SU498024A1 - Смеситель - Google Patents

Description

(54) СМЕСИТЕЛЬ

1

Изобретение относитс  к оборудованию дл  смешени  газовых компонентов, оно может быть использовано в нефтехимической и химической промышленности.

Известен смеситель трубчатого типа дл  приготовлени  смесей, содержащий корпус, входные и выходные штуцеры, распределительные решетки, в которых установлены трубки из пористого материала.

В известном смесителе можно готовить углеводород-кислородиые смеси при температуре до 300°С. При температуре выше 300°С в смесителе происходит самовоспламенение смеси .

Самовоспламенение смеси в смесителе объ сн етс  отсутствием гомогенности углеводород-кислородных смесей. Кроме того, в известном смесителе скорость смеси по длине трубок, в которых проходит смешение, неравномерна . Величина пор различна, а потому через них поступает различное количество кислорода. Это приводит к тому, что в камере смешени  возникают зоны богатые кислородом , вызывающие восплааменение смесн при температуре выше 300°С.

Цель изобретени  - устранение указанных недостатков и получени  гомогенных углеводород-кислородных смесей, подогретых до высокой температуры, а также сохранени  равномерной скорости смеси по всей длине трубок и устранени  застойных зон. Поставленна  цель достигаетс  тем, что отношение средней площади поперечного сечени  трубок к площади поперечного сечени  отверстий в них составл ет 3,6-5,0, а отношение шага отверстий к их диаметру равно 10-20, отношение площади сечени  трубок на входе смеси к площади сечени  трубок на выходе ее составл ет 0,7-0,8. Кроме того, в корпусе дополнительно установлена решетка, площадь сечени  отверстий которой составл ет 2-3% от средней площади сечени  трубок.

На фиг. 1 изображен предлагаемый смеситель , продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по Л-Л на фиг. 1;на фиг. 3-разрез по Б-Б

г г 1 1 тп1

hd фн1 . i .

в цилиндрическом корпусе 1 смесител  расположены верхн   2 и нижн   3 решетки, в которые вмонтированы трубки 4 с отверсти ми 5. Дл  гашени  скоростного напора окислител  и распределени  его по трубкам установлен шиток 6. В нижней части камеры С},;ешс1; ;  имеетс  решетка 7 с отверсти ми 8 :i штуцер 9 дл  подачи инертного газа. Дл  гашени  скоростного напора углеводородов, nocTynaionj;iix на смешени , и равномерного распргделеки  их по трубкам установлена решетка 10. Смеситель оборудован штуцерами П к 12 дл  ввода смешиваемых компонентов I штуцером 13 дл  вывода смеси.

Описанный смеситель работает следующим образом.

Углеводороды через штуцер 11 и распределительную решетку 10 поступают на смешение в трубки 4. Кислород по штуцеру 12, мину  шиток 6, прорези 14 в корпусе реактора и отверсти  5 в трубках 4 поступает на смешение с углеводородами. На выходе из трубок 4 в углеводород-кислородную смесь через штуцер 9 и отверсти  8 в решетке 7 подаетс  инертный газ, позвол юший исключить образование застойных зон и воспламенени  смеси .

Пример. На опытной модели смесител  готов т метанокислородные смеси при температуре 750°С. Расход метана 200 , расход кислорода 105 . Смеситель состоит из 4 трубок с общей площадью поперечного сечени  на входе 10- м и на выходе смеси 5-10 м. Площадь поперечного сечени  отверстий диаметром 2 мм в трубках равна 1,1-10 м, рассто ние между отверсти ми - 15 диаметров (30 мм). На выходе смеси из трубок через рещетку с отверсти ми подаетс  азот в количестве 3 об. % от метана.

Смесительное устройство работало на прот жении 100 час, самовоспламенени  смеси не наблюдалось.

При отношении площади поперечного сечени  трубок к площади поперечного сечени  отверстий в них, по которым поступает окислитель , равном 3,6-5,0, обеспечиваетс  равномерное проникновение на заданную глубину струй кислорода в поток углеводородов и качественное смешение компонентов за врем , меньшее периода индукции самовоспламенени  смеси.

При шаге отверстий, равном 10-20 диаметрам , стру  кислорода диаметром 2-3 мм успевает переместитьс , благодар  чему исключаетс  образование зон, богатых икслородом , ири шаге меньшем 10 диаметров отверстий качественное смешение отсутствует и смесь при температуре 600°С воспламен етс . Шаг больше 20 диаметров приводит к удлинению аппарата и тем самым к увеличению времени смешени .

В смесительном устройстве должны отсутствовать застойные зоны, которые могут поджигать углеводород-кислородную смесь.

Дл  устранени  застойных зон, которые

возникают на выходе смеси из трубок, дополнительно установлена решетка, через которую подаетс  инертный газ. Площадь сечени  отверстий в решетке составл ет 2-3% от средней площади поперечного сечени  трубок, по

которым поступает смесь. При площади поперечного сечени  отверстий в рещетке ниже 2% от средией площади поперечного сечени  трубок полностью застойные зоны не устран ютс  и в смесителе происходит самовоспламенение смеси. Увеличение сечени  отверстий свыше 3% приводит к повышенному расходу инертного газа и разбавлению смеси инертом .

Claims (3)

1. Смеситель трубчатого типа дл  приготовлени  газовых смесей, содержащий корпус,

входные и выходные щтуцеры, распределительные решетки, в которых параллельно установлены трубки с отверсти ми дл  прохода смеси, отличающийс  тем, что, с целью получени  гомогенных углеводород-кислородных смесей, подогретых до высокой температуры , отношение средней площади поперечного сечени  трубок к площади поперечного сечени  отверстий в них составл ет 3,6- 5,0, а отношение шага отверстий к их диаметру равно 10-20.

2.Смеситель по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью сохранени  равномерной скорости смеси по всей длине трубок, отношение площади сечени  трубок на входе смеси к площади сечени  трубок на выходе ее составл ет 0,7-0,8.

3.Смеситель по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что, с целью устранени  застойных зон, в корпусе дополнительно установлена решетка , площадь сечеии  отверстий которой составл ет 2-3% от средней площади сечени  трубок.

/J

/

J.