108772. lajstromszámú szabadalom • Szerkezet gázreakciók keresztülvitelére
Megjelent 1934. évi március hó 1-én. _ MAGYAR KIRÁLYI ^^^^ SZABADALMI BÍRÓSÁG SZABADALMI LEÍRÁS 108772. SZÁM. — IVH/1. OSZTÁLY. Szerkezet gázreakciók keresztülvitelére. Ruhrchemie A.-G. Oberhausen-Holtea. A bejelentés napja 1932. évi november hó 11-ike. Németországi elsőbbsége 1931. éri november hó 11-ike. Hőfejlődéssel vagy hő lead ássál végbemenő gázreakciók magas hőmérsékleteken való keresztülvitelének eddig mindig rendkívüli műszaki nehézségei voltak, melyek-5 uek oka főkép abban rejlik, hogy a reakciótér hőmérsékletét csak nehezen lehet a kívánt magasságon tartani, vagyis más szavakkal csak nehezen lehet a reakcióhoz szükséges hőt a gázba be 10 vezetni, illetőleg a reakció közben fejlődő meleget a gázból elvezetni. A fennforgó nehézségek teljes megértésére különféle tényeket kell figyelembe venni. Mindenekelőtt a gázreakciók rendszerint 15 csak viszonylag korlátozott hőmérsékleti határok között mennek végbe egyértelműen, úgy, hogy kedvező termelési hányad elérése végett jó hőmérsékletszabályozásra van szükség. Ezenkívül lénye-20 ges szerepe van a szerkezethez felhasznált anyagnak, mivel az ismert anyagok, pl. vas, réz, ötvözetek stb. a magas hőmérsékleten a gázokkal reagálnak és jelentékeny kárt szenvednek, egyúttal a kívánt 25 gázreakeiók helytelen irányban folynak le. Ennek elkerülésére a szerkezeteket kerámiai kőanyagból lehetne készíteni. Kitűnt azonban, hogy a közönséges minőségű kerámiai kőanyagoknak, az ipar je-80 tenlegi állása szerint ismert elrendezésben való alkalmazása nem jár a kívánt sikerrel, mert hőtorlódás elkerülésére a Teakcióteret messzemenően meg kell osztani, oly célból, hogy a térfogat és a felü-35 let között kedvező viszonyt kapjunk. Az ilyen felosztás azonban az ismert kerámiai kőanyagokkal rendkívül nehézségek árán valósítható csak meg. Mindezeken felül sok esetben a reakciókat a légköri nyo-40 mástól eltérő nyomáson kell keresztülvinni. Emellett mind a jelentékenyen a légköri nyomás alatt fekvő, pl. V20—2 /io atm. nyomások, mind a légkörinél nagyobb nyomások is figyelembe jönnek. Közvetett fűtés alkalmazásánál és nagy, 45 pl. 1000 O feletti nyomásokon azonban az üzem az ipar jelenlegi állása szerint nem tartható fenn zavartalanul. Ehhez oly anyagok szükségesek, melyek a magas hőmérsékleteken sem engednek át gá- 50 zokat, tehát oly anyagok, melyeknek pórustérfogata sokkal kisebb, mint a pl. kokszkemencék, nagyolvasztókemencék, izzító kemencék vagy kazántüzelésekhez felhasznált normális szerkezeti anyagoké. 55 Azt találtuk, hogy a fentemlített feladatok kifogástalanul megoldhatók, ha úgy járunk el, hogy a reakcióteret gázt át nem bocsájtó kerámiai anyagból álló csövek sorozatára osztjuk meg. Az elren- 60 dezés e módjánál különös műszaki nehézség adódik abból, hogy a nagyszámú csövet a reakcióba hozandó gáz hozzávezetése céljából gyüjtőtérbe kell egyesíteni, mivel gyakorlatilag lehetetlen a csöveknek fe^j- 65 részek útján való kapcsolata. Az ilyen elrendezés lehetetlensége, mely az ismert csöves hőkicserélő szerkezetekkel való analógiából adódik, abból származik, hogy a csöveket kerámiai anyagból kell készí- 70 teni, valamint abból, hogy magas hőmérsékleteken és a légköri nyomástól eltérő nyomásokon kell dolgozni. A csövek kapcsolatai szükségképpen merevek és lehetetlenné tennék, hogy a csövek a fellépő 75 hőtágulásoknak engedjenek. Azt találtuk, hogy ezeket a rendkívüli műszaki nehézségeket olykép kerülhetjük el, hogy a csöveket a fűtő övből, amelyben a magas hőmérséklet uralkodik, tö- 80
