174984. lajstromszámú szabadalom • Üzemeljárás magas hőmérsékletű vegyi reakcióknak reaktorban való lefolytatására és az üzemelhjáráshoz használható reaktor
29 174984 30 szüléken beállított és mért értékeknek megfelelően. A 617 tartály például illékony fémtartalmú vegyület oldatát tartalmazza, amely például dietiléterben oldott metilmagnéziumklorid vagy tetrahidrofuránban oldott cirkon-n-amiloxid lehet. A vivőgáz átáramlik a 616 buborékcsövön és a 617 tartályba jut. A 637 zárószelep nyitva marad annak érdekében, hogy a vivőgáz, az oldószer gőz és a fémtartalmú vegyület gőze egymás után áthaladhasson a 617 tartály 622 kibocsátó nyílásán, a 623 csővezetéken, az adalékgázt betápláló 607 csővezetéken, valamint a 633 csővezetékágon és a 635 semleges hatású, folyadékszerű közeget keverő és elosztó szerkezetrészen, amely utóbbiban az anyagoknak a semleges hatású, folyadékszerű közeggel való keveredése létrejön. Innen a keverék a 645 csővezetéken, valamint a 408 és 409 csőcsonkokon keresztül a 406 közbenső térbe áramlik. Az illékony fémtartalmú vegyület a vele érintkezésbe kerülő hevített felületeken elbomlik. Amikor e vegyület tiszta fémmé bomlik el, az oxid kialakulásának biztosítására oxigént vagy gőzt vezetünk a 406 közbenső térbe. A 17. ábra a reaktor 700 hőmérsékletszabályozó szerkezetét, illetve ennek kapcsolási rajzát szemlélteti. A csupán vázlatosan föltüntetett 302a—302c hevítő elektródok csillagkapcsolásban vannak egymáshoz csatlakoztatva. Mindegyik hevítő elektród egyik vége 701 csillagponthoz, másik vége pedig 702 háromfázisú vezeték 702a, 702b, illetve 702c vezetékágára van kapcsolva. A 701 csillagpont a IC. ábra szerinti 319 kapcsológyűrűnek felel meg. A 702 háromfázisú vezeték 704 teljesítményszabályozó 703 kimenetére van kapcsolva, maga a 704 teljesítményszabályozó pedig a 705 háromfázisú hálózathoz, valamint 706 gyújtóáramkörhöz csatlakozik. A reaktor hevítéséhez előnyös 440 voltos elektromos áramot a 705 háromfázisú hálózat szolgáltatja. A 7B. ábrán föltüntetett 441 kémlelőnyílásban, a 302c hevítő elektród fókuszában 708 sugárzásmérő van elhelyezve, amely a hevítő elektród hőmérsékletének megfelelő, általában millivolt nagyságrendű jelet szolgáltat. A sugárzásmérő jelét 709 feszültség/áram-átalakító fölerősíti és elektromos árammá alakítja. A 709 feszültség/áramátalakítóhoz 707 szabályozóegység, egy nem ábrázolt számítógépre kötött 712 kimenőjel vezeték, valamint 710 regisztráló készülék van kötve, amely utóbbi a 708 sugárzásmérő által mért hőmérsékleteket folyamatosan följegyzi. A 707 szabályozóegység 711 vezérlőjel bemenetét egy nem ábrázolt számítógéppel 713 bemenőjel vezeték köti össze. A 750a, 750b és 750c árammérők a 702a, 702b, illetve 703c vezetékágakba vannak iktatva és a 302a-302c hevítő elektródokhoz táplált áramot mérik. A 702a—702c vezetékágakra 751a, 751b, illetve 751c feszültségmérők is csatlakoznak, amelyek a hevítő elektródokon átfolyó áram feszültségét mérik. A hevítő elektródokban fogyasztott energia és a hevítő elektródok elektromos ellenállása a feszültségmérők és árammérők adatai alapján számíthatók. Az egyes hevítő elektródok elektromos ellenállásának ismerete információt ad ezek állapotára vonatkozóan, mert ha a hevítő elektród eróziós károsodást vagy hasonlót szenved, akkor elektromos ellenállása nő. A 18. ábrán látható grafikon egy grafitköpeny felületegységre számított elektromos ellenállását a köpeny hőmérsékletének függvényében szemlélteti. A köpeny pirolitikus grafittal van merevítve azáltal, hogy az előzőekben ismertetett módon széntartalmú gázatmoszféra hatásának tettük ki és melegítettük. A 18. ábra szerinti grafikon függőleges tengelye a felületegységre eső ellenállás értékét „ohm/felületegység” dimenzióban mutatja, mivel valamely adott vastagságú ellenálló anyag két szemben levő pereme között mért ellenállás független a felületegység dimenziójától. Ily módon egy derékszögű négyszög alakú, grafit és szövedék anyagú, egyrétegű hevítő elektród ellenállása adott hőmérsékleten úgy határozható meg, hogy a szalagot egymással sorbakapcsolt felületegységekből álló testnek tekintjük. Például egy 15,24 cm X 129, 54 cm-es szalagnak 1371 °C hőmérsékleten a két 15,24 cm-es oldal között mért ellenállását úgy kapjuk meg, ha^yj2—-et megszorozzuk 0,123 Ohm-mal, a 18. ábrán az 1371 °C hőmérséklethez tartozó felületegységre eső ellenállással. Egynél több rétegből vagy szövedékből álló hevítő elektród ellenállását — ha minden rétegnek azonosak a méretei és következésképpen az ellenállása is — úgy kapjuk meg, ha egy réteg ellenállását, elosztjuk a rétegek számával. A 18. ábra szerinti grafikonon „Ohm/felületegység”-ben föltüntettük olyan grafit-szövedék anyagú minták kiszámított, felületegységre eső ellenállását is, amelyek 2, 3 és 4 rétegből készültek. A 17. ábra szerinti rendszer működtetése során miután a 707 szabályozóegységet akár kézzel, akár számítógép segítségével egy előre meghatározott hőmérsékletre beállítottuk, ezt a hőmérsékletet összehasonlítja a 302c hevítő elektród mért hőmérsékletével és egy hibajelet szolgáltat, amely az előre meghatározott hőmérséklet és a mért hőmérséklet algebrai különbségétől függ. A 707 szabályozóegység vezérli a 706 gyújtóáramkört, amely a hibajel hatására a 704 teljesítményszabályozót arra utasítja, hogy növelje vagy csökkentse a hevítő elektródokkal közölt teljesítményt, és így a szükséges mértékben csökkentse a hibajel nagyságát. Ezáltal a 302c hevítő elektród hőmérséklete az előre meghatározott hőmérséklet értékéhez közeledik. Mivel a 302c hevítő elektród a 410 hőpajzs körülzárt, fekete testként viselkedő üregben helyezkedik el, hőmérséklete lényegében megfelel az üreget körülzáró felületek hőmérsékletének. A hőmérséklet szabályozására azonban a fekete testként viselkedő üregen belül levő, más felületek fókuszában elhelyezkedő sugárzásmérők is szolgálhatnak. Mint a 19. ábrán látható, a hőmérsékletszabályozáson kívül az üzemeljárás bekövetkezhető változásai is szabályozhatók egy visszacsatolt vezérlőrendszer révén, például fő folyékony reagens időegységenkénti átfolyását szabályozó szerkezet 715 betápláló szerkezetrésze 717 csővezetéken keresztül kapcsolatban áll a 716 mérő-adagoló szerkezetrésszel. A 716 mérő-adagoló szerkezetrész szabályozása a fő reagens időegységenkénti átfolyását, és például változtatható sebességű szivattyút és szivattyúvezérlő eszközt, vagy változtatható nyflású szelepet és szelepvezérlő eszközt tartalmazhat. A 716 mérő-adagoló szerkezetrész 718 kimenete a 719 időegységenkénti átfolyási sebességet átalakító szerkezetrészhez van kapcsolva, amely olyan 720 elektromos jelet hoz létre, amely megfelel a fő reagens időegységenként átfolyt mennyiségének. A fő reagenshez tartozó 719 időegységenkénti átfolyási se-15 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
