40.Генераторы для приготовления контролируемых атмосфер.

Генераторы для приготовления контролируемых атмосфер.

Бывают 2-х типов:

-эндотермические;

-экзотермические.

Эндотермические генераторы.

Производят атмосферы с основным составом азот-оксид углерода- водород.

СО2 и Н2О- незначительное кол-во.Газ получается по реакции

СН4+0,5О2+1,88N2=СО+2Н2+1,88N2 при α=0,25.При увеличении α увеличивается концентрация СО2 и Н2О, что снижает качество атмосферы. При уменьшении α наблюдается выпадение сажистого углерода. Реакция получения эндогаза проходит в две стадии: 1)реакция полного горения части подаваемого метана в смеси кислорода: 0,5СН4+О2=0,5СО2+Н2О; 2)процесс конверции метана водяным паром и СО2: СН4+Н2О=СО+3Н2, СН4+СО2=2СО+2Н2. Для приготовления эндогаза т-ра в системе поддерживается за счет подвода теплоты из вне. При т-рах ниже 1000°С конверсия происходит при незначительных скоростях. Как правило т-ра реакции 1300°С. При использовании катализатора рабочую т-ру в реакторе можно снизить до 850-950°С. В качестве катализатора исп-ся оксиды алюминия. Снижение т-ры может приводить к разрушению или спеканию катализатора за счет науглероживания. В кач-ве катализатора при конверсии метана с малым расходом окислителя используются гранулы активного гамма- оксида алюминия, на который нанесен оксид никеля. Получение эндогаза ведется в эндогенераторах. Состав атмосферы: СО=18÷20%; Н2=36÷40%; N2=остальное.

В качестве примесей: СО2, Н2О и иногда СН4. Кол-во примесей зависит от α.

Т-ра рециркуляции в реторте 900-950°С. Подогрев реторты за счет дымовых газов от сжигания газообразного топлива. Смесь метана и воздуха подается под слой катализатора. Для регулирования кач-ва атмосферы, исп-ся регулятор соотношения газ-воздух. Импульс отбирается от газоанализатора, измеряющего концентрацию СО2 и Н2О в эндогазе. Для подачи смеси на реакцию предусмотрены газодувки. Подаваемый воздух обязательно очищается от механических примесей и влаги. Регулирование расхода газа и воздуха до смешения, после него и при отпуске готовой атмосферы осуществляется ротаметрами. В любой системе приготовления эндо или экзогаза необходимо предусмотреть предохранитель проскока пламени, который устанавливается между газодувкой и реактором. Любая схема должна включать блок сероочистки.

Газ проходит блок сероочистки 1 и поступает в холодильник 2, где доводится до т-ры подачи на рециркуляцию, через ротаметр 3 отпускается необходимое кол-во в регулятор соотношения и смеситель (автоматическое регулирование). Воздух, пройдя через фильтры тонкой очистки, через ротаметры 3 подается в смеситель 5. За счет газодувки смесь газ-воздух подается в камеру 8 с катализатором (реактор). Обогрев реторы осущ-ся за счет камеры обогрева 7, куда газ поступает через горелку 6. Готовая атмосфера поступает на холодильник 2 и через ротаметр 3 подается потребителю. Контролирование параметров атмосферы ведется в стадии приготовления за счет соотношения компонентов газ- воздух и т-ры реакции. Импульс отбирается от газоанализаторов, анализирующих содержание СО2 и Н2О в эндогазе.