксидной волокнистой композиционной керамики.
Эндотермические реакции часто являются началом цепочки создания добавленной стоимости в химической промышленности, например, при крекинге нефтяных фракций, риформинге природного газа или лигроина, дегидрировании пропана, дегидроароматизации метана до бензола или пиролизе углеводородов. Для достижения технически и экономически привлекательных выходов указанные реакции должны протекать в температурном диапазоне от 500 до 1700°С, то есть являются сильно эндотермичными.
Так, например, процесс получения синтез-газа и водорода из природного газа или лигроина включает эндотермические реакционные стадии, которые осуществляют при высоких давлениях и температурах. Стандартным процессом уровня техники является риформинг природного газа, предусматривающий использование водяного пара (паровой риформинг) или диоксида углерода (сухой риформинг). Данный процесс требует использования катализатора, распределенного в нескольких реакционных трубах. Реакционные трубы смонтированы внутри печи и нагреваются горелками. При этом функцией стенок труб является передача теплового потока от внешнего источника тепла в реакционный объем и герметичное отделение реакционного объема от окружающего источника тепла с формированием перепада давления между двумя указанными пространствами. Трубы реакторов со стационарным слоем в типичных случаях обладают формой цилиндров с одинаковым диаметром по всей длине. Типичным материалом труб является нержавеющая сталь, однако в некоторых случаях используют керамические материалы.
Технические процессы риформинга осуществляют при давлениях до 30 бар и температурах до 900°С, причем речь идет о температуре газоообразного продукта на выходе из реакционных труб. Подобный технический процесс лимитирован в отношении теплопередачи и равновесия. «Лимитирование процесса в отношении теплопередачи» означает, что реакция кинетически протекает настолько быстро, что хотя локальное превращение и приближается к соответствующему равновесному значению, однако необходимое для осуществления реакции тепло может недостаточно быстро проникать через стенки реакционных труб. В связи с этим по длине и поперечному сечению реакционной трубы возникает существенная разность температур стенок, что ограничивает превращение. «Лимитирование процесса в отношении равновесия» означает, что равновесное превращение по мере повышения температуры реакции возрастает. Равновесное превращение смеси с обычным мольным отношением исходных компонентов H2O:СН4, составляющим 3:1, при температуре 900°С и давлении 30 бар ограничено 86,7%. При использовании реактора, выполненного из металлических материалов, температура реакции вследствие характерной для металлических материалов термостойкости и применения катализаторов ограничена указанными выше 900°С.
Более высокая температура реакции (1300°C или выше) была бы желательна по нескольким причинам, прежде всего поскольку в этом случае можно было бы достигать более высокого равновесного превращения (свыше 99,9%), а также достаточно высоких скоростей протекания следующих некатализируемых реакций, характерных для получения синтез-газа, например:
Состав продуктов указанных реакций главным образом зависит от отношения С:O:Н в исходных веществах. Таким образом, необходимость в повышении селективности отдельных реакций с помощью катализатора отсутствует.
Осуществление реакций при температурах выше 1300°С требует использования керамических материалов, предпочтительно оксидных керамических материалов. Преимуществами керамических материалов, в частности, оксидных керамических материалов, являются высокая термостойкость (до 1800°С), химическая инертность, коррозионная стойкость и высокая прочность. Наиболее существенным недостатком керамических материалов является высокая хрупкость. Данное свойство оценивают по показателю вязкости разрушения КIС, который, например, в случае металлов, определяют согласно стандарту DIN EN ISO 12737, а в случае монолитных керамических материалов согласно стандарту DIN EN ISO 15732. Вязкость разрушения (KIC) стали в качестве представителя вязких материалов составляет около 50 МПа√m. Вязкость разрушения монолитных керамических материалов, например, оксида циркония (ZrO) или корунда (Al2O3) составляет от 3 до 5 МПа√m. Таким образом, монолитная керамика непригодна для использования в качестве материала аппаратов, работающих под давлением свыше 0,5 бар, поскольку она не удовлетворяет критерию «трещинообразования перед разрушением», то есть может разрушаться внезапно в отсутствие предвещающих разрушение признаков.
Альтернативой являются волокнистые композиционные керамические материалы, состоящие из оксидных волокон, внедренных в пористую матрицу из оксидной керамики. Пористость волокнистых композиционных керамических материалов может находиться в диапазоне от 25 до 50%. Преимуществами волокнистых композиционных керамических материалов являются высокая термостойкость (до 1300°С или более), высокая устойчивость к температурным колебаниям и псевдодуктильное поведение при деформации и разрушении. Вязкость разрушения KIC волокнистых композиционных керамических материалов может достигать значений, находящихся в диапазоне от 10 до 50 МПа√m. Вследствие наличия пористой структуры волокнистые композиционные керамические материалы в отличие от монолитных керамических материалов аналогичного химического состава характеризуются более низкими значениями плотности, модуля упругости и коэффициента теплопроводности. В таблице 1 приводится перечень стандартов, касающихся определения указанных выше параметров.
1 Вязкость разрушения металлических материалов, определяемая согласно стандарту DIN EN ISO 12737
2 М. Kuntz, Risswiderstand keramischer Faserverbundwerkstoffe. Dissertation 
Karlsruhe, издательство Shaker, 1996.
Для определения коэффициента теплопроводности используют следующее соотношение:
коэффициент теплопроводности = плотность × (удельная теплоемкость) × (коэффициент температуропроводности).
В качестве примера в таблице 2 сравниваются свойства монолитных керамических материалов и волокнистых композиционных керамических материалов на основе оксида алюминия.
Недостатком волокнистых композиционных керамических материалов с пористой структурой является их непригодность для изготовления аппаратов, работающих под давлением выше 0,5 бар. Другим недостатком указанных материалов, проявляющимся в том случае, если слой из подобного материала предназначен для передачи теплового потока, является более низкая теплопроводность по сравнению с непористой монолитной керамикой аналогичного химического состава.
В немецкой заявке на патент DE 2821595 А1 сообщается о высокопрочной керамической композитной трубе, включающей внутреннюю трубу из керамического материала и по меньшей мере одну наружную трубу из металлического или керамического материала, напрессованую на внутреннюю трубу в горячем состоянии. Информация об использовании волокнистой композиционной керамики в цитируемом документе отсутствует.
В немецкой заявке на патент DE 3907087 А1 описан резервуар высокого давления с оболочкой из волокнистого композиционного материала на внутренней трубе из металлокерамического порошка и наружной трубе из металла. Указания относительно многослойной структуры с керамической внутренней или наружной трубой в данном документе отсутствуют.
В немецкой заявке на патент DE 102006038713 А1 описана прочная на сжатие деталь, например, напорная труба, состоящая из стальной основы, окружающего основу снаружи первого слоя из керамического волокнистого композиционного материала и по меньшей мере одного расположенного на первом слое второго слоя из армированного волокнами полимера и/или армированной волокнами керамики. Второй слой из полимера препятствует внешнему нагреванию трубы. Примеры конструктивного исполнения с чисто керамическими наружными трубами в цитируемом документе отсутствуют. Не упоминается также многослойная структура с керамической внутренней трубой или внутренней трубой из волокнистого композиционного керамического материала.
В немецкой заявке на патенте DE 102012219870 А1 опубликован способ изготовления комбинированной детали из стали и слоя из волокнистого композиционного материала, по меньшей мере частично окружающего основу снаружи. Для формирования волокнистого композиционного материала основу с волокнистым материалом до или после его наматывания пропитывают смолой и нагревают. Достоинством предлагаемого способа является возможность его осуществления in situ, что позволяет выполнять санацию неисправных нагнетательных трубопроводов без необходимости прекращения эксплуатации оборудования. Многослойная структура с керамической внутренней трубой или внутренней трубой из волокнистого композиционного керамического материала в цитируемом документе не упоминается.
В немецкой заявке на патент DE 102004049406 А1 описана многослойная формованная деталь, состоящая по меньшей мере из одного армированного длинными волокнами композиционного материала (1) и по меньшей мере одного армированного короткими волокнами композиционного материала (2), которая отличается тем, что армированный длинными волокнами композиционный материал (1) содержит керамические бесконечные волокна и керамический матричный материал, в то время как армированный короткими волокнами композиционный материал (2) содержит керамические волокна со средней длиной в диапазоне от 1 до 50 мм и керамический матричный материал, причем армированный длинными волокнами композиционный материал (1) и армированный короткими волокнами композиционный материал (2) плоскостно прочно соединены друг с другом. Какие-либо указания о комбинировании керамического слоя со слоем волокнистого композиционного материала в цитируемом документе отсутствуют.
В патенте США US 6,733,907 описан комбинированный материал из находящейся внутри него керамической несущей структуры и наружного керамического теплоизолирующего слоя. Теплоизолирующий слой обладает толщиной от 2 до 5 мм и пористостью, превышающей 20%. Пористость структуре придают как монолитные керамические материалы, так и волокнистые композиционные керамические материалы, обладающие более низкой теплопроводностью по сравнению с непористым монолитным керамическим материалом аналогичного химического состава. Керамическая несущая структура, которая может состоять из элементарных волокон в керамической матричной структуре, обладает толщиной от 3 до 10 мм. В документе сообщается, что модуль упругости и коэффициент теплопроводности теплоизолирующего слоя ниже соответствующих значений для керамической несущей структуры. С учетом сформулированного выше требования, предъявляемого к функции реакционных труб, недостатком цитируемого изобретения является непригодность пористой структуры комбинированного материала для отделения друг от друга двух пространств со сколько-нибудь существенным перепадом давления. Кроме того, низкая теплопроводность структуры комбинированного материала исключает возможность перемещения необходимого для эндотермической реакции теплового потока без перегрева стенок.
В патентной заявке США US 2015/078505 описана газонепроницаемая двухслойная композитная труба из карбида кремния для захоронения ядерных топлив, содержащая плотный монолитный слой карбида кремния и пористый слой композиционного керамического материала на основе карбида кремния с волокнами из карбида кремния. Преимуществом основанных на карбиде кремния керамических материалов является сравнительно высокая теплопроводность и высокая устойчивость к температурным колебаниям. Недостатком керамики на основе карбида кремния является сравнительно низкая химическая стабильность в окислительной или науглероживающей атмосфере. Как показывают результаты термодинамического анализа (Eckel и другие, NASA Technical Memorandum, Вайоминг, сентябрь 12-16, 1989; Hallum и другие, NASA Technical Memorandum, Чикаго, Иллинойс, апрель 27-май 1, 1986), в технически важном диапазоне объемных содержаний метана, монооксида углерода и/или водяного пара (от 0,1 до 1%) могут иметь место окислительно-восстановительные циклы, что обусловливает коррозию основанной на карбиде кремния керамики. На Фиг. 4 в публикации Hallum и других показано влияние температуры в процессе спекания основанных на карбиде кремния керамических материалов, из которого следует, что начиная с температуры 1100°С коррозия усиливается настолько, что на поверхности выделяются отдельные кристаллы. Подобная коррозия дополнительно усиливается вследствие варьирования атмосферы в диапазоне от восстанавливающей до окисляющей. Следовательно, использование основанной на карбиде кремния керамики в качестве материала реакторов, предназначенных для осуществления эндотермических реакций в окисляющей реакционной атмосфере, а также в реакционной атмосфере, периодически изменяющейся от восстанавливающей до окисляющей, не представляется возможным.
В патентной заявке США US 2012/0003128 описан соединительный элемент между трубой из непористой монолитной керамики и металлическими питающими трубопроводами. Пористость керамической трубы составляет менее 5%. Цитируемое изобретение основано на реализуемом с силовым замыканием соединении керамической трубы с металлической соединительной деталью, которая окружает концевой участок керамической трубы. Силовое замыкание обеспечивают два концентрически упорядоченных металлических кольца, причем внутреннее кольцо является частью соединительного трубопровода. Наружное стягивающее кольцо характеризуется меньшим термическим расширением по сравнению с внутренним кольцом, что предотвращает тенденцию внутреннего стягивающего кольца к освобождению керамической трубы при нагревании. Недостаток данного технического решения состоит в том, что в связи с выбором металлического стягивающего кольца варьирование температуры сопровождается изменением радиального прижимного усилия между керамической трубой и внутренним стягивающим кольцом. В наихудшем случае может быть нарушена герметичность соединения или керамическая труба может быть повреждена. Кроме того, согласно цитируемому документу наибольший участок керамической трубы, который не окружен стягивающим кольцом, остается незащищенным, то есть проблема хрупкости керамического материала остается нерешенной.
Трубу, содержащую по меньшей мере два слоя, один из которых состоит из непористой монолитной оксидной керамики, а другой из оксидной волокнистой композиционной керамики, не следует путать с керамическими полыми волокнами, известными из японского патента JP 2003053166. Керамическое полое волокно, которое используют в мембранной технологии, представляет собой капиллярную трубку с наружным диаметром, находящимся в примерном диапазоне от 0,5 до 4 мм. В патентах США US 4222977 и US 5707584 описывается изготовление мембран из керамических полых волокон. Стенки трубок могут обладать толщиной от 30 до 500 мкм, причем речь идет о монолитных материалах, механические свойства которых идентичны свойствам обычных монолитных керамических материалов. Это означает, что керамические полые волокна являются жесткими и хрупкими, а, следовательно, непригодны для обеспечения псевдодуктильного поведения при деформации, подобного волокнистым композиционным керамическим материалам. В результате описанного в японском патентной заявке JP 2003053166 комбинирования непористых и пористых керамических материалов капиллярная трубка остается хрупкой и ломкой.
Таким образом, согласно уровню техники до последнего времени отсутствуют материалы, которые могли бы оказаться пригодными для изготовления реакционных труб с возможностью их эксплуатации при давлениях от 1 до 50 бар и температурах реакции до 1400°С, а также с возможностью обогрева посредством наружного источника тепла (обычно в топочной камере).
Технические решения, основанные на упрочнении, достигаемом благодаря комбинированию волокнистой композиционной керамики с металлическими трубами, непригодны для преодоления термических и химических ограничений, характерных для металлических материалов, то есть максимальной температуры реакции около 950°С и склонности к коррозии при варьируемой окисляющей/восстанавливающей атмосфере. Технические решения, основанные на упрочнении, достигаемом благодаря послойному комбинированию волокнистой композиционной керамики и керамических формованных изделий, не предусматривают каких-либо идей (i) относительно теплопередачи через слои, (ii) химической стойкости и (iii) герметичного отграничения реакционного объема от окружающего его внутреннего пространства топочной камеры при перепаде давления до 50 бар. В частности, отсутствует ясность по поводу обеспечения герметичности переходов между концами труб и металлическими трубопроводами, предназначенными для введения реагентов в реакционные трубы и отвода потоков продуктов из реакционных труб.
Проблема отграничения реакционного объема от окружающего его внутреннего пространства топочной камеры в зависимости от необходимой температуры согласно уровню техники решается следующим образом. При температурах 300°С и ниже в качестве уплотнительных элементов в типичных случаях используют полимеры. Кроме того, существует возможность пропитки полимерами. При температурах 400°С и ниже используют металлические гильзы, которые неразъемно крепят с использованием паяльного флюса или клеев. При температурах 1000°С и ниже металлические гильзы в горячем состоянии запрессовывают с геометрическим замыканием (как, например, в немецкой заявке на патент DE 1995105401). Подобные используемые для указанной цели металлические гильзы должны обладать тонкими стенками, например, толщиной в диапазоне от 0,3 до 1 мм. При использовании подобных металлических гильз при высоких температурах (выше 800°С) удается достигать перепадов давления, которые не превышают 3 бар, поскольку в противном случае металл начинает течь.
С учетом вышеизложенного в основу настоящего изобретения была положена задача предложить пригодный материал для реакционных труб, который должен быть (i) теплопроницаемым (коэффициент теплопередачи должен составлять более 500 Вт/(м2⋅К)), (ii) термостойким почти до 1400°С, (iii) стойким к давлению почти до 50 бар, соответственно к перепадам давления почти до 100 бар, (iv) коррозионностойким в восстанавливающей и окисляющей атмосфере при парциальном давлении кислорода от 10-25 до 10 бар и (v) стойким к температурным изменениям согласно стандарту DIN EN 993-11.
Другая задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы предложить соединительное устройство / соединительный элемент между материалом, то есть трубой реактора, с одной стороны, и металлическими газопроводящими трубопроводами для продуктов и эдуктов, с другой стороны, причем указанное устройство (элемент) также должно быть (i) термостойким до температур выше 1100°С, (ii) стойким к давлению до 40 бар, (iii) коррозионностойким в окисляющей и восстанавливающей атмосфере и (iv) стойким к температурным изменениям.
Указанные выше задачи согласно изобретению решаются с помощью многослойной композитной трубы, соответственно участка многослойной композитной трубы, с коэффициентом теплопередачи более 500 Вт/(м2⋅К), включающей по меньшей мере два слоя, а именно слой из непористой монолитной оксидной керамики и слой из оксидной волокнистой композиционной керамики.
Внутренний слой многослойной композитной трубы предпочтительно состоит из непористой монолитной оксидной керамики, тогда как ее наружный слой состоит из оксидной волокнистой композиционной керамики.
Оба указанных слоя предпочтительно соединены друг с другом с силовым замыканием или неразъемно. Соединениями с силовым замыканием согласно изобретению являются, например, резьбовые соединения или прессовые соединения. Неразъемными соединениями согласно изобретению являются соединения, реализуемые посредством пайки, склеивания и спекания. При этом любые виды соединения относятся к уровню техники (W. Tochtermann, F. Bodenstein: Konstruktionselemente des Maschinenbaues, Teil 1. Grundlagen; Verbindungselemente; 
, 
, Rohrleitungen und Absperrvorrichtungen, издательство Springer, 1979).
Стенка многослойной композитной трубы предпочтительно по меньшей мере местами включает два слоя, а именно слой из непористой монолитной оксидной керамики и слой из оксидной волокнистой композиционной керамики, то есть под многослойной композитной трубой может подразумеваться также участок композитной трубы. Так, например, трубу следует считать композитной, если она состоит из двух слоев лишь местами, то есть зонированно или точечно. Однако по меньшей мере два слоя, а именно слой из непористой монолитной оксидной керамики и слой из оксидной волокнистой композиционной керамики, предпочтительно содержит вся стенка композитной трубы, подверженная, например, обусловленному топочной камерой воздействию наружной температуры, превышающей 1100°С.
Участок многослойной композитной трубы, который подвержен воздействию наружной температуры, превышающей 1100°С, например, в топочной камере, предпочтительно не содержит металлических слоев.
Внутренняя труба предпочтительно обмотана слоем из оксидной волокнистой композиционной керамики. Оба слоя могут быть соединены друг с другом с силовым замыканием или неразъемно, образуя единый конструктивный элемент. Свойства подобного конструктивного элемента определяются термостойкостью и деформационным поведением слоя из оксидной волокнистой композиционной керамики. Герметичность обеспечивает внутренняя труба из оксидной керамики. При использовании внутренней трубы из оксидной керамики внутренняя поверхность стенок трубы отличается высокой химической стойкостью и сопротивлением истиранию (твердость в случае оксида алюминия превышает 14000 МПа, а в случае оксида циркония превышает 12000 МПа).
При 1400°С, например, оксид алюминия и оксид магния отличаются стабильностью во всем диапазоне парциальных давлений кислорода от 10-25 до 10 бар, в то время как для любых других керамических материалов имеет место переход между восстановлением и окислением, а, следовательно, корродирование (Darken, L.S., & Gurry, R.W. (1953). Physical chemistry ofmetals. McGraw-Hill).
Внутренний диаметр многослойной композитной трубы предпочтительно составляет от 20 до 1000 мм, предпочтительно от 50 до 800 мм, в частности, от 100 до 500 мм. Общая толщина стенки по меньшей мере из двух слоев предпочтительно составляет от 0,5 до 50 мм, предпочтительно от 1 до 30 мм, в частности, от 2 до 20 мм. При этом толщина слоя из оксидной волокнистой композиционной керамики предпочтительно составляет менее 90%, предпочтительно менее 50%, в частности, менее 25% от общей толщины стенки, причем в предпочтительном варианте толщина слоя из оксидной волокнистой композиционной керамики составляет по меньшей мере 10% от общей толщины стенки. Толщина слоя из монолитной оксидной керамики предпочтительно составляет от 0,5 до 45 мм, предпочтительно от 1 до 25 мм, особенно предпочтительно от 3 до 15 мм. Толщина слоя из оксидной волокнистой композиционной керамики предпочтительно составляет от 0,5 до 5 мм, предпочтительно от 0,5 до 3 мм.
Длина многослойной композитной трубы преимущественно составляет от 0,5 до 20 м, предпочтительно от 1 до 10 м, в частности, от 1,5 до 7 м.
Предлагаемая в изобретении многослойная композитная труба, включающая по меньшей мере один слой из непористой монолитной оксидной керамики и по меньшей мере один слой из оксидной волокнистой композиционной керамики, предпочтительно характеризуется открытой пористостью (ε), составляющей менее 5%, предпочтительно менее 4%, особенно предпочтительно менее 3%, также предпочтительно менее 2%, в частности, менее 1%. Многослойная композитная труба особенно предпочтительно является газоплотной. Твердое вещество называют «газоплотным», если согласно стандарту DIN EN 623-2 оно обладает открытой пористостью, равной нулю. Допустимая погрешность измерения открытой пористости составляет менее 0,3%.
Плотность непористой монолитной оксидной керамики предпочтительно превышает плотность оксидной волокнистой композиционной керамики. Плотность непористой монолитной оксидной керамики предпочтительно составляет от 1000 до 7000 кг/м3, в частности, от 2000 до 5000 кг/м3, например, 2800 кг/м3 для муллита (около 70% оксида алюминия) или 3700 кг/м3 для оксида алюминия со степенью чистоты более 99,7%. Плотность слоя из волокнистой композиционной керамики составляет от 500 до 3000 кг/м3. Отношение плотности монолитной керамики к плотности волокнистой композиционной керамики в комбинированной структуре предпочтительно составляет от 1:1 до 3:1, в частности, от 1:1 до 2:1.
Зависящий от материала модуль упругости непористой монолитной оксидной керамики предпочтительно превышает модуль упругости оксидной волокнистой композиционной керамики. Модуль упругости непористой монолитной оксидной керамики предпочтительно составляет от 100 до 500 ГПа, в частности, от 150 до 400 ГПа, например, 150 ГПа для муллита (около 70% оксида алюминия) или 380 ГПа для оксида алюминия со степенью чистоты более 99,7%. Модуль упругости слоя из волокнистой композиционной керамики составляет от 40 до 200 ГПа. Соответствующие значения относятся к температуре 25°С. Отношение модуля упругости монолитной керамики к модулю упругости волокнистой композиционной керамики в комбинированной структуре предпочтительно составляет от 1:1 до 5:1, в частности, от 1:1 до 3:1.
Зависящий от материала коэффициент теплопроводности непористой монолитной оксидной керамики предпочтительно превышает коэффициент теплопроводности оксидной волокнистой композиционной керамики. Коэффициент теплопроводности непористой монолитной оксидной керамики предпочтительно составляет от 1 до 50 Вт/(м⋅К), в частности, от 2 до 40 Вт/(м⋅К), например, 6 Вт/(м⋅К) для муллита (около 70% оксида алюминия) или 30 Вт/(м⋅К) для оксида алюминия со степенью чистоты более 99,7%. Коэффициент теплопроводности слоя из волокнистой композиционной керамики составляет от 0,5 до 10 Вт/(м⋅К), предпочтительно от 1 до 5 Вт/(м⋅К). Соответствующие значения относятся к температуре 25°С. Отношение коэффициентов теплопроводности монолитной керамики и волокнистой композиционной керамики в комбинированной структуре предпочтительно составляет от 1:1 и 10:1, в частности, от 1:1 и 5:1.
Реактор высокого давления обладает конструкцией, способной к восприятию следующих давлений (в абсолютных бар): преимущественно от 0,1 до 100 бар, предпочтительно от 1 до 70 бар, более предпочтительно от 1,5 до 50 бар, в частности, от 5 до 30 бар.
Перепад давления между реакционной камерой и топочной камерой преимущественно составляет от 0 до 100 бар, предпочтительно от 0 до 70 бар, более предпочтительно от 0 до 50 бар, в частности, от 0 до 30 бар.
Коэффициент теплопередачи многослойной композитной трубы преимущественно составляет более 500 Вт/(м2⋅К) предпочтительно более 1000 Вт/(м2⋅К), более предпочтительно более 2000 Вт/(м2⋅К), в частности, более 3000 Вт/(м2⋅К). Методика определения коэффициентов теплопередачи известна специалистам (Kapitel Cb: 
, 
, 8-е издание, 1997). Коэффициент теплопередачи вычисляют по уравнению:
причем
Соответствующие символы и индексы означают:
Rw термическое сопротивление многослойной цилиндрической стенки, К/Вт,
kIoc коэффициент теплопередачи многослойной цилиндрической стенки, Вт/(м2⋅К),
А боковая поверхность цилиндра, м2,
λ коэффициент теплопроводности однородного слоя, Вт/(м К),
δ толщина однородного слоя, м,
n количество слоев многослойной цилиндрической стенки,
1 внутренняя сторона цилиндрического слоя,
2 наружная сторона цилиндрического слоя,
m средняя площадь.
Предлагаемая в изобретении многослойная композитная труба может обладать переменным по длине поперечным сечением и переменной толщиной стенок. Так, например, многослойная композитная труба в направлении течения газов может воронкообразно расширяться или сужаться, причем сужающееся в направлении течения поперечное сечение является предпочтительным в случае стационарных слоев, в то время как расширяющееся поперечное сечение является предпочтительным в случае кипящих слоев.
Крайняя зона наружного слоя на обоих концах многослойной композитной трубы предпочтительно может быть герметизирована. Герметизированные концы служат местами перехода для газоплотного соединения композитной трубы с металлическими газопроводящими трубопроводами, распределителями, коллекторами или вводами через обшивку окружающей топочной камеры.
В качестве непористой монолитной оксидной керамики можно использовать любые известные специалистам оксидные керамические материалы, в частности, аналогичные указанным в сборнике Informationszentrum Technische Keramik (IZTK), Brevier technische Keramik, издательство Fahner, Lauf (2003). Предпочтительными являются непористые монолитные оксидные керамические материалы, содержащие по меньшей мере 99% масс. Al2O3 и/или муллита. В качестве непористого керамического материала можно использовать, в частности, продукты Haldenwanger Pythagoras 1800Z™ (муллит), Alsint 99.7™ или Friatec Degussit® AL23 (оксид алюминия).
Волокнистые композиционные материалы характеризуются матрицей из керамических частиц, внедренных между керамическими волокнами, в частности, длинными волокнами, в виде намотанного изделия или в виде текстиля. Речь при этом идет об армированной волокнами керамике, композиционной керамике или волокнистом керамическом материале. При этом матрица и волокна в принципе могут состоять из любых известных керамических материалов, причем в этой связи обработке в качестве керамического материала подвергают также углерод.
Под оксидной волокнистой композиционной керамикой подразумевают матрицу из оксидных керамических частиц, содержащую керамические оксидные и/или неоксидные волокна.
Предпочтительными оксидами волокон и/или матрицы являются оксиды элементов, выбранных из группы, включающей бериллий (Be), магний (Mg), кальций (Са), стронций (Sr), барий (Ва), редкоземельные элементы, торий (Th), уран (U), титан (Ti), цирконий (Zr), гафний (Hf), ванадий (V), ниобий (Nb), тантал (Та), хром (Cr), молибден (Мо), вольфрам (W), марганец (Mn), железо (Fe), кобальт (Со), никель (Ni), цинк (Zn), бор (В), алюминий (Al), галлий (Ga), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn), литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs), рений (Re), рутений (Ru), осмий (Os), иридий (Ir), платину (Pt), родий (Rh), палладий (Pd), медь (Сu), серебро (Ag), золото (Au), кадмий (Cd), индий (In), таллий (Tl), свинец (Pb), фосфор (Р), мышьяк (As), сурьму (Sb), висмут (Bi), серу (S), селен (Se) и теллур (Те), а также смеси указанных оксидов.
В качестве материала как для волокон, так и для матрицы предпочтительно пригодны смеси. Волокна и матрица в общем случае не должны состоять из одинакового материала.
В принципе пригодными и важными являются не только бинарные, но и тройные смеси, а также смеси из большего числа компонентов. Отдельные компоненты могут находиться в смеси в одинаковых молярных количествах, однако предпочтительными являются смеси с сильно различающимися концентрациями отдельных компонентов, включая смеси, тот или иной компонент которых может находиться в виде примеси, то есть в концентрации, составляющей менее 1%.
Особенно предпочтительными являются следующие смеси: бинарные или тройные смеси из оксида алюминия, оксида циркония и оксида иттрия (например, усиленный оксидом циркония оксид алюминия); смеси из карбида кремния и оксида алюминия; смеси из оксида алюминия и оксида магния (MgO-шпинель); смеси из оксида алюминия и оксида кремния (муллит); смесь из силикатов алюминия и силикатов магния; тройная смесь из оксида алюминия, оксида кремния и оксида магния (кордиерит); стеатит (силикат магния); усиленный оксидом циркония оксид алюминия; стабилизированный оксид циркония (ZrO2) (стабилизаторы в виде оксида магния (MgO), оксида кальция (СаО) или оксида иттрия (Y2O3), причем в качестве стабилизаторов при необходимости используют также оксид церия (CeO2), оксид скандия (ScO3) или оксид иттербия (YbO3)); титанат алюминия (стехиометрическая смесь оксида алюминия с оксидом титана), а также нитрид кремния и оксид алюминия (оксинитриды кремния-алюминия SIALON).
В качестве оксида алюминия, усиленного оксидом циркония, предпочтительно используют Al2O3, содержащий от 10 до 20% мол. ZrO2. Для стабилизации ZrO2 предпочтительно можно использовать от 10 до 20% мол., предпочтительно 16% мол. СаО, от 10 до 20% мол., предпочтительно 16% мол. MgO, от 5 до 10% мол., предпочтительно 8% мол. Y2O3 («полностью стабилизированный оксид циркония») или от 1 до 5% мол., предпочтительно 4% мол. Y2O3 («частично стабилизированный оксид циркония»). Предпочтительными тройными смесями являются, например, смеси 80% Al2O3, 18,4% ZrO2 и 1,6% Y2O3.
Помимо указанных выше материалов (смесей и отдельных компонентов) в оксидной керамической матрице можно использовать также волокна из базальта, нитрида бора, карбида вольфрама, нитрида алюминия, диоксида титана, титаната бария, цирконата-титаната свинца и/или карбида бора.
Для обеспечения необходимого армирования посредством по меньшей мере двух слоев волокна армирующего углерода могут быть упорядочены на первом слое непористой керамики радиально по окружности и/или с перекрещиванием.
В качестве волокон используют армирующие волокна, относящиеся к классам оксидных, карбидных, нитридных волокон, соответственно углеродных волокон и волокон SiBCN. Предусматривается, в частности, что волокнами керамического композиционного материала являются волокна на основе оксида алюминия, муллита, карбида кремния, оксида циркония и/или углерода. При этом муллит состоит из смешанных кристаллов оксида алюминия и оксида кремния. Предпочтительным является использование волокон из оксидной (Al2O3, SiO2, муллит) или неоксидной (С, SiC) керамики.
Предпочтительному использованию подлежат волокна с высоким сопротивлением ползучести, то есть волокна, которые в области ползучести (в температурном диапазоне до 1400°С) отличаются отсутствием или минимальным временным повышением остаточной деформации, то есть удлинения при ползучести. Согласно представленным фирмой 3М данным волокна NEXTEL характеризуются следующими предельными температурами для остаточного удлинения 1% после воздействия растягивающей нагрузки 70 МПа, продолжавшегося в течение 1000 часов: NEXTEL 440: 875°С, NEXTEL 550 и NEXTEL 610: 1010°С, NEXTEL 720: 1120°С (литература: Nextel™ Ceramic Textiles Technical Notebook, 3М, 2004).
Волокна предпочтительно обладают диаметром от 10 до 12 мкм. Волокна предпочтительно переплетены друг с другом (обычно посредством полотняного или сатинового переплетения) с образованием текстильного полотна, связаны в круглое трикотажное полотно или намотаны в виде пучков на форму. Для изготовления керамической многослойной системы пучки волокон или волокнистую ткань пропитывают, например, шликером, содержащим компоненты будущей керамической матрицы, предпочтительно Al2O3 или муллит (
, М. (2007), 
oxidkeramische Werkstoffe, Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 38(9), 698-704). В результате заключительной термической обработки при температуре выше 700°С формируется высокопрочная многослойная структура из керамических волокон и керамической матрицы, прочность которой при растяжении предпочтительно составляет свыше 50 МПа, предпочтительно свыше 70 МПа, более предпочтительно свыше 100 МПа, в частности, свыше 120 МПа.
В качестве керамического волокнистого композиционного материала предпочтительно используют SiC/Al2O3, SiC/муллит, углерод/Al2O3, углерод/муллит, Al2O3/Al2O3, Al2O3/муллит, муллит/Al2O3 и/или муллит/муллит. При этом материал, указанный перед косой чертой, относится к волокнам, а материал, указанный после косой черты, к матрице. В качестве матричной системы керамической волокнистой многослойной структуры можно использовать также силоксаны, кремнийсодержащие исходные реагенты и самые разные оксиды, в том числе, например, также оксид циркония. Керамический волокнистый композиционный материал предпочтительно содержит по меньшей мере 99% масс. Al2O3 и/или муллита.
В соответствии с настоящим изобретением предпочтительному использованию подлежат волокнистые композиционные материалы на основе волокон оксидной керамики, например, продукты 3М™ NEXTEL™ 312, NEXTEL™ 440, NEXTEL™ 550, NEXTEL™ 610 или NEXTEL™ 720. Особенно предпочтительным является использование NEXTEL 610 и/или NEXTEL 720.
Степень наполнения матрицы волокнами (объемное содержание волокон в комбинированной структуре) составляет от 20 до 40% при общем содержании твердого вещества в комбинированной структуре, составляющем от 50 до 80%. Волокнистые композиционные керамические материалы на основе оксидных керамических волокон отличаются химической стойкостью как в окисляющей, так и в восстанавливающей газовой атмосфере (то есть отсутствием изменения массы после выдержки на воздухе при 1200°С в течение 15 часов (смотри Nextel™ Ceramic Textiles Technical Notebook, 3М, 2004)) и термической стабильностью до температур, превышающих 1300°С. Волокнистые композиционные керамические материалы характеризуются псевдодуктильным поведением при деформации. В соответствии с этим они устойчивы при изменении температуры и характеризуются псевдовязким поведением при разрушении. Это позволяет обнаруживать неисправность детали, прежде чем произойдет ее разрушение.
Волокнистый композиционный материал предпочтительно обладает пористостью в диапазоне от 20 до 50%, следовательно, не является газоплотным согласно приведенному в стандарте DIN 623-2 определению.
Температура долговременной эксплуатации волокнистого композиционного материала предпочтительно достигает 1500°С, предпочтительно 1400°С, особенно предпочтительно 1300°С.
Прочность волокнистого композиционного материала предпочтительно составляет более 50 МПа, предпочтительно более 70 МПа, особенно предпочтительно более 100 МПа, в частности, более 120 МПа.
Предельная упругая деформация волокнистого композиционного материала предпочтительно составляет от 0,2 до 1%.
Стойкость волокнистого композиционного материала к температурным колебаниям предпочтительно отвечает требованиям стандарта DIN EN 993-11.
Волокнистый композиционный материал предпочтительно характеризуется коэффициентом температурного расширения в интервале от 4 до 8,5 млн-1/К.
Теплопроводность волокнистого композиционного материала предпочтительно составляет от 0,5 до 5 Вт/(м⋅К).
Керамический волокнистый композиционный материал может быть изготовлен методом химической инфильтрации из паровой фазы, пиролизом, в частности, методом инфильтрации жидкого полимера, или посредством химической реакции, например, методом инфильтрации жидкого силикона.
Герметизацию обоих концов или одного конца многослойной композитной трубы можно выполнять разными методами.
Так, например, герметизацию можно осуществлять посредством пропитки или покрытия наружного слоя или внутреннего слоя из волокнистой композиционной керамики или непористой монолитной керамики полимером, непористой керамикой, пиролитическим углеродом и/или металлом (фиг. 1а и 3а). Герметизированные участки служат уплотнительными поверхностями. Данный вариант можно использовать лишь до температур ниже 400°С. Композитную трубу предпочтительно покрывают лишь в краевой зоне до металлического соединительного элемента. При этом под краевой зоной подразумевается последний участок композитной трубы перед переходом к другому материалу, предпочтительно металлическому материалу, причем отношение длины этого участка к внутреннему диаметру композитной трубы находится в диапазоне от 0,05:1 до 10:1, предпочтительно от 0,1:1 до 5:1, в частности, от 0,2:1 до 2:1. Толщина пропитываемого материала предпочтительно соответствует полной толщине слоя волокнистой композиционной керамики в краевой зоне. Методы пропитки известны специалистам.
Таким образом, настоящее изобретение относится к многослойной композитной трубе, включающей по меньшей мере два слоя, а именно слой из непористой монолитной керамики, предпочтительно оксидной керамики, и слой из волокнистой композиционной керамики, предпочтительно оксидной волокнистой композиционной керамики, причем наружный слой композитной трубы в краевой зоне перед переходом к другому материалу, предпочтительно металлическому материалу, пропитан или покрыт полимером, непористой керамикой, (пиролизным) углеродом и/или металлическим материалом.
Другой возможный вариант герметизации предпочтительно предусматривает монтаж гильзы из металла в краевой зоне многослойной композитной трубы, причем гильза, как показано на Фиг. 1b, соединена внахлестку (5) и частично находится между внутренним и наружным слоями. Гильза из металла предпочтительно содержит один или несколько следующих материалов: хром, титан, молибден, никелевая сталь 47Ni, сплав 80Pt20Ir, сплав 1.3981, сплав 1.3917 или трехслойный металл медь/инвар/медь. Отношение длины соединения внахлестку (5) к внутреннему диаметру композитной трубы предпочтительно находится в диапазоне от 0,05:1 до 10:1, предпочтительно от 0,1:1 до 5:1, в частности, от 0,2:1 до 2:1. В месте соединения внахлестку гильза из металла газоплотно соединена с внешней стороной внутреннего слоя посредством известной специалистам техники, опубликованной в сборнике Informationszentrum Technische Keramik (IZTK): Brevier technische Keramik, Fahner Verlag, Lauf (2003). Наружный керамический слой соединен с гильзой из металла неразъемно. Отношение длины нахлеста наружного керамического слоя, то есть участка, включающего наружный слой и металлическую гильзу без внутреннего слоя, к внутреннему диаметру композитной трубы предпочтительно находится в диапазоне от 0,05:1 до 10:1, предпочтительно от 0,1:1 до 5:1, в частности, от 0,2:1 до 2:1.
Таким образом, настоящее изобретение относится к многослойной композитной трубе, включающей по меньшей мере два слоя, а именно слой из непористой монолитной керамики, предпочтительно оксидной керамики, и слой из волокнистой композиционной керамики, предпочтительно оксидной волокнистой композиционной керамики, причем на конце композитной трубы упорядочена гильза из металла, которая частично находится между внутренним и наружным слоями.
В соответствии с этим настоящее изобретение относится к соединительному элементу, включающему по меньшей мере один металлический газопроводящий трубопровод, который в продольном направлении многослойной композитной трубы, то есть в направлении потока эдуктов, частично перекрыт по меньшей мере двумя керамическими слоями, причем по меньшей мере один керамический слой содержит непористую монолитную керамику, предпочтительно оксидную керамику, и причем по меньшей мере один другой керамический слой содержит волокнистую композиционную керамику, предпочтительно оксидную волокнистую композиционную керамику.
В соответствии с этим настоящее изобретение относится к сэндвич-структуре в переходной зоне между металлическим материалом и керамическим материалом, включающей металлический слой, слой из непористой монолитной керамики, предпочтительно оксидной керамики, и слой из волокнистой композиционной керамики, предпочтительно оксидной волокнистой композиционной керамики. Металлический слой предпочтительно находится между внутренним и наружным керамическими слоями.
Настоящее изобретение предпочтительно относится к соединительному элементу, который имеет первый участок трубы, включающий металлическую трубу (например, по меньшей мере один металлический газопроводящий трубопровод), примыкающий к первому участку трубы второй участок трубы с наружным слоем из волокнистой композиционной керамики и внутренним металлическим слоем, примыкающий ко второму участку трубы третий участок трубы с сэндвич-структурой, включающей металлический слой, слой из непористой монолитной керамики и слой из волокнистой композиционной керамики, а также примыкающий к третьему участку трубы четвертый участок трубы, который включает многослойную композитную трубу, включающую по меньшей мере два слоя, а именно слой из непористой монолитной керамики и слой из волокнистой композиционной керамики (Фиг. 1b).
Сэндвич-структура соединительного элемента предпочтительно включает внутренний керамический слой, средний металлический слой и наружный керамический слой. Наружным керамическим слоем предпочтительно является волокнистая композиционная керамика. Внутренним слоем предпочтительно является слой непористой монолитной керамики. В качестве альтернативы внутренним керамическим слоем является волокнистая композиционная керамика. В качестве альтернативы наружным слоем является слой непористой монолитной керамики. Волокнистая композиционная керамика предпочтительно является оксидной керамикой. Непористая монолитная керамика предпочтительно является оксидной керамикой.
Отношение длины первого участка трубы соединительного элемента к внутреннему диаметру многослойной композитной трубы составляет более 0,05:1, предпочтительно более 0,1:1, в частности, более 0,2:1, причем длина первого участка трубы предпочтительно составляет менее 50% от общей длины композитной трубы.
Отношение длины второго участка трубы соединительного элемента к внутреннему диаметру многослойной композитной трубы находится в диапазоне от 0,05:1 до 10:1, предпочтительно от 0,1:1 до 5:1, в частности, от 0,2:1 до 2:1.
Отношение длины третьего участка трубы соединительного элемента к внутреннему диаметру многослойной композитной трубы находится в диапазоне от 0,05:1 до 10:1, предпочтительно от 0,1:1 до 5:1, в частности, от 0,2:1 до 2:1.
На третьем участке трубы соединительного элемента отношение толщины стенок металлической трубы, то есть металлического нахлеста, к общей толщине стенок предпочтительно находится в диапазоне от 0,01:1 до 0,5:1, предпочтительно от 0,03:1 до 0,3:1, в частности, от 0,05:1 до 0,1:1.
На втором участке трубы соединительного элемента отношение толщины керамического нахлеста к общей толщине стенок предпочтительно составляет от 0,05:1 до 0,9:1, предпочтительно от 0,05:1 до 0,5:1, в частности, от 0,05:1 до 0,25:1. На втором участке трубы соединительного элемента отношение толщины стенок гильзы к общей толщине стенок предпочтительно составляет от 0,05:1 до 0,9:1, предпочтительно от 0,05:1 до 0,5:1, в частности, от 0,05:1 до 0,025:1.
Толщина слоя из монолитной керамики предпочтительно составляет от 0,5 до 45 мм, предпочтительно от 1 до 25 мм, особенно предпочтительно от 3 до 15 мм. Толщина слоя из оксидной волокнистой композиционной керамики предпочтительно составляет от 0,5 до 5 мм, предпочтительно от 0,5 до 3 мм.
Другой возможный вариант герметизации предпочтительно предусматривает монтаж гильзы из металла на конце многослойной композитной трубы, причем внутренняя и наружная поверхности гильзы местами соединены с внутренним и наружным слоями (Фиг. 1с). Соединение с внутренним слоем выполняют посредством известной специалистам техники, опубликованной в сборнике Informationszentrum Technische Keramik (IZTK): Brevier technische Keramik, Fahner Verlag, Lauf (2003). Соединение с наружным слоем является неразъемным.
Настоящее изобретение предпочтительно относится к соединительному элементу, который имеет первый участок трубы, включающий металлическую трубу (например, по меньшей мере один металлический газопроводящий трубопровод), примыкающий к первому участку трубы второй участок трубы с наружным керамическим слоем и внутренним металлическим слоем, примыкающий ко второму участку трубы третий участок трубы с сэндвич-структурой, включающей внутренний металлический слой, средний керамический слой и наружный керамический слой, причем один из керамических слоев является слоем из непористой монолитной керамики, а другой керамический слой является слоем из волокнистой композиционной керамики, а также примыкающий к третьему участку трубы четвертый участок трубы, который включает многослойную композитную трубу, включающую по меньшей мере два слоя, а именно слой из непористой монолитной керамики и слой из волокнистой композиционной керамики (Фиг. 1с).
Наружным керамическим слоем предпочтительно является волокнистая композиционная керамика. Внутренним слоем предпочтительно является слой непористой монолитной керамики. В качестве альтернативы внутренним керамическим слоем является волокнистая композиционная керамика. В качестве альтернативы наружным слоем является слой непористой монолитной керамики. Волокнистая композиционная керамика предпочтительно является оксидной керамикой. Непористая монолитная керамика предпочтительно является оксидной керамикой.
Отношение длины первого участка трубы соединительного элемента к внутреннему диаметру многослойной композитной трубы составляет более 0,05:1, предпочтительно более 0,1:1, в частности, более 0,2:1, причем длина первого участка трубы предпочтительно составляет менее 50% от общей длины композитной трубы.
Отношение длины второго участка трубы соединительного элемента к внутреннему диаметру многослойной композитной трубы находится в диапазоне от 0,05:1 до 10:1, предпочтительно от 0,1:1 до 5:1, в частности, от 0,2:1 до 2:1.
Отношение длины третьего участка трубы соединительного элемента к внутреннему диаметру многослойной композитной трубы находится в диапазоне от 0,05:1 до 10:1, предпочтительно от 0,1:1 до 5:1, в частности, от 0,2:1 до 2:1.
На третьем участке трубы соединительного элемента отношение толщины стенок металлической трубы, то есть металлического нахлеста, к общей толщине стенок предпочтительно находится в диапазоне от 0,01:1 до 0,5:1, предпочтительно от 0,03:1 до 0,3:1, в частности, от 0,05:1 до 0,1:1.
На втором участке трубы соединительного элемента отношение толщины керамического нахлеста к общей толщине стенок предпочтительно составляет от 0,1:1 до 0,95:1, предпочтительно от 0,5:1 до 0,95:1, в частности, от 0,8:1 до 0,95:1. На втором участке трубы соединительного элемента отношение толщины стенок гильзы к общей толщине стенок предпочтительно составляет от 0,05:1 до 0,9:1, предпочтительно от 0,05:1 до 0,5:1, в частности, от 0,05:1 до 0,2:1.
Толщина слоя из монолитной керамики предпочтительно составляет от 0,5 до 45 мм, предпочтительно от 1 до 25 мм, особенно предпочтительно от 3 до 15 мм. Толщина слоя из оксидной волокнистой композиционной керамики предпочтительно составляет от 0,5 до 5 мм, предпочтительно от 0,5 до 3 мм.
Настоящее изобретения предпочтительно относится к соединительному элементу, который имеет первый участок трубы, включающий металлическую трубу (например, по меньшей мере один металлический газопроводящий трубопровод), примыкающий к первому участку трубы второй участок трубы с сэндвич-структурой, включающей внутренний керамический слой, средний металлический слой и наружный керамический слой, причем один из керамических слоев является слоем из непористой монолитной керамики, а другой керамический слой является слоем из волокнистой композиционной керамики, а также примыкающий ко второму участку трубы третий участок трубы, который включает многослойную композитную трубу, включающую по меньшей мере два слоя, а именно слой из непористой монолитной керамики и слой из волокнистой композиционной керамики (Фиг. 3b).
Внутренним керамическим слоем предпочтительно является волокнистая композиционная керамика. Наружным слоем предпочтительно является слой непористой монолитной керамики. В качестве альтернативы наружным керамическим слоем является волокнистая композиционная керамика. В качестве альтернативы внутренним слоем является слой непористой монолитной керамики. Волокнистая композиционная керамика предпочтительно является оксидной керамикой. Непористая монолитная керамика предпочтительно является оксидной керамикой.
Отношение длины второго участка трубы соединительного элемента к внутреннему диаметру многослойной композитной трубы находится в диапазоне от 0,05:1 до 10:1, предпочтительно от 0,1:1 до 5:1, в частности, от 0,2:1 до 2:1.
На втором участке трубы соединительного элемента отношение толщины стенок металлической трубы, то есть металлического нахлеста, к общей толщине стенок предпочтительно находится в диапазоне от 0,01:1 до 0,5:1, предпочтительно от 0,03:1 до 0,3:1, в частности, от 0,05:1 до 0,1:1.
На втором участке трубы соединительного элемента отношение толщины керамического нахлеста к общей толщине стенок предпочтительно составляет от 0,1:1 до 0,95:1, предпочтительно от 0,5:1 до 0,95:1, в частности, от 0,8:1 до 0,95:1. На втором участке трубы соединительного элемента отношение толщины стенок гильзы к общей толщине стенок предпочтительно составляет от 0,05:1 до 0,9:1, предпочтительно от 0,05:1 до 0,5:1, в частности, от 0,05:1 до 0,2:1.
Толщина слоя из монолитной керамики предпочтительно составляет от 0,5 до 45 мм, предпочтительно от 1 до 25 мм, особенно предпочтительно от 3 до 15 мм. Толщина слоя из оксидной волокнистой композиционной керамики предпочтительно составляет от 0,5 до 5 мм, предпочтительно от 0,5 до 3 мм.
Настоящее изобретения предпочтительно относится к соединительному элементу, который имеет первый участок трубы, включающий металлическую трубу (например, по меньшей мере один металлический газопроводящий трубопровод), примыкающий к первому участку трубы второй участок трубы с сэндвич-структурой, включающей внутренний керамический слой, средний керамический слой и наружный металлический слой, причем один из керамических слоев является слоем из непористой монолитной керамики, а другой керамический слой является слоем из волокнистой композиционной керамики, а также примыкающий ко второму участку трубы третий участок трубы, который является многослойной композитной трубой, включающей по меньшей мере два слоя, а именно слой из непористой монолитной керамики и слой из волокнистой композиционной керамики (Фиг. 3с).
Внутренним керамическим слоем предпочтительно является волокнистая композиционная керамика. Наружным слоем предпочтительно является слой непористой монолитной керамики. В качестве альтернативы наружным керамическим слоем является волокнистая композиционная керамика. В качестве альтернативы внутренним слоем является слой непористой монолитной керамики. Волокнистая композиционная керамика предпочтительно является оксидной керамикой. Непористая монолитная керамика предпочтительно является оксидной керамикой.
Отношение длины второго участка трубы соединительного элемента к внутреннему диаметру многослойной композитной трубы находится в диапазоне от 0,05:1 до 10:1, предпочтительно от 0,1:1 до 5:1, в частности, от 0,2:1 до 2:1.
На втором участке трубы соединительного элемента отношение толщины стенок металлической трубы, то есть металлического нахлеста, к общей толщине стенок предпочтительно находится в диапазоне от 0,01:1 до 0,5:1, предпочтительно от 0,03:1 до 0,3:1,в частности, от 0,05:1 до 0,1:1.
На втором участке трубы соединительного элемента отношение толщины керамического нахлеста к общей толщине стенок предпочтительно составляет от 0,1:1 до 0,95:1, предпочтительно от 0,5:1 до 0,95:1, в частности, от 0,8:1 до 0,95:1. На втором участке трубы соединительного элемента отношение толщины стенок гильзы к общей толщине стенок предпочтительно составляет от 0,05:1 до 0,9:1, предпочтительно от 0,05:1 до 0,5:1, в частности, от 0,05:1 до 0,2:1.
Толщина слоя из монолитной керамики предпочтительно составляет от 0,5 до 45 мм, предпочтительно от 1 до 25 мм, особенно предпочтительно от 3 до 15 мм. Толщина слоя из оксидной волокнистой композиционной керамики предпочтительно составляет от 0,5 до 5 мм, предпочтительно от 0,5 до 3 мм.
Концы многослойной композитной трубы предпочтительно термостатированы на температурном уровне, находящемся в пределах термостабильности пропитки, покрытия, уплотнения, соединения металла с керамикой и металлической гильзы. Предпочтительными являются температурные области ниже 1000°С (жидкое стекло), ниже 500°С (пайка / слюдяное уплотнение), ниже 400°С (пайка / графит), ниже 300°С (полимерные уплотнения, фирма Kalrez), ниже 250°С (силиконовый каучук, фирма Viton). Пригодные конструктивные решения и соответствующие технологические процессы известны специалистам. Средняя часть композитной трубы (предпочтительно от 20 до 99%, предпочтительно от 50 до 99%, в частности, от 90 до 99% ее общей длины) находится в топочной камере и может нагреваться до 1300°С или до более высоких температур, предпочтительно от 900 до 1700°С, предпочтительно от 1000 до 1600°С, в частности, от 1100 до 1500°С.
Многослойная композитная труба в типичных случаях упорядочена вертикально, причем один ее конец закреплен жестко, а другой свободен. В предпочтительном варианте нижний конец композитной трубы жестко закреплен, в то время как верхний конец может перемещаться в осевом направлении. Подобное упорядочение допускает возможность термического расширения трубы в отсутствие внутренних напряжений.
Вариантом технического решения является конструкция из двух концентрических труб (Фиг. 2). Внутренняя труба предпочтительно обладает внутренним диаметром от 10 до 100 мм, предпочтительно от 15 до 50 мм, в частности, от 20 до 30 мм. Внутренняя труба предпочтительно открыта с обеих сторон, в то время как наружная труба предпочтительно закрыта с одной стороны. Наружная труба предпочтительно обладает внутренним диаметром от 20 до 1000 мм, предпочтительно от 50 до 800 мм, в частности, от 100 до 500 мм. Стенки внутренней, соответственно наружной трубы в открытой краевой зоне предпочтительно герметизированы. Основной реакционный участок предпочтительно находится в кольцевом пространстве между внутренней и наружной трубами. При этом реагенты можно подавать в кольцевое пространство, а поток продуктов выводить из внутренней трубы, или наоборот. Места присоединения линий подачи и отбора находятся с открытой стороны труб. Замкнутый конец трубы может свободно (без придания какой-либо ориентации) выступать в обогреваемое пространство и беспрепятственно в нем расширяться. Это позволяет исключить возможность возникновения напряжений в осевом направлении вследствие температурного воздействия. Подобная конфигурация требует выполняемого на холоду закрепления и уплотнения многослойных композитных труб только с одной стороны, в то время как замкнутые концы могут беспрепятственно подвергаться термическому расширению. Для реализации описанной выше конструкции пригодны показанные на Фиг. 1b, 1с и 1d варианты герметизации открытого конца.
Таким образом, настоящее изобретение относится к двухтрубному реактору для осуществления эндотермических реакций, который отличается тем, что он имеет две многослойные композитные трубы с коэффициентом теплопередачи выше 500 Вт/(м2⋅К), включающие по меньшей мере два слоя, а именно слой из непористой монолитной керамики и слой из волокнистой композиционной керамики, причем одна композитная труба окружена другой композитной трубой и причем внутренняя композитная труба открыта с обеих сторон, в то время как наружная труба закрыта с одной стороны.
Наружным керамическим слоем многослойной композитной трубы, включающей две концентрические трубы, предпочтительно является волокнистая композиционная керамика. Внутренним слоем предпочтительно является слой непористой монолитной керамики. В качестве альтернативы внутренним керамическим слоем является волокнистая композиционная керамика. В качестве альтернативы наружным слоем является слой непористой монолитной керамики. Волокнистая композиционная керамика предпочтительно является оксидной керамикой. Непористая монолитная керамика предпочтительно является оксидной керамикой.
Благодаря двухслойной конструкции герметичность и термостойкость трубы из монолитной непористой керамики могут быть скомбинированы с благоприятным характером разрушения волокнистой композиционной керамики (возможностью прогнозирования разрушения по образованию трещин). Предлагаемая в изобретении аппаратура с герметизированными краевыми зонами допускает возможность присоединения многослойных композитных труб к обычным образом скомпонованному периферийному оборудованию.
Предлагаемые в изобретении керамические многослойные композитные трубы предпочтительно используют для осуществления следующих процессов:
- получение синтез-газа посредством риформинга углеводородов с водяным паром и/или диоксидом углерода,
- совместное производство водорода и пиролитического углерода посредством пиролиза углеводородов,
- получение цианистоводородной кислоты из метана и аммиака (фирма Degussa) или из пропана и аммиака,
- получение олефинов посредством парового крекинга углеводородов (лигроина, этана и пропана),
- сочетание метана с образованием этилена, ацетилена, а также бензола.
Предлагаемые в изобретении керамические многослойные композитные трубы предпочтительно находят следующее применение в качестве реакционных труб:
- реакторы с осевым температурным контролем (например, реакторы с кипящим слоем, кожухотрубные реакторы, печи для риформинга и крекинга),
- радиационные трубы, жаровые трубы,
- противоточные реакторы,
- мембранные реакторы,
- трубы вращающихся печей.
Другие цели, отличительные признаки, преимущества и сферы возможного применения настоящего изобретения более подробно рассмотрены со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи. При этом возможны любые комбинации указанных в описании и/или на чертежах отличительных признаков независимо от их комбинирования в формуле изобретения.
На Фиг. 1а схематически показана газоплотная многослойная композитная труба с переменным диаметром.
На Фиг. 1b, 1с и 1d схематически показаны соединительные элементы.
На Фиг. 2 схематически показан вариант конструктивного исполнения в виде двух концентрических труб.
На Фиг. 3а схематически показана газоплотная многослойная композитная труба с сэндвич-структурой и переменным диаметром.
На Фиг. 3b и 3с схематически показаны соединительные элементы.
Позиции на чертежах:
1 непористая монолитная керамика,
2 волокнистая композиционная керамика,
3 герметизированная зона волокнистой композиционной керамики,
4 металлический патрубок,
5 соединение внахлест металлического патрубка с непористой монолитной керамикой.
Пример 1 (сравнительный)
Испытанию подвергают трубу с монолитными стенками из плотного корунда (продукта номер 122-11035-0 фирмы Friatec) со следующими размерами: 35 мм × 29 мм × 64 мм (наружный диаметр × внутренний диаметр × длина). Коэффициент теплопередачи (kIoc), отнесенный к внутренней поверхности стенок трубы, составляет 9200 Вт/(м2⋅К). Трубу подвергают воздействию пламени сварочной горелки. В сварочную горелку, оснащенную комплектом сменных горелок типа Gr3, А, 6-9, S2,5bar, поступает ацетилен и кислород. Нейтральное пламя устанавливают при стехиометрическом отношении воздуха к ацетилену λ=1,15.
Наконечник сварочной горелки находится на расстоянии 50 мм от стенки трубы и ориентирован перпендикулярно ей. Примерно через три секунды труба разрушается. На этом испытание завершается. Данный тест подтверждает чувствительность монолитных керамических материалов к термическому удару.
Пример 2
Испытанию подвергают трубу с двухслойными стенками. Внутренняя часть трубы, выполненная из плотного монолитного корунда (продукта номер 122-11035-0 фирмы Friatec), обладает следующими размерами: 35 мм × 29 мм × 64 мм (наружный диаметр × внутренний диаметр × длина). На внутреннюю часть трубы намотан слой волокнистой композиционной керамики (керамический лист типа FW12) толщиной около 1 мм. Коэффициент теплопередачи (kIoc), отнесенный к внутренней поверхности стенок трубы, составляет 3120 Вт/(м2⋅К). Трубу подвергают воздействию пламени сварочной горелки. В сварочную горелку, оснащенную комплектом сменных горелок типа Gr3, А, 6-9, S2,5bar, поступает ацетилен и кислород. Нейтральное пламя устанавливают при стехиометрическом отношении воздуха к ацетилену λ=1,15. Наконечник сварочной горелки находится на расстоянии 50 мм от стенки трубы и ориентирован перпендикулярно ей. При этом на наружной стенке трубы в течение четырех секунд формируется раскаленное белое пятно длиной около 25 мм (температура выше 1300°С). Через 20 секунд пламя удаляют от трубы и 30 секунд спустя вновь направляют на нее на 20 секунд. Труба выдерживает подобный термический удар без повреждения.
Claims (13)
1. Многослойная композитная труба с коэффициентом теплопередачи более 1000 Вт/(м2К), включающая по меньшей мере два слоя, а именно слой из непористой монолитной оксидной керамики и слой из оксидной волокнистой композиционной керамики, причем толщина слоя из оксидной волокнистой композиционной керамики составляет от 0,5 до 3 мм, причем оба слоя соединены друг с другом с силовым замыканием или неразъемно, образуя единый конструктивный элемент, и причем оксидная волокнистая композиционная керамика представляет собой матрицу из оксидных керамических частиц, содержащую керамические оксидные и/или неоксидные волокна.
2. Многослойная композитная труба по п. 1, отличающаяся тем, что общая толщина стенки по меньшей мере из двух слоев составляет от 0,5 до 50 мм.
3. Многослойная композитная труба по п. 1, отличающаяся тем, что ее внутренний диаметр составляет от 20 до 1000 мм.
4. Многослойная композитная труба по п. 1, отличающаяся тем, что она обладает открытой пористостью (ε) менее 5%.
5. Многослойная композитная труба по п. 1, отличающаяся тем, что толщина слоя из волокнистой композиционной керамики составляет менее чем 25% от общей толщины стенки композитной трубы.
6. Многослойная композитная труба по п. 1, отличающаяся тем, что модуль упругости непористой монолитной оксидной керамики превышает модуль упругости оксидной волокнистой композиционной керамики.
7. Многослойная композитная труба по п. 1, отличающаяся тем, что коэффициент теплопроводности непористой монолитной оксидной керамики превышает коэффициент теплопроводности оксидной волокнистой композиционной керамики.
8. Многослойная композитная труба по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве оксидной волокнистой композиционной керамики используют SiC/Al2O3, SiC/муллит, углерод/Al2O3, углерод/муллит, Al2O3/Al2O3, Al2O3/муллит, муллит/Al2O3 и/или муллит/муллит.
9. Многослойная композитная труба по п. 1, отличающаяся тем, что труба в краевой зоне пропитана или покрыта полимером, непористой керамикой, пиролизным углеродом и/или металлическим материалом.
10. Многослойная композитная труба по одному из пп. 1-9, отличающаяся тем, что труба по меньшей мере с одним слоем трубы в продольном направлении местами соединена внахлестку с металлическим газопроводящим трубопроводом.
11. Двухтрубный реактор для осуществления эндотермических реакций, отличающийся тем, что он имеет две многослойные композитные трубы по одному из пп. 1-10, причем одна композитная труба окружена другой композитной трубой и причем внутренняя композитная труба открыта с обеих сторон, в то время как наружная труба закрыта с одной стороны.
12. Применение многослойной композитной трубы по одному из пп. 1-10 при получении синтез-газа посредством риформинга углеводородов с водяным паром и/или диоксидом углерода, совместном производстве водорода и пиролитического углерода посредством пиролиза углеводородов, получении цианистоводородной кислоты из метана и аммиака или из пропана и аммиака, получении олефинов посредством парового крекинга углеводородов и/или сочетании метана с образованием этилена, ацетилена, а также бензола.
13. Применение многослойной композитной трубы по одному из пп. 1-10 в качестве реакционных труб в реакторах с осевым температурным контролем, противоточных реакторах и мембранных реакторах, а также в качестве радиационных труб, жаровых труб и вращающихся труб вращающихся печей.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP15168207.7 | 2015-05-19 | ||
| EP15168207 | 2015-05-19 | ||
| PCT/EP2016/060711 WO2016184776A1 (de) | 2015-05-19 | 2016-05-12 | Gasdichtes, wärmedurchlässiges, keramisches und mehrschichtiges verbundrohr |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017144278A RU2017144278A (ru) | 2019-06-20 |
| RU2017144278A3 RU2017144278A3 (ru) | 2019-11-20 |
| RU2723326C2 true RU2723326C2 (ru) | 2020-06-09 |
Family
ID=53180639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017144278A RU2723326C2 (ru) | 2015-05-19 | 2016-05-12 | Газоплотная, теплопроницаемая, керамическая, многослойная композитная труба |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10865151B2 (ru) |
| EP (1) | EP3297971B1 (ru) |
| JP (1) | JP6886926B2 (ru) |
| KR (1) | KR102521332B1 (ru) |
| CN (1) | CN107683384B (ru) |
| DK (1) | DK3297971T3 (ru) |
| ES (1) | ES2910667T3 (ru) |
| RU (1) | RU2723326C2 (ru) |
| WO (1) | WO2016184776A1 (ru) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9958211B2 (en) | 2015-03-12 | 2018-05-01 | Bayotech, Inc. | Nested-flow heat exchangers and chemical reactors |
| EP3411357A1 (de) | 2016-02-01 | 2018-12-12 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von c4-c15-lactamen |
| WO2019201654A1 (de) | 2018-04-20 | 2019-10-24 | Basf Se | Vorrichtung zur dichtenden verbindung zweier rohrelemente |
| DE112020000388T5 (de) * | 2019-01-10 | 2021-09-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Verbundelement |
| KR20210142142A (ko) * | 2019-03-15 | 2021-11-24 | 바스프 에스이 | 기밀 열투과성 다층 세라믹 복합재 튜브 |
| DE102019116844A1 (de) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Einrichtung zur Entnahme und Abgabe einer Schmelze sowie Verfahren zum Herstellen der Einrichtung |
| CN110939798B (zh) * | 2019-11-25 | 2022-01-07 | 襄阳慧通电力科技有限公司 | 一种复合型防腐、耐磨、耐高温管的制备方法 |
| CN114828994A (zh) | 2019-12-10 | 2022-07-29 | 巴斯夫欧洲公司 | 在间接加热的转鼓反应器中进行烃热解的方法 |
| EP3835639B1 (de) | 2019-12-12 | 2023-08-30 | Basf Se | Gasdichtes, wärmedurchlässiges, keramisches und mehrlagiges verbundrohr |
| EP4173060A1 (en) | 2020-06-25 | 2023-05-03 | 6K Inc. | Microcomposite alloy structure |
| RU2751062C1 (ru) * | 2020-11-17 | 2021-07-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) | Высокотемпературный слоисто-волокнистый композит, армированный оксидными волокнами, и способ его получения |
| AU2022246797A1 (en) | 2021-03-31 | 2023-10-05 | 6K Inc. | Systems and methods for additive manufacturing of metal nitride ceramics |
| US12040162B2 (en) | 2022-06-09 | 2024-07-16 | 6K Inc. | Plasma apparatus and methods for processing feed material utilizing an upstream swirl module and composite gas flows |
| US12094688B2 (en) * | 2022-08-25 | 2024-09-17 | 6K Inc. | Plasma apparatus and methods for processing feed material utilizing a powder ingress preventor (PIP) |
| US20240093821A1 (en) * | 2022-09-19 | 2024-03-21 | Honeywell International Inc. | Sealing of ceramic to metallic tubes with different cte for high temperature reactors |
| JPWO2024070496A1 (ru) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | ||
| WO2024120969A1 (en) | 2022-12-05 | 2024-06-13 | Basf Se | A tube furnace for the use in a sintering and/or debinding process |
| US12195338B2 (en) | 2022-12-15 | 2025-01-14 | 6K Inc. | Systems, methods, and device for pyrolysis of methane in a microwave plasma for hydrogen and structured carbon powder production |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5211999A (en) * | 1990-07-09 | 1993-05-18 | Nissan Motor Co., Ltd. | Laminated composite composed of fiber-reinforced ceramics and ceramics and method of producing same |
| US5881775A (en) * | 1994-10-24 | 1999-03-16 | Hexcel Corporation | Heat exchanger tube and method for making |
| RU2134838C1 (ru) * | 1999-01-14 | 1999-08-20 | Скроцкий Виктор Георгиевич | Печь |
| JP2003053166A (ja) * | 2001-08-20 | 2003-02-25 | Nok Corp | 多孔質セラミックス中空糸膜の緻密化方法 |
| WO2006076039A2 (en) * | 2004-06-07 | 2006-07-20 | Westinghouse Electric Company Llc | Multi-layered ceramic tube for fuel containment barrier and other applications in nuclear and fossil power plants |
| US20120003128A1 (en) * | 2009-02-24 | 2012-01-05 | Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen | Coated ceramic part |
| US20150078505A1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Kabushiki Kaisha /Toshiba, aka Toshiba Corporation | Sic matrix fuel cladding tube with spark plasma sintered end plugs |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4222977A (en) | 1978-05-16 | 1980-09-16 | Monsanto Company | Process to produce inorganic hollow fibers |
| DE2821595A1 (de) | 1978-05-17 | 1983-04-14 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen | Hochfestes keramikverbundrohr, seine herstellung und verwendung |
| DE3907087A1 (de) | 1989-03-04 | 1990-09-13 | Rheinmetall Gmbh | Hochdruckbehaelter |
| JPH0543074Y2 (ru) * | 1990-01-17 | 1993-10-29 | ||
| US5254318A (en) * | 1992-07-20 | 1993-10-19 | Stone & Webster Engineering Corporation | Lined reformer tubes for high pressure reformer reactors |
| NL9300642A (nl) | 1993-04-15 | 1994-11-01 | Tno | Werkwijze voor de vervaardiging van keramische holle vezels, in het bijzonder holle vezelmembranen voor microfiltratie, ultrafiltratie en gasscheiding. |
| DE19505401C1 (de) | 1995-02-17 | 1996-04-04 | Ws Waermeprozestechnik Gmbh | Strahlrohr für Industrieöfen |
| US6733907B2 (en) | 1998-03-27 | 2004-05-11 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Hybrid ceramic material composed of insulating and structural ceramic layers |
| DE102004049406A1 (de) | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Formteil aus langfaser- und kurzfaserhaltigen Keramiken |
| DE102006038713A1 (de) | 2006-05-10 | 2007-11-29 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Druckfester fluidbeaufschlagter Körper |
| CN100585247C (zh) * | 2008-10-06 | 2010-01-27 | 山东华星环保集团有限公司 | 电厂烟气脱硫浆液输送用陶瓷复合管及其制造方法 |
| CN101532590B (zh) * | 2009-03-16 | 2010-11-03 | 北京航空航天大学 | 一种Y2O3与ZrO2复合陶瓷管及其制备该陶瓷管的方法 |
| CN201891983U (zh) * | 2010-11-08 | 2011-07-06 | 洛阳瑞昌石油化工设备有限公司 | 一种可拆卸的管壳式废热锅炉用复合陶瓷保护套管 |
| DE102012219870A1 (de) | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers |
| CN203322520U (zh) * | 2013-04-08 | 2013-12-04 | 常州兰喆仪器仪表有限公司 | 分体式陶瓷管 |
-
2016
- 2016-05-12 RU RU2017144278A patent/RU2723326C2/ru active
- 2016-05-12 US US15/574,692 patent/US10865151B2/en active Active
- 2016-05-12 ES ES16722226T patent/ES2910667T3/es active Active
- 2016-05-12 KR KR1020177036340A patent/KR102521332B1/ko active Active
- 2016-05-12 WO PCT/EP2016/060711 patent/WO2016184776A1/de active Application Filing
- 2016-05-12 EP EP16722226.4A patent/EP3297971B1/de active Active
- 2016-05-12 JP JP2017560510A patent/JP6886926B2/ja active Active
- 2016-05-12 CN CN201680028626.0A patent/CN107683384B/zh active Active
- 2016-05-12 DK DK16722226.4T patent/DK3297971T3/da active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5211999A (en) * | 1990-07-09 | 1993-05-18 | Nissan Motor Co., Ltd. | Laminated composite composed of fiber-reinforced ceramics and ceramics and method of producing same |
| US5881775A (en) * | 1994-10-24 | 1999-03-16 | Hexcel Corporation | Heat exchanger tube and method for making |
| RU2134838C1 (ru) * | 1999-01-14 | 1999-08-20 | Скроцкий Виктор Георгиевич | Печь |
| JP2003053166A (ja) * | 2001-08-20 | 2003-02-25 | Nok Corp | 多孔質セラミックス中空糸膜の緻密化方法 |
| WO2006076039A2 (en) * | 2004-06-07 | 2006-07-20 | Westinghouse Electric Company Llc | Multi-layered ceramic tube for fuel containment barrier and other applications in nuclear and fossil power plants |
| US20120003128A1 (en) * | 2009-02-24 | 2012-01-05 | Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen | Coated ceramic part |
| US20150078505A1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Kabushiki Kaisha /Toshiba, aka Toshiba Corporation | Sic matrix fuel cladding tube with spark plasma sintered end plugs |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107683384A (zh) | 2018-02-09 |
| WO2016184776A1 (de) | 2016-11-24 |
| KR102521332B1 (ko) | 2023-04-13 |
| US20180134629A1 (en) | 2018-05-17 |
| KR20180009764A (ko) | 2018-01-29 |
| CN107683384B (zh) | 2021-03-30 |
| US10865151B2 (en) | 2020-12-15 |
| EP3297971A1 (de) | 2018-03-28 |
| DK3297971T3 (da) | 2022-05-30 |
| ES2910667T3 (es) | 2022-05-13 |
| EP3297971B1 (de) | 2022-03-16 |
| RU2017144278A3 (ru) | 2019-11-20 |
| RU2017144278A (ru) | 2019-06-20 |
| JP2018525574A (ja) | 2018-09-06 |
| JP6886926B2 (ja) | 2021-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2723326C2 (ru) | Газоплотная, теплопроницаемая, керамическая, многослойная композитная труба | |
| JP5249924B2 (ja) | 流体負荷可能な耐圧体 | |
| JP4992713B2 (ja) | 減圧脱泡装置の上昇管または下降管のバックアップ構造 | |
| CN112543675A (zh) | 含碳化硅的催化剂载体材料，包含此类载体材料的催化剂以及使用所述催化剂的反应方法 | |
| KR102471401B1 (ko) | 내부 열교환을 갖는 부식 보호형 개질기 튜브 | |
| JP2011136904A (ja) | 高温ガスとの接触に適した装置 | |
| KR102356206B1 (ko) | 내부 열 교환을 갖는 부식 방지 개질기 튜브 | |
| CN108602042B (zh) | 用于进行非均相催化气相反应的反应器和该反应器的用途 | |
| US11904290B2 (en) | Device comprising a pressure-bearing device shell and an interior scaffolding system | |
| RU2429904C2 (ru) | Коллекторный трубопровод для трубчатых печей риформинга | |
| KR20210142142A (ko) | 기밀 열투과성 다층 세라믹 복합재 튜브 | |
| RU2407585C2 (ru) | Аппарат для получения синтез-газа | |
| US20170138590A1 (en) | Burner for the production of synthesis gas | |
| JP2003520747A (ja) | スチーム改質装置 | |
| EP1419812A1 (en) | High temperature fixed bed reactor | |
| US20080110144A1 (en) | Reactor for Gases Separation and/or Chemical Reactions and Method of Manufacturing Thereof |