174984. lajstromszámú szabadalom • Üzemeljárás magas hőmérsékletű vegyi reakcióknak reaktorban való lefolytatására és az üzemelhjáráshoz használható reaktor
27 174984 28 jusson, és végül a 408 és 409 csőcsonkokon keresztüláramolva a 647 zárószelepen át eltávozzon. Ennek a folyamatnak eredményeként a 401 reaktorcső maximális átmérőjét veszi föl. Ezt követően nyitjuk a széntartalmú gázt adagoló 603 csővezetékben levő 604 zárószelepet. A 605 és 651 tűszelepek úgy vannak beállítva, hogy a vivőgáz és széntartalmú gáz időegységenként átáramló mennyisége a 606 és 652 áramlásmérő készülékeken beállított és látható megfelelő értékekkel legyen azonos. Ezután zárjuk a 634 zárószelepet és nyitjuk a 637 zárószelepet, úgyhogy a széntartalmú gáz a 608 csővezetéken, 607 csővezetéken, 632 T-elágazáson, 636 csővezeték ágon átáramlik és a 638 vivőgázt keverő és elosztó szerkezetrészbe jut, ahol keveredik a tisztítógázzal, majd 653 csővezetéken és 225 bebocsátó szerelvényen keresztül a 401 reaktorcső belsejébe áramlik. A széntartalmú gáz a vele érintkezésbe kerülő, magas hőmérsékletű felületeken disszociálódik, így ezeken pirolitikus grafitréteg rakódik le. A pirolitikus grafitréteg tehát a 401 reaktorcsőnek, 302a—302c hevítő elektródoknak és 410 hőpajzsnak azokon a felületein rakódik le, amelyek a „fekete testként viselkedő üregen” belül vannak. Mivel a 401 reaktorcsőnek 411 előreakciós térben levő része kívül van a „fekete testként viselkedő üregen” ezért általában nem melegszik a széntartalmú gáz bomlási hőmérséklete fölötti hőmérsékletre. A 7A. és 7B. ábrákon látható, rozsdamentes acélból levő 450 rács használható annak meggátlására, hogy a hajlékonynak tekinthető 401 reaktorcső a nagyobb külső nyomás következtében behorpadjon. A semleges hatású, folyadékszerű közeg 401 reaktorcső porózus falán való időegységenkénti átfolyásának szabályozására a csőfalban levő pórusok átmérőjét a reaktor működése során növelhetjük vagy csökkenthetjük azáltal, hogy vagy tűzálló réteg lerakódását előidéző anyagot, vagy maratószert keverünk a semleges hatású, folyadékszerű közeghez. A közbenső tér és a reakciótér közötti nyomáskülönbség a 646 és 654 nyomásérzékelők segítségével ellenőrizhető, a semleges hatású, folyadékszerű közeg időegységenként falon átáramló mennyisége pedig 644 áramlásmérő készülékkel ellenőrizhető. Amikor a nyomáskülönbség nagyon kis értékre süllyed ahhoz, hogy a semleges hatású, folyadékszerű közeg, illetve gáz kellő mértékű, időegységenkénti átfolyását fenn lehessen tartani, akkor a reaktorcső fala pórusainak átmérőjét csökkenteni lehet azáltal, hogy a 604 zárószelepet nyitjuk és a 605 tűszelepet úgy állítjuk be, hogy a széntartalmú gázt adagoló részből a 603 csővezetéken keresztül széntartalmú gáz áramolhasson. A 637 zárószelepet zárjuk, a 634 zárószelepet pedig nyitjuk, minek eredményeként a széntartalmú gázt a 635 semleges hatású, folyadékszerű közeget keverő és elosztó szerkezetrészbe, és így a 645 csővezetéken, valamint a 408 és 409 csőcsonkokon keresztül és 406 közbenső térbe áramoltatjuk. A reaktor normál üzemelése során a 647 zárószelep zárva, a reaktorcső alján levő 655 zárószelep pedig nyitva marad. A széntartalmú gáz a reaktoron belül azokon a felületeken disszociál, amelyekkel érintkezésbekerül. Ennek megfelelően a 401 reaktorcső szövedék falának pórusaiba áramló széntartalmú gáz disszociálódik és 14 így pirolitikus grafitréteg rakódik le, amely csökkenti a pórusok átmérőjét. Mivel e folyamat során a reaktorcső falán keresztül egyre nagyobb nyomáskülönbség mellett áramlik a folyadékszerű közeg, a reaktorcső fala porozitásának csökkenése 654 és 646 nyomásérzékelők, valamint 644 áramlásmérő készülék segítségével ellenőrizhető a grafit lerakódása során. Amikor a nyomáskülönbség elér egy előre meghatározott értéket, a grafitréteg növekedése a 603 csővezetékben levő 604 zárószelep lezárása révén megállapítható. A reaktorcső fala pórusai átmérőinek csökkentési művelete úgy hajtható végre, hogy közben a reaktor üzemeltetését nem kell megszakítani. Az is előfordulhat, hogy növelni kell a 401 reaktorcső falában levő pórusok átmérőit. Ebben az esetben maratószert, például gőzt vagy molekuláris oxigént keverünk a semleges hatású, folyadékszerű közeghez. A maratószert a 626 maratószert adagoló részből nyerjük azáltal, hogy a 627 csővezetékben levő 629 tűszelepet megfelelő módon beállítjuk, a 637 zárószelepet zárjuk és nyitjuk a 634 zárószelepet. A maratószer a 635 semleges hatású, folyadékszerű közeget keverő és elosztó szerkezetrészben a folyadékszerfl közeggel keveredik, majd a keverék 408 és 409 csőcsonkokon keresztül a 406 közbenső térbe áramlik. A maratószer a vele érintkezésbe kerülő, hevített felületet megtámadja, és így a 401 reaktorcső falának hevített részében növeli a pórusok átmérőjét. A maratószert addig tápláljuk be, míg a 654 és 646 nyomásérzékelők azt nem jelzik, hogy a folyadékszerű közeg időegységenként olyan mennyiségben ömlik át a 401 reaktorcső falán, amire szükség van és ami a 604 áramlásmérő készüléken be van állítva. Ez a folyamat, illetve művelet is a reaktor üzemelése közben hajtható végre. Egyes esetekben előnyös lehet gőz vagy más olyan közeg alkalmazása, amely az üzemeljárásban alkalmazott anyagokkal, így a semleges hatású, folyadékszerű közeggel vegyileg reakcióba lép. A reaktort képező anyagok poróziójának csökkentésére vagy megelőzésére a 401 reaktorcső, 302a—302c hevítő elektródok és 410 hőpajzs olyan részeit, amelyek a semleges hatású, folyadékszerű közeggel érintkezésbe kerülnek és magas hőmérsékleteken üzemelnek, tűzálló oxidból, például tóriumoxidból, magnéziumoxidból, cinkoxidból, alumíniumoxidból vagy cirkonoxidból álló réteggel vonjuk be. Az ilyen tűzálló oxidréteg felhordásához illékony fémtartalmú vegyületet, például metilmagnéziumkloridot, magnéziumetoxidot vagy cirkon -n-amiloxidot alkalmazunk. A metilmagnéziumklorid például mintegy 593 °C hőmérsékletre hevített felületen felbomlik és e felületen magnéziumfém réteg rakódik le. A forró magnéziumfémet gőznek vagy molekuláris oxigénnek a 406 közbenső térbe vezetésével lényegében oxidáljuk. Mind a cirkon-n-amiloxid, mind a magnéziumetoxid a hevített felületen elbomlik és cirkonoxidot, illetve magnéziumoxidot képez. Mint a 16 ábra mutatja, az illékony fémtartalmú vegyület olyan módon juttatható a 406 közbenső térbe, hogy a 610 második tűzálló réteg anyagát adagoló szerkezetrészből vivőgázt áramoltatunk a 612 csővezetéken keresztül a 613 zárószelep kinyitása révén. A vivőgáz időegységenkénti átáramló mennyiségét 614 tűszelep szabályozza, a 61S áramlásmérő ké5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
