Аргоно-водородная атмосфера

 

Аргоно-водородные атмосферы применяются наиболее часто в лабораторных условиях.

Схема установки для получения данной атмосферы приведена на рис. 6.12. Водорад из баллона проходит через осушитель с силикагелем 1, печь 3 с шамотом, пропитанным платиновой солью (t=400...500°C) и осушитель с пятиоксидом фосфора 4. Аргон из баллона поступает на предварительную осушку в осушитель с силикагелем 1, затем в аргон добавляют необходимое для очистки от кислорода количество водорода. Далее газ проходит через печь 6 с медной стружкой (T=700°C) и печь 7 с титановой губкой (t=1000°C). Окончательное удаление влаги происходит в осушителе 4. Далее газовые потоки смешиваются в необходимой пропорции с помощью селекторного крана 5. Скорость подачи аргона и водорода регулируют по показаниям реометров 2 и 8.

 

Конструкции отдельных узлов установок для получения контролируемых атмосфер

 

Промышленные установки для производства контролируемых ат­мосфер имеют как оригинальные, присущие только данной атмосфере конст­руктивные узлы, так и типовые, применяемые во многих схемах и отличающие­ся лишь типоразмерами, к основным узлам относятся генераторы, диссоциаторы и конверторы, в которых исходное сырье смешивается с окислителем в за­данной пропорции и перерабатывается при высокой температуре (600...1000 °С) в сырую и неочищенную атмосферу. Далее эта атмосфера проходит стадии очи­стки от диоксида углерода и сернистых газов, если они не были удалены до по­дачи в установку, и различные стадии осушки (удаление из атмосферы влаги).

 

Генераторы

 

Генераторы (камеры сжигания) - это устройства, где производится сжигание газообразного и жидкого топлива. В них протекают такие процессы, как сжига­ние газа в смеси с воздухом, реакции взаимодействия раз­личных газов, и происходит первичное образование атмо­сферы в " сыром" виде, то-естъ без осушки и очистки от окисляющих газов.

Генераторы представляют собой трубчатую печь с ме­таллической ретортой, обогреваемую непосредственно зa счет горения самого газа при α ≥ 0.45 или внешним газовым или электрическим обогревом. Стенки печи фу­терованы огнеупорным кирпичом.

Для получения экзогаза (α =0, 60...0, 95) используют трубчатую печь прямого сжигания (рис. 6.13). Водоохдаждаемый металлический кожух 3 футерован обычной двухслойной кладкой 6. Охлаждающая вода подводится снизу по ка­налам 5 и отводится сверху 4. К горелке 1 подводится по трубопроводу 2 газо­воздушная смесь с заданным α от смесителя газ сгорает в камере печи. При наличии в исходном газе сернистых составляющих (SO₂ или H₂S) на выходе ка­меры сгорания устанавливаются шамотные насадки 7, пропитанные катализато­ром- поглотителем ГИАП-10.

Рис. 6.13. Схема экзогенератора

 

Рис. 6.14. Схема эндогенератора

 

Рис. 6.15. Схема экзо-эндогенератора

 

Для получения богатого экзогаза при значениях α =0, 55 может быть исполь­зован катализатор ГИАП-3. При этом исходная газовоздушная смесь должна подогреваться. Продукты сгорания по каналу 8 уходят в холодильник.

Генератор для приготовления эндотермической атмосферы, изображенный на рис. 6.14, представляет собой трубчатую печь 1 с электронагревателями 2, которые служат для внешнего обогрева реторты 3 до 1050 °С. Предварительно подогретая до 400...500 °С газовоздушная смесь поступает в горелку 6. Далее в реторте идет крекинг углеводородных газов при α = 0, 25...0, 35.

Продукты реакции через патрубок 7 поступают в водяной холодильник. Вы­ступающее из печи концы реторты 3 с катализатором 4 снабжены щитками во­дяного охлаждения 5.

Конструкции диссоциатора аммиака, узлов гидрирования газов, содержа­щих кислород, аналогичны эндогенератору. Различие лишь в том, что исполь­зуются другие катализаторы и температуры процессов.

Генератор для получения экзо-эндотермической атмосферы приведен на рис 6.15. По трубке 1 от смесителя подводится газовозцушвая смесь с α =0, 8…0, 9 и сгорает в горелке 2 с выделением большого количества тепла. Че­рез кран 6 зкзогаз по трубке 7 может подаваться на очистку, осушку и исполь­зование по назначению. Корпус 3 имеет обычную футеровку.

Для получения эндогаза продукты первичного сжигания через кран 6 посту­пают в водяной холодильник 8, смеситель 9, куда по трубке 10 подводится при­родный газ в необходимом количестве, и эта газовая смесь поступает в реторту 4 с катализатором ГИАП-3 (поз.5), где идет конверсия Н₂О и CO₂ до получения эндогаза с содержанием 20...22% Н₂ и 16...18%СО.

 

⇐ Предыдущая29303132333435363738Следующая ⇒

Поделиться: