174984. lajstromszámú szabadalom • Üzemeljárás magas hőmérsékletű vegyi reakcióknak reaktorban való lefolytatására és az üzemelhjáráshoz használható reaktor
33 174984 34 részhez, 729 időegységenkénti átfolyást átalakító szeikezetrészhez és 735 semleges hatású, folyadékszerű közeg időegységenkénti átfolyását átalakító szerkezetrészhez, 646 és 654 nyomásérzékelőhöz, 738 reaktor hőmérsékletét szabályozó szerkezetrészhez és a 743 gázkromatográfhoz kapcsolódó jelvezetékkel van ellátva. Más átalakító is a 746 adatsínhez kapcsolható, ha ez szükséges. A 723 számítógép 747 kimenete a 748 vezérlősínhez csatlakozik, amely a 716 mérő-adagoló szerkezetrészhez, 726 szekunder reagens mérőadagoló szerkezetrészhez, 738 reaktor hőmérsékletét szabályozó szerkezetrészhez, valamint a semleges hatású, folyadékszerű közeg tűszelepének 737 szabályozójához jelvezetékkel kapcsolódik. A 723 számítógép digitális számítógép résszel, valamint analóg-digitális konverterrel lehet kialakítva, amely az ismertetett, időegységenkénti átfolyást átalakító szerkezetrészekből érkező analóg jeleknek a számítógép számára digitális adatokká való átalakítására szolgál. Az esetleges digitális-analóg konvertere a számítógépből érkező digitális jeleknek analóg vezérlőjelekké való átalakítására szolgál. A számítógépnek multiplexere is van, amely a 746 adatsínben és 748 vezérlősínben levő jelvezetékek közötti kapcsolás céljaira szolgál. Találmányunknál az üzemeljárásban esetleg fellépő változásokat az üzemeljárás során a 723 számítógéppel megfigyelhetjük és a 748 vezérlősín és 746 adatsín útján kibocsátott jelek segítségével meghatározhatjuk, így a 723 számítógép a reaktor működését fölülvizsgálhatja annak érdekében, hogy az üzemeljárásban esetleg föllépő változások meghatározott mértéken belül maradjanak. A számítógép úgy is programozható, hogy egy meghatározott üzemeljáráshoz megkeresse a műveleti körülmáiyek optimumát azáltal, hogy az üzemeljárásban esetleg bekövetkező változásokban szisztematikus variációkat képez, mialatt a 743 gázkromatográfiái ellenőrzi a reaktor kimenetét. A számítógép például úgy programozható, hogy megkeresse azokat a reaktor hőmérsékleteket és időegységenkéntí anyagátfolyási értékeket, amelyek mellett szénhidrogén alapanyag esetén az etilénkoncentráció a reaktorból távozó termékben maximális. A 723 számítógép visszacsatolt szabályozórendszerekbe is beépíthető, például egy reakciótermék szabályozó rendszerbe, amelyben a 723 számítógépen kívül 740 mintavevő, 743 gázkromatográf, 738 reaktor hőmérsékletét szabályozó szerkezetrész, valamint a 302a-302c hevítő elektródokhoz kapcsolt 702 háromfázisú vezeték van. Ebben a reakciótermék szabályozó rendszerben a számítógép a reaktorból vett termékminták kémiai összetételét egy előre megválasztott összetétellel összehasonlítja és 747 kimenetén olyan elektromos jelet szolgáltat, amely megfelel a minták vegyi összetételében mutatkozó eltéréseknek. A 723 számítógép 747 kimenete a reaktor hőmérsékletét szabályozó szerkezetrész 711 vezérlőjel bemenetéhez van kapcsolva, miáltal lehetőség nyílik a reaktorcsőben a hőmérsékletek változtatására és így csökkenteni lehet a reakciótermékek vegyi összetételében mutatkozó ingadozásokat. Más, az üzemeljárásban esetleg előforduló változások, így például a kiválasztott reagensek időegységenkénti átfolyó mennyiségei, vagy a reakciótérben levő nyomás nagysága hasonló, visszacsatolt vezérlőrendszerek révén szabályozhatók. A találmány szerinti üzemeljárás alkalmazása során a következőket kell szem elölt tartani: A találmány szerinti, magas hőmérsékletű vegyi reakciós üzemeljárás szükségessé teszi semleges hatású, folyadékszerű közegből álló, gyűrű alakú réteg vagy köpeny használatát, amely a sugárzást lényegében átbocsátja. E réteg eléggé nagy tengelyirányú hosszúságú és a reakciótér külső részén, reaktorcső belső felülete mellett alakul ki. A találmány szerinti reaktor első kiviteli alakjával kapcsolatban ismertetett módon a köpeny vagy réteg folyadékszerű közeg anyagát lamináris áramlásban kell tartani annak érdekében, hogy a reagensek áramával való keveredését meggátoljuk. A lamináris áramlás miatt a köpeny hosszúsága nem választható tetszés szerinti nagyságúra, mert bizonyos hossz után a lamináris áramlás megszűnik. Főként heves reakciók esetén a lamináris áramlás ellenére bizonyos hosszúságú út megtétele után keveredés jön létre. Ez az oka annak, hogy a réteg, illetve köpeny létrehozásának ez a módja csak kisméretű, laboratóriumi feltételek esetén alkalmazható. A találmány szerinti reaktorcső második, harmadik és negyedik kiviteli alakjainál a folyadékszerű közegből álló köpeny az áramlási körülményektől független és a köpeny tengelyirányú hossza sokkal nagyobbra választható sugárirányú betáplálás esetén, mint tengelyirányú betáplálásnál. Fő követelmény, hogy a semleges hatású, folyadékszerű közegáramot nagyobb nyomáson lehessen tartani, mint amekkora a reagensek áramában levő nyomás, hogy ilyen módon meg lehessen gátolni a köpeny átszakadását, a köpeny alakjának megváltozását. A köpeny, illetve réteg kialakítása után ennek középrészén legalább egy reagenst áramoltatunk át egy előre meghatározott pályán, amely lényegében egybeesik a köpeny, illetve réteg tengelyével. A köpeny a reagenseket körülveszi és megakadályozza, hogy a reagensek reaktorkamra, reaktorcső belső felületeivel érintkezésbe kerüljenek. Végül nagyintenzitású sugárzó energiát táplálunk a köpeny közepére úgy, hogy a besugárzott energia a reagensek előre meghatározott pályájának legalább egy részével egybeessen. Az ilyen sugárzó energiának a reagensek pályájának legalább egy pontját metszeni kell, mint a találmány szerinti reaktor első és harmadik kiviteli alakja esetében, vagy a pálya egy meghatározott hosszúságú szakaszára irányítható, ami a reaktor második és negyedik kiviteli alakjánál is látható. A köpeny közepén minden esetben elegendő sugárzó energia jelenik meg ahhoz, hogy ezek elnyelése után a reagensek hőmérséklete olyan értékre emelkedjen, ami a kívánt vegyi reakció megindításához szükséges. Ha maguk a reagensek nem nyelik el a besugárzott energiát, a reagensek pályájára elnyelő közeget juttatunk előnyösen azt megelőzően, hogy a sugárzó energiát a köpeny magrészébe juttatjuk. Ez az elnyelő közeg elegendő sugárzó energiát nyel el ahhoz, hogy a köpeny közepén a hőmérséklet olyan szintre emelkedjen, ami a megvalósítani kívánt vegyi reakció megindításához szükséges. Ha a reakció olyan, hogy az átbocsátó tulajdonságú reagensek reakciója eredményeként legalább egy olyan termék jön létre, amely a sugárzó energiát elnyeli, a reakció megindulása után a 17 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
