Файл: Эстрин, Б. М. Производство и применение контролируемых атмосфер (при термической обработке стали).pdf

400—500°С и массовой скорости ауы 100—3000 кг/(м 2 Х

где Н — высота слоя катализатора, м.

ПРОИЗВОДСТВО БЕДНОЙ АЗОТИО-ВОДОРОДНОП СМЕСИ

ИЗ ДИССОЦИИРОВАННОГО АММИАКА И ВОЗДУХА

При отсутствии технического азота азотно-водород- ную смесь приготавливают, сжигая (при коэффициенте расхода воздуха, меньшем единицы) смесь воздуха с диссоциированным аммиаком. Установка состоит из трех блоков: диссоциации, сжигания и осушки.

Смесь воздуха с диссоциированным аммиаком сжи­ гают в камере. Продукты сгорания, содержащие много влаги, поступают в трубчатый холодильник, оттуда — во фреоновый холодильник и, пройдя конденсатоотвод-

отношение числа молей кислорода к числу молей амми­ ака в смеси, оптимальные температурные условия и ма­

P N O S

88

Например, при температуре 1000° К значение AFU реакции (а) равно —132900, а для реакции (б) оно со­ ставляет —237200 кал/моль. Отсюда \gk' « 2 9 и I g ^ ~ « 5 2 .

Такие высокие значения k' и k"p свидетельствуют о том, что равновесное содержание окислов азота в смеси составляет бесконечно малую величину и термодинами­ ческая вероятность окисления железа окислами азота чрезвычайно велика.

В этой связи в камере устанавливаются катализационные насадки. Для этой цели успешно применяют N i — Сг2 0з катализатор группы ЦЭЧМ-Ш (см. гл. X), нане­ сенный на корундовый носитель. Опыт эксплуатации показал, что содержание NO в готовом газе составляет <0,0001% (отсутствует окраска реактива Грисса). Тем­ пература в начале слоя катализатора при этом не дол­ жна быть меньше 750° С.

Количество катализатора определяют, исходя из объемной скорости 1000 ч - 1 . Размещение катализационной насадки в камере видно на рис. 25.

Смесь зажигают при помощи вспомогательной горел­ ки, представляющей собой жароупорную трубку, заглу­ шённую с конца, с несколькими отверстиями в заглушке, размещенными в шахматном порядке и находящимися в одной плоскости. Через горелку подается один только диссоциированный аммиак. В это время основное коли­ чество диссоциированного аммиака выпускается через гидравлический затвор диссоциатора высотой 300 мм. Зажженную горелку вводят в отверстие головки предва­ рительно продутой воздухом камеры (см. рис. 25). Ко­ личество воздуха .регулируют так, чтобы горение газа было спокойным. Продукты сгорания удаляются через основную свечу, которая должна создавать достаточное разрежение при розжиге. После этого поток диссоции­ рованного аммиака направляют через основную горел­ ку (срабатывание гидравлического затвора при этом прекращается).

Одновременно.увеличивают подачу воздуха. Смесь по составу должна быть близкой к стехиометрической (отношение количества подаваемого воздуха к количе­ ству поступающего диссоциированного аммиака состав­ ляет 1,65—1075). Количество смеси, подаваемой через основную горелку, определяют, исходя из минимально

89

Рис. 25. Камера сжигания с го­

При розжиге новой камеры требуется длительная работа (примерно в течение 12 ч) при малых расходах диссоциированного аммиака для равномерного прогрева кладки и восстановления катализатора. Концентра­ ция водорода в продуктах сгорания должна быть поряд­ ка 10—15%, а повышение температуры в камере ~50 град за 1 ч.

При последующих розжигах (после появления свече­ ния шамотного диска) нагрузку на камеру можно сразу же поднять до заданной.

90

ПРОИЗВОДСТВО БЕДНОЙ АЗОТНО-ВОДОРОДНОЙ СМЕСИ МЕТОДОМ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО СЖИГАНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО АММИАКА

Процесс приготовления защитного газа, базирую­ щийся на непосредственном сжигании газообразного аммиака, значительно упрощает технологию производ­ ства газа и существенно снижает его стоимость.

метом, в США такие установки выпускает фирма Бакер, в ФРГ — фирма Малер.

Технологическая схема одной из освоенных Центроэнергочерметом станций производства защитного газа

гулирования заливки испарителей. В испарителях жид­ кий аммиак превращается в газ под действием тепла от электронагревателей и поступает затем через маслоот­

ционного типа) устанавливают на испарителе; при по­ мощи соединительных линий они сообщаются со средой жидкого и газообразного аммиака. Верхний и нижний датчики обеспечивают сигнализацию уровня, а два сред­ них датчика определяют диапазон регулирования.

91

ханизм открывает подачу аммиака к испарителю, а при

щели для ручного (с большей щелью) и добавочного (соединенного с исполнительным механизмом системы автоматики) регулирования. Здесь снижается давление аммиака с 7 до 2,0 ат и устанавливается необходимый расход газообразного аммиака (от 0 до 12,5 м3 /ч на ре­ актор), который определяется по измерительной диаф­ рагме, установленной между КРА и реактором. Затем аммиак поступает в смеситель, где смешивается с воз­ духом, подаваемым в первую зону реактора.

Компрессорный воздух из заводской сети под давле­ нием 6—5 ат поступает через маслоотделитель, войлоч­ ный фильтр и предохранительно-запорный клапан в ре­ гулятор типа РДУК, где давление снижается и удержи­ вается на уровне 2 ат. После регулятора давления воз­ дух поступает в коллектор, откуда распределяется по ре­ акторам.

Регулирование содержания водорода в защитном га­ зе осуществляется после каждого реактора по схеме, включающей газоанализатор ТП-1120, самопишущий прибор с реостатным задатчиком и сигнальными контак­

93