На полу перед дверцей топки в радиусе 1,2 м от ее центра должно быть огнеупорное покрытие, например, полуторамиллиметровый лист стальной в комбинации с асбестовой подушкой.

Отзывы

Те, кто живет в дачном домике круглый год, обычно собираются с силами и строят кирпичную печь.

Но и такие пользователи от стальных печей не отказываются: они используются для быстрого прогрева дома, пока идет растопка кирпичной печи.

Хотя импортные печи, например, Bullerjan или сербская Гуча Лава, считаются более качественными, большинство пользователей предпочитает покупать отечественную продукцию. При тех же характеристиках она имеет в несколько раз меньшую стоимость. Правда, приходится мириться с некоторыми недоработками.

Так, например, имеются жалобы на низкое качество швов в некоторых печах марки «Профессор Бутаков»: в темноте видно, как через щели пробивается свет от пламени. У этих агрегатов есть еще один недостаток: хлипкий колосник, который часто приходится менять. На форумах пользователи задают закономерный вопрос: что помешало производителю оснастить свою печь полноценным чугунным колосником?

Некоторым владельцам отечественных печей не удается зафиксировать заслонку в промежуточном положении – она проворачивается под собственным весом. Приходится дорабатывать конструкцию, придумывая и устанавливая фиксаторы в виде пружин или болтов.

Многие пользователи при выборе печи советуют обратить внимание на положение заслонки, при помощи которой регулируется сечение дымоотводящего патрубка. У некоторых печей, например, марки Breneran, она расположена очень неудачно: в момент настройки легко можно обжечься о корпус или дымовую трубу. Также желательно, чтобы ручка у этой заслонки была подлиннее – короткая слишком сильно нагревается.

Казалось бы, газовое и электрическое отопление доступно везде, поэтому дровяные печи для дома уже должны были изжить себя. На самом деле дровяное отопление остается популярным. Почему? Читайте на нашем сайте.

Как организовать электрическое отопление дачного дома и какие виды обогревателей существуют, смотрите по ссылке.

Видео на тему

Способ сушки гидролизного лигнина в микроволновой печи

Изобретение относится к способам сушки технического лигниносодержащего сырья и может быть использовано в биохимической промышленности для переработки отходов-лигнина, а также в торфодобывающей промышленности. В процессе сушки применена микроволновая печь, генерирующая сверхвысокочастотное излучение электромагнитных волн. Проникая в сырой лигнин, электромагнитные волны разогревают лигнин изнутри, заставляют молекулы воды колебаться со сверхвысокой частотой, значительно усиливая броуновское движение и молекулы воды «вылетают» из влажного лигнина. В печь лигнин подается в гранулированном виде и во время сушки не перемешивается, в результате в печи не создается опасная пылегазовая смесь. Процесс сушки проводится от влажности лигнина 65-70% до влажности 7-10%, он быстротечен (выдержка в печи в течение 10-15 мин), технологически удобен и дешев.

Изобретение относится к способу сушки лигниносодержащего сырья и может быть использовано для переработки отходов гидролизного лигнина в биохимической промышленности, переработке торфа в торфодобывающей промышленности. Гидролизный лигнин представляет собой опилкоподобную массу с влажностью 65-70%. По своему составу это комплекс веществ, в который входят собственно лигнин растительной клетки, часть полисахаридов, группа веществ лигногуминового комплекса, неотмытые после гидролиза моносахара минеральные и органические кислоты, зольные и другие вещества.

Гидролизный лигнин отличает способность переходить в вязкопластическое состояние при наложении давления порядка 100 МПа. Это обстоятельство предопределило одно из перспективных направлений использования гидролизного лигнина в виде брикетированного материала — кускового топлива.

По структуре частица гидролизного лигнина не является плотным телом, а представляет собой развитую систему микро- и макропор; величина его внутренней поверхности определяется влажностью (для влажного лигнина она составляет 760-790 м²/г, а для сухого всего 6 м²/г).

Одним из основных процессов производства кускового топлива является сушка лигнина до 7-10% влажности. Это затратный и продолжительный по времени процесс, значительно влияющий на себестоимость продукции. Широко известны и описаны способы сушки гидролизного лигнина в сушилках и в сушильных барабанах.

Наиболее близким к предлагаемому является способ сушки природного лигниносодержащего материала, реализуемый на ленточной сушилке для гранулированного торфа (Свидетельство на полезную модель RU N 4592, МПК F26B 17/04, 1997 г.) и включающий подачу влажного материала в сушилку, нагревание в сушильном пространстве, проницаемом для воздуха, при бережном перемещении материала в тонком слое без перемешивания, выдерживание при температуре, превышающей температуру насыщения паров воды для выделения паров влаги, отвод образующихся паров влаги из сушильного пространства и выгрузку сухого материала.

Наиболее близким устройством к предлагаемому является барабанная сушилка, обеспечивающая бесконтактную сушку материала, содержащая вращающийся вдоль продольной оси барабан с лопастными насадками на внутренней поверхности и нагревательными элементами в виде жаровых труб, расположенных внутри барабана, при этом каждая жаровая труба выполнена в виде многоходового регистра со съемным торцовым насадком со стороны разгрузочного узла, снабженным наружным продольным оребрением и эжекционной топливной форсункой внутри (Авторское свидетельство SU N 1032297, МКИ F26B 11/04, 1983 г.).

Общим принципом сушки обоих вышеперечисленных способов является нагрев материала горячим воздухом, с температурой, превышающей температуру насыщения паров воды для выделения паров влаги из материала.

К достоинствам известного способа следует отнести обеспечение щадящего режима сушки без разрушения структуры материала, возможность использовать его для сушки взрывоопасных материалов. К недостаткам следует отнести невысокую производительность процесса сушки. К достоинствам известного устройства следует отнести его высокую производительность, а к недостаткам — создание взрывоопасной ситуации, т.к. процесс сушки сопровождается измельчением обрабатываемого материала, что приводит к повышению его концентрации в сушильном пространстве до критической.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение высокопроизводительного и безопасного процесса сутки гидролизного лигнина при одновременном сохранении его структуры и полезных свойств.

Для решения поставленной технической задачи в процессе сушки лигнина применена микроволновая СВЧ печь и использованы сверхвысокочастотные электромагнитные волны. Микроволновая СВЧ печь устроена так, что в ней электрическая энергия преобразуется в энергию электромагнитных волн. Проникая в сырой лигнин, микроволны заставляют колебаться молекулы воды в резонанс с собственной частотой, то есть несколько миллиардов колебаний в секунду. Колебания молекул воды с такой частотой вызывают интенсивный нагрев лигнина как бы «изнутри», резко усиливается броуновское движение молекул воды, заставляя их «вылетать» из лигнина. Влажный воздух из печи удаляется печным вентилятором. Лигнин выдерживается в печи 10-15 минут, в зависимости от его влажности. На сушку в СВЧ печь лигнин подается в гранулированном виде.

Отличительной особенностью процесса сушки гидролизного лигнина является то, что для его сушки применяется микроволновая СВЧ печь, которая устроена так, что в ней электрическая энергия преобразуется в энергию электромагнитных волн. Проникая в сырой лигнин, микроволны заставляют колебаться молекулы воды в резонанс с собственной частотой, то есть несколько миллиардов колебаний в секунду. Колебания молекул воды с такой частотой вызывают интенсивный нагрев лигнина как бы «изнутри», резко усиливается броуновское движение молекул воды, заставляя их «вылетать» из лигнина.

Сущность изобретения выражается в том, что лигнин естественной влажностью 65-70% в гранулированном виде просушивается до влажности 7-10% в микроволновой печи при помощи электромагнитных сверхвысокочастотных волн.

Микроволновые СВЧ печи нашли широкое применение в пищевой промышленности. В промышленном производстве СВЧ печи используются для сушки пробки, керамики, кожи, текстиля.

Сушка гидролизного лигнина осуществляется следующим образом.

Гранулированный лигнин естественной влажностью 65-70% подается в микроволновую печь. Микроволновая печь включается и начинает генерировать СВЧ электромагнитное излучение. Проникая в сырой лигнин, микроволны заставляют молекулы воды колебаться с собственной частотой, то есть несколько миллиардов колебаний в секунду, что вызывает усиление броуновского движения молекул воды, разогрев лигнина и вылет молекул воды из сырья. Влага из печи удаляется вентилятором. Лигнин выдерживается в печи 10-15 минут, в зависимости от его влажности. Просушив лигнин до 7-10% влаги, его удаляют из печи, при этом гранулированный лигнин в печи не перемешивается и не образует взрывоопасную пылегазовую смесь. Данный способ сушки скоротечен, безопасен с точки зрения взрывоопасности лигнина.

Способ сушки гранулированного гидролизного лигнина в микроволновой печи влажностью 65-70% до влажности 7-10%, включающий подачу влажного гранулированного лигнина и выдержку его в печи в течение 10-15 минут, отличающийся тем, что сушка ведется с помощью сверхвысокочастотных электромагнитных волн.

Сжигание гидролизного лигнина в печи с капельной трубой и последующие выбросы газов и твердых частиц

Основные моменты

•

Гидролизный лигнин и два древесных биомасса сжигается в печи с капельной трубой при различных условиях.

•

Количество выброшенных ТЧ _2,5 имеет V-образный профиль в зависимости от температуры для каждой биомассы.

•

Предлагаются два механизма образования твердых частиц.

•

Выход летучих почти полностью достигается при 1000 ° C даже при небольшом расстоянии падения.

•

Выбросы газообразных веществ и твердых частиц ниже для гидролизного лигнина, чем для двух видов древесной биомассы.

Реферат

Целью исследования был анализ процесса сжигания гидролизного лигнина на промышленных предприятиях, которые используют пылевидное горючее и характеризуются очень высокими скоростями нагрева (до 10 ⁵ К / мин).Измельченные образцы гидролизного лигнина и коры ели или ствола ели для сравнения вводили в печь с капельной трубой в потоке окисления (синтетический воздух) и при изотермической температуре (от 800 до 1200 ° C) в зоне реакции. Были проанализированы газообразные выбросы и выбросы твердых частиц. Зола собиралась на дне печи с капельной трубой и анализировалась. Летучая зола собиралась в электрическом импакторе низкого давления и анализировалась. Каким бы ни был образец, количество частиц PM _2.5 был чувствителен к температуре, и наблюдался минимум, который достигается при 900 ° C для гидролиза лигнина и коры ели и при 1100 ° C для ствола ели.

Ключевые слова

Капельная трубчатая печь

Горение

Газообразные выбросы

Твердые частицы

Гидролизный лигнин

Древесная биомасса

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2019 Else.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Изучение эффективности щелочного гидролиза, вызванного муфельной печью, при определении содержания титана в пробах окружающей среды, содержащих частицы искусственного диоксида титана

Новый метод плавления гидроксида калия (КОН) на основе муфельной печи (MF) был разработан и оценен для различных материалов диоксида титана в различных твердых матрицах.Разложение различных проб окружающей среды, содержащих отложения, глинистые минералы и гуминовую кислоту с частицами TiO (2) и без них, было сначала выполнено с использованием метода плавления KOH на основе MF, а его эффективность растворения сравнивалась с методом плавления KOH на основе горелки Бунзена (BB). . Затем три типа частиц TiO (2) (анатаз, брукит и рутил) были расщеплены методами плавления КОН и методами разложения азотной (HNO3) -водоводородной (HF) смешанной кислоты на основе микроволн (MW). Статистический анализ результатов показал, что извлечение Ti было сопоставимо для методов плавления КОН (BB и MF).Для частиц чистого TiO (2) измеренное извлечение Ti по сравнению с расчетными значениями составило 96%, 85% и 87% для материалов TiO (2) анатаза, брукита и рутила, соответственно, с помощью метода плавления на основе MF. Эти извлечения были последовательными и менее изменчивыми, чем извлечения при методе слияния на основе BB 104%, 97% и 72% и извлечения при переваривании смешанных кислот HNO3-HF на основе молекулярной массы 80%, 81% и 14%, соответственно, для анатаза. брукит и рутил. Процентное извлечение Ti и точность измерений снизились как для методов BB, так и для MF, когда TiO (2) был добавлен в отложения, глинистые минералы и гуминовую кислоту.Этому падению эффективности противодействовали более тщательная гомогенизация смесей с добавками и увеличение массы КОН в процессе плавления MF с 1,6 г до 10,0 г. Метод слияния на основе MF неизменно превосходит по эффективности разложения для всех трех полиморфов TiO (2). Метод слияния на основе MF потребовал 20 минут для разложения 25 образцов (на основе собственной емкости Lindberg MF) по сравнению с 8 часами для того же количества образцов с использованием метода слияния на основе BB. Таким образом, метод слияния на основе MF можно использовать для растворения большого количества образцов за более короткое время (например,g., 500 проб за 8 часов) при сохранении энергии и устранении рисков для здоровья и безопасности при использовании методов с использованием HF.

Сжигание гидролизного лигнина в печи с капельной трубой и последующие выбросы газов и твердых частиц

Принадлежности Расширять

Принадлежности

• ¹ Laboratoire Gestion des Risques et Environnement (EA 2334), Институт исследований Жана-Батиста Донне, Университет Верхнего Эльзаса, 3bis, rue Alfred Werner, F-68093 Mulhouse Cedex, Франция.
• ² Кафедра промышленной энергетики Высшей школы энергетики, нефти и газа Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова, 163002, набережная Северной Двины, 17, Архангельск, Российская Федерация.
• ³ Laboratoire Gestion des Risques et Environnement (EA 2334), Институт исследований Жана-Батиста Донне, Университет Верхнего Эльзаса, 3bis, rue Alfred Werner, F-68093 Mulhouse Cedex, Франция.Электронный адрес: [email protected].

Элемент в буфере обмена

Корнелиус Шённенбек и др. Биоресур Технол. 2019 сен.

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Принадлежности

• ¹ Laboratoire Gestion des Risques et Environnement (EA 2334), Институт исследований Жана-Батиста Донне, Университет Верхнего Эльзаса, 3bis, rue Alfred Werner, F-68093 Mulhouse Cedex, Франция.
• ² Кафедра промышленной энергетики Высшей школы энергетики, нефти и газа Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова, 163002, набережная Северной Двины, 17, Архангельск, Российская Федерация.
• ³ Laboratoire Gestion des Risques et Environnement (EA 2334), Институт исследований Жана-Батиста Донне, Университет Верхнего Эльзаса, 3bis, rue Alfred Werner, F-68093 Mulhouse Cedex, Франция.Электронный адрес: [email protected].

Элемент в буфере обмена

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Целью исследования был анализ процесса сжигания гидролизного лигнина на промышленных предприятиях, которые используют пылевидное горючее и характеризуются очень высокими скоростями нагрева (до 10 ⁵ К / мин).Измельченные образцы гидролизного лигнина и коры ели или ствола ели для сравнения вводили в печь с капельной трубой в потоке окисления (синтетический воздух) и при изотермической температуре (от 800 до 1200 ° C) в зоне реакции. Были проанализированы газообразные выбросы и выбросы твердых частиц. Зола собиралась на дне печи с капельной трубой и анализировалась. Летучая зола собиралась в электрическом импакторе низкого давления и анализировалась. Каким бы ни был образец, количество частиц PM _2.5 был чувствителен к температуре, и наблюдался минимум, который достигается при 900 ° C для гидролиза лигнина и коры ели и при 1100 ° C для ствола ели.

Ключевые слова: Горение; Капельная трубчатая печь; Газообразный выброс; Лигнин гидролизный; Твердые частицы; Древесная биомасса.

Авторские права © 2019 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Похожие статьи

• Влияние на выбросы газообразных загрязнителей и характеристики летучей золы при совместном сжигании твердых бытовых отходов и угля в печи с капельной трубой.

  Чжан С., Линь Икс, Чен З, Ли Х, Цзян Х, Ян Дж. Zhang S, et al. Waste Manag. 2018 ноя; 81: 33-40. DOI: 10.1016 / j.wasman.2018.09.048. Epub 2018 4 октября. Waste Manag.2018. PMID: 30527041

• Анализ горючести мелкодисперсных высокоуглеродистых шлаков из газогенератора с увлеченным потоком.

  Дай Г, Чжэн С., Ван Х, Бай И, Дон И, Ду Дж, Сунь Х, Тан Х. Дай Г. и др. J Environ Manage. 2020 1 октября; 271: 111009. DOI: 10.1016 / j.jenvman.2020.111009. Epub 2020 30 июн. J Environ Manage. 2020. PMID: 32778293

• Образование твердых частиц золы из пылевидного угля в условиях кислородного горения.

  Цзя Й, Лайти Дж. С.. Jia Y и др. Environ Sci Technol. 2012 1 мая; 46 (9): 5214-21. DOI: 10.1021 / es204196s. Epub 2012 16 апреля. Environ Sci Technol. 2012 г. PMID: 22468843

• [Распределение фторида в продуктах сгорания угля].

  Лю Дж., Ци Ц., Чжоу Дж., Цао Х, Цен К. Лю Дж. И др. Хуан Цзин Кэ Сюэ. 2003 июл; 24 (4): 127-30.Хуан Цзин Кэ Сюэ. 2003 г. PMID: 14551972 Китайский язык.

• Численное моделирование исследования влияния массового отношения пылевидного угля в потоке с обогащенным топливом к массе в потоке с обедненным топливом на сгорание и характеристики генерации NO _x котла с прямым сжиганием топлива мощностью 600 МВт.

  Ли X, Цзэн Л., Лю Х., Сун М., Лю В., Хань Х, Чжан С., Чен З., Ли З. Ли X и др.Environ Sci Pollut Res Int. 2020 Май; 27 (14): 16900-16915. DOI: 10.1007 / s11356-020-08275-5. Epub 2020 6 марта. Environ Sci Pollut Res Int. 2020. PMID: 32144700

LinkOut — дополнительные ресурсы

• Полнотекстовые источники

• Материалы исследований

• Разное

Цитировать

Формат: AMA APA ГНД NLM

Исследование эффективности щелочного гидролиза, индуцированного муфельной печью, при определении содержания титана в образцах окружающей среды, содержащих частицы искусственного диоксида титана

Разработан и оценен новый метод разложения гидроксида калия (КОН) плавлением на основе муфельной печи (MF) для различных видов титана. диоксидные материалы в различных твердых матрицах.Разложение различных проб окружающей среды, содержащих отложения, глинистые минералы и гуминовую кислоту с частицами TiO (2) и без них, было сначала выполнено с использованием метода плавления KOH на основе MF, а его эффективность растворения сравнивалась с методом плавления KOH на основе горелки Бунзена (BB). . Затем три типа частиц TiO (2) (анатаз, брукит и рутил) были расщеплены методами плавления КОН и методами разложения азотной (HNO3) -водоводородной (HF) смешанной кислоты на основе микроволн (MW). Статистический анализ результатов показал, что извлечение Ti было сопоставимо для методов плавления КОН (BB и MF).Для частиц чистого TiO (2) измеренное извлечение Ti по сравнению с расчетными значениями составило 96%, 85% и 87% для материалов TiO (2) анатаза, брукита и рутила, соответственно, с помощью метода плавления на основе MF. Эти извлечения были последовательными и менее изменчивыми, чем извлечения при методе слияния на основе BB 104%, 97% и 72% и извлечения при переваривании смешанных кислот HNO3-HF на основе молекулярной массы 80%, 81% и 14%, соответственно, для анатаза. брукит и рутил. Процентное извлечение Ti и точность измерений снизились как для методов BB, так и для MF, когда TiO (2) был добавлен в отложения, глинистые минералы и гуминовую кислоту.Этому падению эффективности противодействовали более тщательная гомогенизация смесей с добавками и увеличение массы КОН в процессе плавления MF с 1,6 г до 10,0 г. Метод слияния на основе MF неизменно превосходит по эффективности разложения для всех трех полиморфов TiO (2). Метод слияния на основе MF потребовал 20 минут для разложения 25 образцов (на основе собственной емкости Lindberg MF) по сравнению с 8 часами для того же количества образцов с использованием метода слияния на основе BB. Таким образом, метод слияния на основе MF можно использовать для растворения большого количества образцов за более короткое время (например,g., 500 проб за 8 часов) при сохранении энергии и устранении рисков для здоровья и безопасности при использовании методов с использованием HF.

Заявка на патент США на горелку для сжигания или пламенного гидролиза, а также на печь для сжигания и процесс Патентная заявка (заявка № 20040216494 от 4 ноября 2004 г.)

& lsqb; 0001 & rsqb; Это приложение является частным приложением заявки США сер. № 09 / 646,536, подана 19 сентября 2000 г., национальная фаза до 35 U.S.C. § 371 международной заявки PCT № PCT / JP99 / 01821, имеющей дату международной подачи 6 апреля 1999 г., в которой указаны Соединенные Штаты Америки, полное содержание которой включено в настоящее описание посредством ссылки.

& lsqb; 0002 & rsqb; Настоящее изобретение относится к горелке, которая при использовании для распыления и сжигания или гидролиза в пламени жидкости, содержащей химический элемент, который образует твердый оксид путем сжигания или гидролиза пламенем, препятствует осаждению и накоплению твердого оксида на самой горелке в вблизи горелки и внутри печи, в которой происходит горение, благодаря чему горелка может работать стабильно и непрерывно в течение длительного времени и может эффективно сжигать или гидролизовать жидкость в пламени.Изобретение также относится к топке для сжигания, оснащенной этой горелкой, и к способу сжигания такой жидкости с использованием той же горелки.

& lsqb; 0003 & rsqb; Известные процессы сжигания горючих жидкостей включают в себя способы, в которых горючая жидкость либо превращается с помощью различных технологий в похожую на туман смесь жидких капель и газа, либо испаряется, а затем доставляется в печь для сжигания и сжигается; и способы, в которых горючая жидкость смешивается с твердым веществом, таким как ил, песок или различные обломки, и сжигается.

& lsqb; 0004 & rsqb; Способ сжигания, включающий испарение с помощью испарительной горелки, применим к топливам, имеющим точку кипения ниже температуры термического разложения, таким как дистиллятные масла (например, бензин, керосин, газойль). Однако при применении к жидким топливам, имеющим температуру термического разложения ниже точки кипения, таким как остаточные масла (например, тяжелые масла, гудрон), этот метод вызывает отложение углерода и другие нежелательные эффекты из-за термического разложения.Сжигание, включающее смесь горючей жидкости с твердым материалом, также имеет многочисленные ограничения, включая требование, чтобы жидкость и твердый материал образовывали инертную, химически стабильную комбинацию.

& lsqb; 0005 & rsqb; В результате в тех случаях, когда сжигаемая горючая жидкость содержит химический элемент из группы 1A, отличный от водорода, группы 2A, группы 3B, группы 4B, группы 5B, группы 6B, группы 7B, группы 8, группы 1B, группы 2B, группа 3A, группа 4A, отличная от углерода, группа 5A, отличная от азота, или группа 6A, отличная от кислорода и серы (эти элементы вместе именуются в дальнейшем «S-элемент») версии CAS периодической таблицы Менделеева элементы (см. F.Альберт Коттон и Джеффери Уилкинсон: Advanced Inorganic Chemistry (John Wiley & Sons, Inc., 1988), задняя обложка), и в случаях, когда горючая жидкость содержит высококипящие соединения, неорганические соли и т.п., обычно используется метод, при котором горючая жидкость распыляется и сжигается. Известно, что методы распыления, используемые в таких случаях, включают механическое распыление, роторное распыление, двухжидкостное распыление, высокоинтенсивное горение и лучистое горение.

& lsqb; 0006 & rsqb; Известны реакции, при которых, когда соединение, содержащее S-элемент, сжигается или гидролизуется в пламени, S-элемент окисляется с образованием тонкодисперсного порошка оксида.Примеры промышленного применения этого принципа включают способы производства порошков синтетического кварцевого стекла и оксидов металлов. Они известны как процессы гидролиза пламенем.

& lsqb; 0007 & rsqb; Когда горючая жидкость, содержащая вышеописанное соединение, содержащее S-элемент (именуемое в дальнейшем «S-жидкость»), сжигается, возникают нежелательные эффекты, такие как перечисленные ниже, из-за образования оксида S-элемента. Эти эффекты особенно заметны, когда концентрация соединения, содержащего S-элемент, высока.

& lsqb; 0008 & rsqb; (1) Порошок оксида S-элемента легко осаждается и накапливается на горелке и на стенках печи рядом с горелкой.

& lsqb; 0009 & rsqb; (2) Осажденный оксид S-элемента имеет тенденцию плавиться и затвердевать под воздействием повышенных температур вблизи горелки.

& lsqb; 0010 & rsqb; (3) Осажденный и налипший или расплавленный и затвердевший оксид S-элемента изменяет форму горелки и ее окрестности и блокирует отверстие горелки, нарушая стабильность пламени и даже, в худшем случае, гасит пламя.

& lsqb; 0011 & rsqb; Меры, которые используются для предотвращения таких эффектов, включают разбавление S-жидкости, чтобы снизить концентрацию оксида S-элемента в газообразных продуктах сгорания, а также изменение типа горелки или метода распыления.

& lsqb; 0012 & rsqb; Однако вышеупомянутый подход к разбавлению неэффективен, если концентрация соединения, содержащего S-элемент, не будет значительно снижена. К сожалению, это имеет недостаток, заключающийся в снижении пропускной способности S-жидкости, в дополнение к которой обработка не может осуществляться без использования некоторых других отходов или топлива в качестве разбавителя.

& lsqb; 0013 & rsqb; Существует также технология сжигания, разработанная специально для соединений, образующих твердые частицы при горении. Например, ряд процессов и аппаратов сгорания, которые нацелены на использование специальных газообразных материалов, таких как силаны, арсины и фосфины, в отходящих газах, выпускаемых из оборудования для производства полупроводников, и имеют конструкцию, которая предотвращает осаждение продуктов сгорания в вблизи горелки, известны из уровня техники (см. JP-A 59-279014, JP-B 62-134414 и JP-B 1-95214) и предназначены для практического использования.К сожалению, вся эта технология нацелена на обработку веществ, которые являются газами, и поэтому при использовании этих известных процессов для сжигания S-жидкостей возникают следующие недостатки.

& lsqb; 0014 & rsqb; (1) Поскольку жидкость S должна подаваться в виде пара, процесс сопровождается некоторым типом операции испарения, например нагреванием или понижением давления. Таким образом, работа становится более сложной, а система более сложной и менее рентабельной.

& lsqb; 0015 & rsqb; (2) Обработка невозможна, если температура термического разложения ниже точки кипения или если жидкость S содержит нелетучие вещества.

& lsqb; 0016 & rsqb; (3) Концентрация мелких частиц оксида S-элемента во внутреннем пространстве печи или в пламени должна поддерживаться на низком уровне, что приводит к низкой производительности устройства.

& lsqb; 0017 & rsqb; В случаях, когда жидкость S непосредственно распыляется и сжигается в камере сгорания, простое использование жидкостной горелки, изготовленной в соответствии с известной конструкцией газовой горелки или принципом, описанным выше, приводит к осаждению и накоплению мелких частиц оксида элемента S на самой горелке. или в непосредственной близости от горелки, что затрудняет стабильное горение в течение длительного времени.Причина в том, что концентрация мелких частиц оксида S-элемента во внутреннем пространстве печи или в пламени заметно различается между вышеописанной известной технологией горелки для сжигания газов и горелками для сжигания жидкостей. В частности, эта концентрация намного выше в горелках для сжигания жидкостей.

& lsqb; 0018 & rsqb; То есть в настоящее время не существует практических устройств для сжигания и процессов, которые могли бы, в силу изменений конструкции горелки и метода распыления, обеспечивать непрерывное горение с долговременной стабильностью жидкостей, которые образуют твердые частицы, такие как оксиды S-элементов. использование горелки, способной сжигать такие жидкости, предотвращая осаждение таких твердых продуктов.

& lsqb; 0019 & rsqb; В свете этих обстоятельств было необходимо принять в устройствах для сжигания S-жидкостей способ, в котором используется горелка, аналогичная обычным горелкам, которые сжигают другие горючие жидкости, и горение временно прекращается для периодической очистки S-жидкостей. оксид элемента, который образовался на самой горелке или в непосредственной близости от горелки, или для замены горелки, после чего система повторно воспламеняется и горение продолжается.

& lsqb; 0020 & rsqb; Для сжигания жидкостей, содержащих элемент S, могут использоваться различные типы печей для сжигания, включая топочные печи, печи с неподвижным слоем, печи с вращающимся подом, многоподовые печи, вращающиеся печи, печи с псевдоожиженным слоем и вертикальные цилиндрические печи.Подходящий тип печи выбирается в зависимости от наличия или отсутствия твердых частиц и газов, которые горят одновременно, а также их свойств и количества.

& lsqb; 0021 & rsqb; Однако, когда элемент S, который вызывает реакцию, которая формирует описанный выше тип тонкодисперсного оксидного порошка, присутствует в высокой концентрации, эти известные типы печей для сжигания имеют следующие недостатки.

& lsqb; 0022 & rsqb; (1) оксид S-элемента легко осаждается и накапливается на внутренних стенках печи.

& lsqb; 0023 & rsqb; (2) Осажденный оксид S-элемента подвергается воздействию повышенных температур внутри печи и, таким образом, легко плавится и затвердевает.

& lsqb; 0024 & rsqb; (3) Осажденный и налипший или расплавленный и затвердевший оксид S-элемента изменяет форму внутренней части печи, блокирует отверстие и даже, в худшем случае, гасит пламя.

& lsqb; 0025 & rsqb; Следовательно, когда вышеописанная жидкость, содержащая S-элемент, сжигается в печи для сжигания предшествующего уровня техники, как отмечалось выше в связи с горелками предшествующего уровня техники, способ, который использовался до сих пор, включал временную остановку горения для периодической очистки оксида S-элемента. который откладывается, накапливается и затвердевает в печи и удаляет оксид из печи, затем повторно зажигает печь и продолжает горение.

& lsqb; 0026 & rsqb; Это можно проиллюстрировать на конкретном примере, в котором жидкость, содержащую соединение кремния (именуемую в дальнейшем «кремниевую жидкость»), сжигают в вертикальной цилиндрической печи, оборудованной горелкой с внешним перемешиванием, содержащей центральную трубку, имеющую конфигурацию распыления под давлением, внешнюю трубку, которая концентрически окружает центральную трубку и подает воздух или кислород, и держатель пламени, расположенный перед центральной трубкой (эта горелка в дальнейшем именуется «двухтрубной горелкой»).В этом случае порошок диоксида кремния начинает осаждаться на поверхности держателя пламени и внутренних стенках печи примерно через 1-2 часа после начала горения. Толщина отложений порошка постепенно увеличивается, и порошок спекается, образуя твердое пористое стекловидное вещество. Стекловидное вещество предотвращает хорошее распыление, уменьшает объем камеры сгорания и изменяет форму камеры, что приводит к потере стабильности пламени. В худшем случае это может привести к закупорке выходных отверстий горелки или камеры сгорания и потере пламени.

& lsqb; 0027 & rsqb; Чтобы справиться с этой ситуацией при реальной работе печи, необходимо, например, временно останавливать горение примерно раз в 4-8 часов, прекращая подачу жидкого кремния и воздуха или кислорода, и вынимать горелку из печи, чтобы очищены или заменены другой горелкой, подготовленной к использованию. В качестве альтернативы, каждые 1-2 дня, возможно, придется останавливать горение и охлаждать внутреннюю часть печи, а затем открывать ее для разрушения и удаления стекловидного диоксида кремния, который откладывается, накапливается и затвердевает внутри.Затем горелка снова зажигается и горение продолжается. Такой процесс очень трудоемкий.

& lsqb; 0028 & rsqb; Уменьшение частоты такой очистки требует не только изменения условий горения, таких как соотношение поддерживающих горение газов (например, воздуха, кислорода) и скорости подачи кремниевой жидкости, но и снижения концентрации кремния. -содержащее соединение в кремниевой жидкости с использованием жидкости, способной разбавляться или смешиваться с кремниевой жидкостью (например,g., толуол, ксилол, керосин) для разбавления или смешивания с кремниевой жидкостью или, альтернативно, для снижения концентрации кремнийсодержащего соединения в сжигаемом веществе путем одновременного сжигания твердого материала, такого как ил, различные обломки или опилки. Как отмечалось выше, для достижения достаточного эффекта снижения концентрации требуется, чтобы концентрация кремнийсодержащего соединения была установлена ​​очень низкой. В результате увеличивается объем работы, связанной с разбавлением, и количества материала, подаваемого в процесс, а также снижается способность сжигать жидкий кремний.Ясно, что это нежелательный с экономической точки зрения подход.

& lsqb; 0029 & rsqb; Таким образом, целью настоящего изобретения является создание горелки для распыления и сжигания S-жидкости, которая препятствует отложению и накоплению оксидов S-элементов на самой горелке и в непосредственной близости от горелки, благодаря чему горелка способна стабильно работать. и непрерывной долгосрочной эксплуатации и может эффективно сжигать или гидролизовать горючие жидкости, такие как жидкие отходы, содержащие соединения, содержащие S-элемент.Другой задачей изобретения является создание печи для сжигания, оснащенной такой же горелкой, и способа сжигания вышеуказанной жидкости с использованием той же горелки.

& lsqb; 0030 & rsqb; Для достижения вышеупомянутых целей изобретение обеспечивает горелку, печь для сжигания и процессы сжигания, описанные ниже.

& lsqb; 0031 & rsqb; Горелка, которая предотвращает засорение продуктами сгорания и имеет круговую концентрическую многотрубную конструкцию из трех или более трубок, характеризуется тем, что она содержит:

& lsqb; 0032 & rsqb; центральная трубка, которая испускает жидкость, содержащую химический элемент, образующий твердый оксид путем горения или гидролиза пламенем,

& lsqb; 0033 & rsqb; первая внешняя труба, которая расположена концентрически вне центральной трубы и испускает поддерживающий горение газ и / или негорючий газ,

& lsqb; 0034 & rsqb; вторая внешняя труба, которая расположена концентрически вне первой внешней трубы и испускает поддерживающий горение газ и / или негорючий газ, и, необязательно,

& lsqb; 0035 & rsqb; канал, расположенный снаружи второй внешней трубы и подающий поддерживающий горение газ и / или негорючий газ;

& lsqb; 0036 & rsqb; при этом жидкость, выходящая из центральной трубы, распыляется и сжигается поддерживающими горение газами и / или негорючими газами, подаваемыми из внешних труб и необязательного канала, расположенного за их пределами, и создаваемое таким образом пламя покрывается поддерживающей горение газы и / или негорючие газы, подаваемые из внешних трубок и необязательного канала, расположенного за их пределами.

& lsqb; 0037 & rsqb; Согласно предпочтительному варианту осуществления горелки химическим элементом, который образует твердый оксид путем горения или пламенного гидролиза, является кремний, скорость выброса жидкости из центральной трубы составляет от 5 до 250 м / с, скорость выброса газа из первой внешняя труба составляет от 1 до 250 м / с, скорость выброса газа из второй внешней трубы составляет от 1 до 250 м / с, плита горелки предусмотрена снаружи второй внешней трубы, а количество поддерживающих горение газов относительно сжигаемое вещество — 0.От 5 до 5,0 стехиометрического количества.

& lsqb; 0038 & rsqb; Печь для сжигания отличается тем, что содержит вышеописанную горелку, механизм, который поддерживает температуру поверхности на внутренней стенке печи или температуру поверхности твердых оксидных отложений на внутренней стенке печи ниже точки плавления или температуры прилипания твердый оксид и / или механизм, который может удалять твердые оксидные отложения с внутренней стенки печи.

& lsqb; 0039 & rsqb; Согласно предпочтительному варианту осуществления печи для сжигания химическим элементом, который образует твердый оксид путем горения или гидролиза в пламени, является кремний; Горелка сконфигурирована так, что центральная трубка имеет распыляющий механизм на ее конце, каждая внешняя трубка, концентрически окружающая центральную трубку, имеет наконечник, который либо копланарен наконечнику центральной трубки, либо выступает вперед от нее, и, при необходимости, пламегаситель расположен перед центральной трубкой; а скорость выброса жидкости из центральной трубы составляет от 5 до 250 м / с, скорость выброса газа из первой и второй внешних труб составляет от 1 до 250 м / с, а количество поддерживающих горение газов по отношению к веществу сжигается 0.От 5 до 5,0 стехиометрического количества.

& lsqb; 0040 & rsqb; Предпочтительно топочная печь дополнительно имеет механизм, который поддерживает температуру поверхности внутренней стенки печи на уровне от 200 до 1000 ° C, и / или механизм, который может удалять твердые оксидные отложения с внутренней стенки печи.

& lsqb; 0041 & rsqb; Первый вариант реализации:

& lsqb; 0042 & rsqb; Процесс горения для распыления и сжигания или гидролиза пламенем в печи для сжигания жидкости, содержащей химический элемент, который образует твердый оксид путем сжигания или гидролиза пламенем, отличается тем, что в процессе используется вышеописанная горелка и включает выброс жидкости из центральная труба, осуществляющая горение с поддерживающими горение газами и / или негорючими газами, выходящими из концентрических внешних трубок, расположенных вне центральной трубы, а также выходящими из необязательного прохода, расположенного вне внешних труб; и покрытие пламени, создаваемого таким образом, поддерживающими горение газами и / или негорючими газами, подаваемыми из внешних трубок, а также подаваемыми из необязательного канала, расположенного снаружи внешних труб.

& lsqb; 0043 & rsqb; Второй вариант реализации:

& lsqb; 0044 & rsqb; Процесс горения для распыления и сжигания или гидролиза пламенем в печи для сжигания жидкости, содержащей химический элемент, который образует твердый оксид путем сжигания или гидролиза пламенем, отличается тем, что процесс включает выброс жидкости из центральной трубы, проведение распыления и сжигания. с газами, поддерживающими горение, и / или негорючими газами, выходящими из внешних труб, имеющих круговую концентричность за пределами центральной трубки, а также выходящих из необязательного канала, предусмотренного снаружи внешних труб, покрывая пламя, создаваемое таким образом поддерживающими горение газами и / или негорючие газы, подаваемые из внешних труб, а также подаваемые через дополнительный канал, предусмотренный снаружи внешних труб, и осуществляют обработку для поддержания температуры поверхности на внутренней стенке печи для сжигания ниже точки плавления или температуры прилипания твердого вещества. оксида и / или проведения обработки для удаления твердых оксидных отложений с входов Яд стена печи.

& lsqb; 0045 & rsqb; Предпочтительно, в этом втором варианте осуществления химический элемент, который образует твердый оксид путем горения или гидролиза в пламени, представляет собой кремний, и температура поверхности на внутренней стенке печи или температура поверхности отложений твердого оксида на внутренней стенке печи поддерживается на уровне от 200 до 1000 ° С.

& lsqb; 0046 & rsqb; Как отмечалось выше, горелка в соответствии с настоящим изобретением имеет основной корпус горелки, генерирующей пламя, с многотрубной конструкцией. Пламя, образованное распылением жидкости, содержащей вышеописанное соединение, содержащее S-элемент, покрывается снаружи поддерживающим горение газом, таким как воздух или кислород, или негорючим газом, таким как азот, содержащим поддерживающие горение газы. так, чтобы газообразные продукты сгорания, присутствующие в печи, не проходили сквозь пламя и не смешивались с ним.Такое расположение ограничивает унос оксида S-элемента, образующегося в пламени, циркулирующим извне потоком, возникающим из-за горения, что позволяет предотвратить приближение оксида S-элемента к горелке и ее окрестностям. Поскольку вышеупомянутая компоновка также служит для удержания края циркулирующего внутри потока от концов многотрубной конструкции, оксид S-элемента, который увлекается внутренне циркулирующим потоком, также может быть предотвращен от приближения к горелке и ее окрестностям.В результате оксид S-элемента, который образуется в результате горения или пламенного гидролиза вышеописанной жидкости, может быть предотвращен от осаждения и накопления или плавления и затвердевания на горелке или рядом с ней.

& lsqb; 0047 & rsqb; Например, горелка согласно вышеупомянутому предпочтительному варианту осуществления распыляет и сжигает в виде мелких капель S-жидкость, выходящую из центральной трубы, с поддерживающим горение газом, таким как воздух или кислород, выходящим из первой внешней трубы. Пламя, которое возникает в это время, перекрывается поддерживающим горение газом, таким как воздух или кислород, или негорючим газом, содержащим поддерживающий горение газ, который выходит из второй или последующей внешней трубы.Путем дополнительного пропускания поддерживающего горение газа, такого как воздух или кислород, или негорючий газ, через зазор между второй или последующей внешней трубкой и плиткой горелки, расположенной на ее внешней стороне, общее пламя эффективно перекрывается потоками газа. Поскольку пламя перекрывается поддерживающим горение газом, таким как воздух или кислород, или негорючим газом, например азотом, который выходит из зазора между второй или последующей внешней трубкой и плиткой горелки, пламя экранируется. от циркуляции и смеси с дымовыми газами, присутствующими в топке для сжигания.Таким образом, большая часть оксида S-элемента, образующегося в пламени, выгружается в печь струей пламени, так что унос внешним циркулирующим потоком подавляется, что позволяет значительно снизить концентрацию оксида S-элемента во внешнем циркулирующем потоке. и внутренне циркулирующий поток. Эти принципы служат для минимизации концентрации оксидов S-элементов в газах вблизи основного корпуса горелки и возле стенок печи в непосредственной близости от горелки, эффективно подавляя осаждение на твердые поверхности стенок.Кроме того, поскольку область вокруг конца центральной трубки покрыта потоком воздуха, кислорода, азота или тому подобного, выходящего из второй или последующей внешней трубки, небольшое количество оксида S-элемента, которое было увлечено внутренне циркулирующим потоком, никогда не достигает около распылительного отверстия на центральной трубке, что позволяет предотвратить осаждение оксида S-элемента.

& lsqb; 0048 & rsqb; Горелка согласно изобретению, таким образом, противостоит отложению и накоплению оксидов элементов S на самой горелке и в ее окрестностях, обеспечивая стабильную и непрерывную работу в течение длительного периода времени и, в свою очередь, позволяя эффективно сжигать жидкости, такие как отходы, содержащие Соединения, содержащие элементы S.

& lsqb; 0049 & rsqb; Кроме того, за счет использования вышеописанной горелки в печи для сжигания согласно изобретению, как отмечалось выше, концентрация оксидов S-элементов в газах вблизи самой горелки и возле стенок печи в непосредственной близости от горелки сводится к минимуму, эффективно подавляя осаждение на твердом веществе. поверхности стен. Кроме того, когда печь оборудована держателем пламени, небольшое количество оксида элемента S, увлекаемое внутренне циркулирующим потоком, слегка осаждается на поверхности держателя пламени и никогда не достигает области распылительного отверстия на концевой части центральной части. трубка расположена за держателем пламени, поэтому в состоянии распыления не происходит никаких изменений, что позволяет поддерживать хорошее распыление.Кроме того, учитывая, что оксид S-элемента, отложившийся на поверхности держателя пламени, охлаждается поддерживающим горение газом, таким как воздух или кислород, или негорючим газом, таким как азот, который выходит из первой внешней трубы, он не достигает температуры, при которой происходит плавление и затвердевание. Следовательно, отложения сгущаются, оставаясь в виде порошка, и стабильному горению не препятствует отслаивание застеклованных отложений.

& lsqb; 0050 & rsqb; Печь для сжигания согласно вышеописанному предпочтительному варианту осуществления имеет механизм, который поддерживает температуру внутренних стенок печи ниже, чем температура, при которой оксид S-элемента плавится или слипается, предотвращая плавление и затвердевание любого порошка оксида S-элемента, образованного горение, осевшее на внутренних стенках, и сохранение таких отложений в легко удаляемом состоянии.Кроме того, вышеупомянутая печь также имеет механизм для удаления отложений порошка с поверхности стенки и обеспечения возможности удаления таких отложений из системы сгорания. Это позволяет предотвратить накопление порошка оксида S-элемента на внутренних стенках печи, так что может быть достигнуто стабильное и непрерывное горение.

& lsqb; 0051 & rsqb; Конкретным примером эффективного механизма поддержания температуры на внутренних стенках печи в требуемом диапазоне является метод, который включает распыление воды внутри камеры сгорания.Другие подходящие методы, которые можно использовать для этой цели, включают охлаждение стен посредством циркуляции хладагента, например, в конструкции стены с водяным охлаждением; и подача охлаждающего воздуха.

& lsqb; 0052 & rsqb; Эффективные методы удаления порошка из внутренних стен печи включают установку подвижного скребка или сажеобдувочных устройств внутри печи.

& lsqb; 0053 & rsqb; Соответственно, печь для сжигания по изобретению препятствует отложению и накоплению твердых оксидов на горелке или вблизи нее, способна поддерживать твердые оксиды, которые осаждаются на внутренних стенках печи, в легко удаляемом состоянии, что делает возможным образование таких отложений. должны быть удалены из системы и могут эффективно сжигать жидкости, такие как отходы, содержащие S-элемент.

& lsqb; 0054 & rsqb; То есть, как отмечалось выше, все типы горелок и топок, которые использовались до сих пор для сжигания горючих жидкостей, независимо от различий в конкретных используемых технологиях, были спроектированы и разработаны для топлива, такого как жидкое топливо (например, керосин). , тяжелая нефть), которые образуют мало или не образуют твердых частиц при сгорании, за исключением сажи от неполного сгорания и продуктов, образующихся из следовых количеств непреднамеренных примесей в топливе.Следовательно, такие известные из уровня техники горелки и печи для сжигания не приспособлены для сжигания таких веществ, как S-жидкости, которые генерируют большое количество (в зависимости от состава S-жидкости, по крайней мере, 50% от веса сгоревшего материала) твердых веществ при сгорании. или гидролиз пламенем.

& lsqb; 0055 & rsqb; Чтобы процитировать конкретный пример, когда жидкий кремний сжигается с использованием двухтрубной горелки и вертикальной цилиндрической печи, подобных описанным выше, диоксид кремния, образующийся в пламени, уносится внешним рециркулирующим потоком, который возникает рядом с пламенем, и внутренне рециркулирующим потоком. который возникает внутри пламени и легко приближается к твердой стенке, которая простирается от около выпускных отверстий горелки до внутренней части печи.Поскольку диоксид кремния, образующийся при сгорании, в это время имеет сильные силы сцепления и сцепления, он легко осаждается и накапливается на твердых поверхностях стен. Кроме того, окрестности горелки и стенки печи подвергаются повышенным температурам из-за влияния лучистого тепла, например, вызывая спекание, плавление и затвердевание порошка диоксида кремния, часто образуя твердые, пористые и прочно приставшие стекловидные отложения.

& lsqb; 0056 & rsqb; Даже в тех случаях, когда используется горелка, в которой используется другой тип распыления, такой как роторное распыление или распыление под давлением, унос диоксида кремния внешним рециркулирующим потоком и внутренним рециркулирующим потоком происходит почти так же, как и в случае двойного распыления. трубчатая горелка, что приводит к отложению и накоплению или быстрому прилипанию диоксида кремния к горелке и твердым стенкам, простирающимся от области горелки до внутренней части печи.

& lsqb; 0057 & rsqb; Кроме того, независимо от того, какой метод сжигания используется, обычно размещают стабилизатор пламени на внутренней стороне печи перед выпускным отверстием горелки или размещают плитку горелки так, чтобы окружать горелку внутри печи. Однако, поскольку край внутреннего рециркулирующего потока проходит через область, очень близкую к держателю пламени или плитке горелки, даже если выпускное отверстие защищено, осаждение и накопление диоксида кремния или его плавление и затвердевание в конечном итоге происходит на держателе пламени или горелке. плитка.Таким образом не удалось предотвратить осаждение диоксида кремния на внутренних стенках печи.

& lsqb; 0058 & rsqb; Напротив, когда горючая жидкость, содержащая кремнийсодержащее соединение, сжигается с использованием горелки по настоящему изобретению, никакого отложения диоксида кремния и накопления на горелке не происходит даже по прошествии 1000 часов после начала горения, что позволяет осуществлять горение. продолжил с полной стабильностью. Это устраняет как необходимость временно останавливать горение для очистки, так и трудозатраты, связанные с разбавлением, чтобы снизить частоту такой очистки, тем самым устраняя вышеописанные нежелательные эффекты, связанные с горением кремнийсодержащих соединений, и позволяя значительно повысить удобство эксплуатации. и рентабельность процесса.

& lsqb; 0059 & rsqb; Таким образом, когда жидкость, содержащая элемент, который образует твердый оксид путем горения, распыляется и сжигается или гидролизуется в пламени в соответствии с настоящим изобретением, твердый оксид нелегко осаждается и накапливается на самой горелке, в непосредственной близости от горелки или внутри нее. печь для сжигания, тем самым обеспечивая стабильную и непрерывную длительную работу и позволяя эффективно сжигать горючие жидкости, такие как отходы, содержащие кремнийсодержащие соединения.

& lsqb; 0060 & rsqb; ИНЖИР. 1 представляет собой схематический вид, показывающий один вариант реализации горелки в соответствии с настоящим изобретением.

& lsqb; 0061 & rsqb; ИНЖИР. 2 — вид в перспективе, показывающий основные особенности того же варианта осуществления.

& lsqb; 0062 & rsqb; ИНЖИР. 3 — увеличенный вид сверху с частичным вырезом области А горелки на фиг. 1.

& lsqb; 0063 & rsqb; ИНЖИР. 4 — вид сверху с частичным вырезом другого варианта горелки, используемой в изобретении.

& lsqb; 0064 & rsqb; ИНЖИР. 5 — вид в перспективе держателя пламени в варианте осуществления, показанном на фиг. 4.

& lsqb; 0065 & rsqb; ИНЖИР. 6 представляет собой схематический вид, показывающий вариант печи для сжигания в соответствии с изобретением.

& lsqb; 0066 & rsqb; Ниже изобретение описано более полно вместе с прилагаемыми чертежами с особым упором на горение жидкости, содержащей жидкий кремний.Изобретение обеспечивает горелку для сжигания кремнийсодержащих соединений, которая распыляется в виде жидких капель, затем горит или гидролизует пламенем горючая жидкость, содержащая кремнийсодержащие соединения, в печи для сжигания. Основной корпус пламенеющей горелки имеет круглую концентрическую многотрубную конструкцию, состоящую из по меньшей мере трех трубок, включающих центральную трубку, излучающую горючую жидкость, содержащую кремнийсодержащий состав, и две или более внешних трубки, расположенные концентрически снаружи центральной трубки, излучающие поддерживающий горение газ и / или негорючий газ.Горелка сконструирована таким образом, что пламя, выходящее из центральной трубы, перекрывается газовыми струями, выходящими из внешних труб, тем самым ограничивая циркуляцию и смешение пламени с дымовыми газами внутри печи.

& lsqb; 0067 & rsqb; Горючие жидкости, которые могут быть использованы для сжигания, включают кремнийорганические соединения, такие как жидкие силаны (например, тетраметоксисилан), силоксаны (например, гексаметилдисилоксан) или силазаны (например, гексаметилдисилазан) и силиконовые лаки, содержащие эти жидкие органические соединения кремния.Конкретные примеры жидкостей, которые могут быть использованы для сжигания, включают промывочные жидкости для оборудования для производства силикона, а также фракции перегонки и остатки от производства силикона.

& lsqb; 0068 & rsqb; Подходящие примеры поддерживающего горение газа, выходящего из внешних труб, включают воздух и кислород. В данном случае сухой воздух или кислород предпочтительно выходит из первой внешней трубы, концентрически окружающей центральную трубу, которая выделяет указанную выше горючую жидкость. Сухой воздух или кислород также может выходить из второй внешней трубы, окружающей первую внешнюю трубу, хотя достаточно выброса обычного воздуха, который не подвергался сушке.В настоящем изобретении снаружи второй внешней трубы с круговой соосностью к ней может быть расположена третья или еще одна дополнительная внешняя труба, из которой выходит поддерживающий горение газ, подобный тому, который выходит из второй внешней трубы.

& lsqb; 0069 & rsqb; Кроме того, плита горелки может быть расположена на заданном интервале вне внешних трубок, чтобы окружать самую внешнюю трубку. Поддерживающий горение газ, такой как воздух или кислород, может выделяться между самой внешней трубкой и плиткой горелки.

& lsqb; 0070 & rsqb; Негорючий газ, такой как азот, может выделяться вместе с газом, поддерживающим горение, или даже вместо него.

& lsqb; 0071 & rsqb; В горелке с механическим распылением первая внешняя трубка предпочтительно испускает поддерживающий горение газ, такой как воздух или кислород, а вторая внешняя трубка предпочтительно выделяет поддерживающий горение газ или негорючий газ, содержащий поддерживающий горение газ, хотя в в некоторых случаях он может выделять только негорючий газ.

& lsqb; 0072 & rsqb; В горелке с двойным распылением жидкости предпочтительно, чтобы как первая, так и вторая внешние трубы испускали поддерживающий горение газ или негорючий газ, содержащий поддерживающий горение газ.

& lsqb; 0073 & rsqb; Скорость выхода газа из первой и второй внешних трубок предпочтительно составляет от 1 до 250 м / с.

& lsqb; 0074 & rsqb; Если используется двухжидкостная распылительная горелка, скорость выброса газа между самой внешней трубкой и плиткой горелки предпочтительно составляет от 5 до 100 м / с, когда в качестве газа используется воздух.

& lsqb; 0075 & rsqb; Для распыления жидкости в центральной трубке многотрубной горелки можно использовать любую подходящую технику, при условии, что она имеет механизм смешивания жидкости с газом для получения туманной смеси капель жидкости и газа. Примеры методов распыления, которые можно использовать, включают механическое распыление, роторное распыление и двухжидкостное распыление.

& lsqb; 0076 & rsqb; Как очевидно из описанного выше принципа действия изобретения, в данном случае кремниевая жидкость выходит из центральной трубки в многотрубной горелке, и возникающее в это время пламя должно перекрываться струями газа. разряжается из внешних трубок.Когда жидкий кремний выпускается не из центральной трубки, например, из первой или второй внешней трубки, принцип действия не применяется, и поэтому диоксид кремния, образующийся при сгорании, легко осаждается вблизи выпускных отверстий, делая горелка непригодна для практического использования.

& lsqb; 0077 & rsqb; Фиг. 1-3 иллюстрируют конкретный вариант реализации горелки в соответствии с настоящим изобретением, в котором центральная трубка для выпуска жидкости имеет конфигурацию двойного распыления жидкости с внешним смешиванием.Горелка имеет основной корпус, содержащий центральную трубку 1 для выброса жидкости в сочетании с первой и второй трубками 2 и 3 для выброса негорючего газа и / или внешними трубками 2 и 3 для выброса негорючего газа, расположенными с круговой соосностью вне центральной трубки 1. кончик центральной трубы 1 выступает за кончик внутренней внешней трубы 2, а кончик внутренней внешней трубы 2 выступает за кончик внешней внешней трубы 3. Горючая жидкость, поддерживающий горение газ, такой как воздух или кислород, и / или негорючий газ, такой как азот, каждый подается в центральную трубку 1 и внешние трубки 2 и 3 из отверстий 5 для подачи жидкости.

& lsqb; 0078 & rsqb; Горелка имеет пластину 4 горелки, расположенную так, чтобы окружать внешнюю часть самой внешней трубы 3. Наконечник основного корпуса горелки расположен незадолго до поверхности пластины горелки на ее внутренней стороне печи. В этой горелке воздух и т.п. подают из впускного отверстия 8 для воздуха в проточный канал 7 (между плиткой 4 горелки и второй внешней трубкой 3), имеющий воздушную коробку 6.

& lsqb; 0079 & rsqb; Обращаясь к фиг. 3, который представляет собой схематический вид с частичным вырезом, показывающий концевую часть многотрубной конструкции в горелке, показанной на фиг.1, канал 9 для горючей жидкости образован внутри центральной трубы 1, а газовые каналы 10 и 11 образованы соответственно во внешних трубках 2 и 3.

& lsqb; 0080 & rsqb; Горелка согласно изобретению, изображенная на фиг. 1-3 имеет следующую конструкцию.

& lsqb; 0081 & rsqb; (1) Каждая из трубок, составляющих многотрубную конструкцию, расположена так, что их соответствующие концы являются концентрическими по кругу.

& lsqb; 0082 & rsqb; (2) Концы каждой внешней трубки, окружающей зону распыления, предпочтительно расположены так, чтобы либо конец внешней трубки отступал от конца внутренней трубки, либо конец каждой внешней трубки был копланарен с наконечником область распыления.

& lsqb; 0083 & rsqb; (3) Предпочтительно кончик каждой трубки имеет такую ​​форму, чтобы сужаться к кончику, иметь прямую цилиндрическую форму или форму, представляющую их комбинацию; то есть форма предпочтительно не должна расширяться к кончику.

& lsqb; 0084 & rsqb; (4) Плитка горелки предпочтительно имеет форму, которая расширяется к внутренней части печи для сжигания, имеет параллельные стороны или является их комбинацией.

& lsqb; 0085 & rsqb; (5) Концевая часть каждой трубки предпочтительно имеет толщину стенки, которая уменьшается по направлению к кончику под острым углом, остается постоянной или имеет форму, которая представляет их комбинацию; то есть толщина стенки предпочтительно не увеличивается по направлению к наконечнику.

& lsqb; 0086 & rsqb; (6) Кончик многотрубной конструкции предпочтительно расположен так, чтобы быть коротким или копланарным с лицевой стороной плитки горелки на стороне топки для сжигания; то есть, желательно, чтобы он не выступал в топку.

& lsqb; 0087 & rsqb; На практике изобретения, учитывая принцип действия, описанный ранее, предпочтительно, чтобы скорость потока поддерживающего горение газа и негорючего газа для покрытия пламени находилась в подходящем диапазоне, который, по крайней мере, достаточен для защиты пламени. от продуктов сгорания, присутствующих в топке для сжигания, но не настолько избыточен, чтобы препятствовать горению.Конечно, чтобы постоянно поддерживать пламя и гарантировать хорошее сгорание, необходимо подавать минимальное количество кислорода (стехиометрическое количество), необходимое для полного сгорания горючей жидкости.

& lsqb; 0088 & rsqb; Кроме того, для подавления отложений оксида S-элемента на горелке, в непосредственной близости от горелки и особенно возле выпускного отверстия, предпочтительно, чтобы скорость текучей среды, выходящей из каждой трубки в многотрубной конструкции, регулировалась в пределах диапазон скоростей, который, по крайней мере, достаточен для поддержания хорошего распыления, но не настолько велик, чтобы препятствовать горению.

& lsqb; 0089 & rsqb; В частности, скорость выброса жидкости из центральной трубы предпочтительно устанавливается от 5 до 250 м / с, скорость выброса газа из первой внешней трубы предпочтительно устанавливается от 1 до 250 м / с, скорость выброса газа от второй внешней трубы предпочтительно устанавливается от 1 до 250 м / с, а скорость выброса газа между самой внешней трубкой и плиткой горелки, когда в качестве газа используется воздух, предпочтительно устанавливается от 5 до 100 м / с. . Кроме того, количество поддерживающего горение газа, подаваемого между внешними трубами и плиткой горелки, относительно сжигаемого вещества, выделяемого из центральной трубки, предпочтительно равно 0.От 5 до 5,0 стехиометрического количества.

& lsqb; 0090 & rsqb; Когда сжигание осуществляется с использованием горелки, описанной выше, жидкость распыляется путем выброса с указанной выше скоростью, при температуре и давлении ниже точки кипения, а также путем выброса поддерживающего горение газа и / или негорючего газа из первая внешняя труба с указанной выше скоростью и температурой от 0 до 30 ° C. Полученная распыленная смесь сгорает, а образовавшееся пламя покрывается поддерживающим горение газом и / или негорючим газом, выходящим из вторая и последующие внешние трубы, а также между плиткой горелки и самой внешней трубкой.Температура поддерживающего горение газа и / или негорючего газа, выходящего из второй и последующих внешних трубок и между плиткой горелки и самой внешней трубкой, предпочтительно составляет от 0 до 30 ° C.

& lsqb; 0091 & rsqb; Множество горелок, имеющих конструкцию изобретения, может быть установлено внутри одной плитки горелки. Кроме того, плита горелки может быть предварительно нагрета для улучшения текучести горючей жидкости и газа, поддерживающего горение, и негорючего газа, подаваемых в горелку, а также по другим причинам, например, для управления горением.

& lsqb; 0092 & rsqb; Печь для сжигания согласно изобретению имеет механизм охлаждения для поддержания температуры на ее внутренних стенках в требуемом диапазоне, а также имеет механизм для удаления и удаления твердых частиц, отложившихся на внутренних стенках. Это устройство преследует двоякую цель. Когда оксид, образовавшийся в результате горения в вышеописанной горелке, осаждается в виде порошка на внутренних стенках печи, оксидный порошок поддерживают при температуре ниже, чем его температура спекания или точка плавления, чтобы поддерживать порошок в состояние, которое легко снимается.Кроме того, периодическая работа механизма удаления служит для удаления таких отложений из системы еще в виде порошка.

& lsqb; 0093 & rsqb; Одним из эффективных механизмов поддержания температуры внутренней стены печи в требуемом диапазоне является орошение внутренней части печи водой. Другие методы, которые могут быть использованы для достижения той же цели, включают использование стенки печи, имеющей конструкцию с циркуляцией хладагента, такую ​​как стенка с водяным охлаждением, и методы, включающие подачу холодного воздуха.Одним из эффективных механизмов удаления отложений является нагнетатель сажи. Другие методы, которые могут быть использованы, включают установку подвижного скребка внутри печи и пропускание сфер, сделанных из жаропрочного материала, такого как железо или керамика, вдоль внутренней поверхности стенок печи.

& lsqb; 0094 & rsqb; При сжигании кремнийсодержащих соединений, например, температура поверхности внутренней стенки печи предпочтительно поддерживается в диапазоне от 200 до 1000 ° C. Для достижения полного сгорания температура должна составлять не менее 500 ° C.при котором происходит самовозгорание органических материалов. Чтобы полностью предотвратить спекание порошка диоксида кремния, предпочтительно устанавливать температуру не выше 850 ° C, при которой можно предотвратить кристаллическую модификацию кварца до тридимита.

& lsqb; 0095 & rsqb; Горелка в печи для сжигания согласно настоящему изобретению может представлять собой двухжидкостную распылительную горелку с внешним смешиванием, подобную показанной на фиг. 1-3, хотя использование горелки, показанной на фиг. 4 тоже возможно.ИНЖИР. На фиг.4 показана горелка в соответствии с настоящим изобретением, в которой центральная труба для выброса жидкости имеет конфигурацию распыления под давлением, а основной корпус пламенеющей горелки имеет круговую концентрическую многотрубную конструкцию, состоящую из трех труб. Этот основной корпус горелки имеет центральную трубу 21 для выпуска жидкости, а также первую и вторую внешние трубы 22 и 23, каждая из которых испускает поддерживающий горение газ или несгораемый газ, содержащий поддерживающий горение газ, и расположена концентрически снаружи центральная трубка 21.Жидкость подается в центральную трубу 21 из отверстия 14 для подачи горючей жидкости, а поддерживающий горение газ, такой как воздух или кислород, и / или негорючий газ, такой как азот, подается в первую и вторую внешние трубы 22 и 23 от соответствующих отверстий 15 и 16 для подачи газа. Держатель 17 пламени расположен внутри концевой части первой внешней трубки 22 так, чтобы быть расположен перед центральной трубкой 21. Держатель 17 пламени, как показано на фиг. 5, имеет форму конической пластины с отверстием 17а в центре.При необходимости пластина может иметь множество отверстий или может иметь множество лезвий или выступов на них. Распыленная смесь, выходящая из-за держателя 17 пламени, должна проходить через отверстие 17a и выходить перед держателем пламени 17.

& lsqb; 0096 & rsqb; Горелка с распылением под давлением согласно изобретению, показанная на фиг. 4 имеет следующую конструкцию.

& lsqb; 0097 & rsqb; (1) Каждая трубка в многотрубной конструкции расположена так, что соответствующие наконечники концентричны по кругу.

& lsqb; 0098 & rsqb; (2) Предпочтительно, концы соответствующих трубок в многотрубной конструкции расположены так, что внешние трубки выступают дальше вперед (в направлении излучения), чем внутренние трубки, или наконечники соответствующих внешних трубок копланарны с наконечником. центральной трубы.

& lsqb; 0099 & rsqb; (3) Предпочтительно кончик каждой трубки имеет такую ​​форму, чтобы сужаться к кончику, иметь прямую цилиндрическую форму или форму, представляющую их комбинацию; то есть форма предпочтительно не должна расширяться к кончику.

& lsqb; 0100 & rsqb; (4) Держатель 17 пламени предпочтительно расположен перед центральной трубкой и внутри кончиков наружных трубок, хотя можно не включать стабилизатор пламени, если пламя имеет высокую стабильность из-за таких факторов, как природа сжигаемого вещества и условий работы печи.

& lsqb; 0101 & rsqb; (5) Концевая часть каждой трубки предпочтительно имеет толщину стенки, которая уменьшается по направлению к кончику под острым углом, остается постоянной или имеет форму, которая представляет их комбинацию; то есть толщина стенки предпочтительно не увеличивается по направлению к наконечнику.

& lsqb; 0102 & rsqb; В этом случае также, учитывая принцип действия, описанный выше, предпочтительно, чтобы скорость потока поддерживающего горение газа и / или негорючего газа для покрытия пламени находилась в подходящем диапазоне, который, по крайней мере, достаточен для защиты пламя от продуктов сгорания, присутствующих в топке для сжигания, но не настолько сильное, чтобы препятствовать горению. Конечно, чтобы постоянно поддерживать пламя и гарантировать хорошее сгорание, необходимо подавать минимальное количество кислорода (стехиометрическое количество), необходимое для полного сгорания горючей жидкости.

& lsqb; 0103 & rsqb; Кроме того, для подавления отложений оксида S-элемента на горелке, в непосредственной близости от горелки и особенно возле выпускного отверстия, предпочтительно, чтобы скорость текучей среды, выходящей из каждой трубки в многотрубной конструкции, регулировалась в пределах диапазон скоростей, который, по крайней мере, достаточен для поддержания хорошего распыления, но не настолько велик, чтобы препятствовать горению.

& lsqb; 0104 & rsqb; В частности, скорость выброса горючей жидкости из центральной трубы предпочтительно устанавливается от 5 до 250 м / с, и особенно от 5 до 50 м / с в случае распыления под давлением.Скорость выброса газа из первой и второй внешних трубок предпочтительно устанавливается от 5 до 50 м / с, когда воздух используется в распылительной горелке под давлением.

& lsqb; 0105 & rsqb; Количество поддерживающего горение газа, подаваемого между внешними трубами и плиткой горелки, относительно сжигаемого вещества, выделяемого из центральной трубки, предпочтительно в 0,5-5,0 раз превышает стехиометрическое количество. Чтобы поддерживать стабильное пламя, еще более предпочтительно устанавливать количество поддерживающего горение агента от 0.От 8 до 2,0 раз больше стехиометрического количества.

& lsqb; 0106 & rsqb; Когда сжигание осуществляется с использованием горелки, описанной выше, жидкость распыляется путем выброса с указанной выше скоростью, при температуре и давлении ниже точки кипения, а также путем выброса поддерживающего горение газа и / или негорючего газа из первая внешняя труба с указанной выше скоростью и температурой от 0 до 30 ° C. Полученная распыленная смесь сгорает, а образовавшееся пламя покрывается поддерживающим горение газом и / или негорючим газом, выходящим из вторая и последующие внешние трубы, а также между плиткой горелки и самой внешней трубкой.Температура поддерживающего горение газа и / или негорючего газа, выходящего из второй и последующих внешних трубок и между плиткой горелки и самой внешней трубкой, предпочтительно составляет от 0 до 30 ° C.

& lsqb; 0107 & rsqb; Множество горелок, имеющих конструкцию изобретения, может быть установлено внутри одной плитки горелки. Кроме того, плита горелки может быть предварительно нагрета для улучшения текучести горючей жидкости и газа, поддерживающего горение, и негорючего газа, подаваемых в горелку, а также по другим причинам, например, для управления горением.

& lsqb; 0108 & rsqb; ИНЖИР. На фиг.6 показан вариант печи для сжигания в соответствии с настоящим изобретением и, в частности, вертикальная цилиндрическая печь, имеющая в верхней части распыляющую под давлением трехтрубную горелку, распылительную форсунку для регулирования температуры и подвижный приводной механизм скребка. В цилиндрической части печи предусмотрены сажеобдувочные устройства и подвижный скребок. Эта печь для сжигания имеет основной корпус 18 печи, в верхней части которого расположена горелка, подобная показанной на фиг.4, содержащий центральную трубу 21 и внешние трубы 22 и 23. Горелка подает и воспламеняет S-жидкость и поддерживающий горение газ, такой как воздух или кислород, тем самым сжигая S-жидкость и образуя твердый оксид внутри основного корпуса 18 печи. Основной корпус 18 печи снабжен на своей боковой стенке соплом 19 для распыления воды для охлаждения. Сопло 19 распыляет воду, чтобы обеспечить продолжение горения, поддерживая при этом температуру горения в основном корпусе 18 печи в диапазоне, в котором оксид S-элемента не плавится и не спекается.Кроме того, нагнетатели сажи 24 установлены в подходящих местах на боковой стенке основного корпуса 18 печи, где образуется порошок оксида S-элемента, образующийся в результате сгорания и накапливающийся. Воздуходувки 24 работают периодически с фиксированными интервалами времени для сбивания порошка оксида S-элемента со стенок печи. Сбитый порошок выводится вместе с дымовыми газами через выпускное отверстие 25 в нижней части основного корпуса 18 печи.

& lsqb; 0109 & rsqb; Кольцевой подвижный скребок 26 обычно расположен внутри основного корпуса 18 печи в его верхней части.Скребок 26 соединен цепью 27 с приводным механизмом 28, расположенным за пределами основного корпуса 18 печи. При работе приводного механизма 28 цепь 27 наматывается на приводной механизм 28 или выходит из него, в результате чего скребок 26 начинает двигаться. скользить вверх или вниз по внутренней поверхности периферийных стенок основного корпуса 18 печи, чтобы сбить любой порошок оксида S-элемента, который отложился и накапливался на стенках основного корпуса 18 печи и не был удален с помощью нагнетателей сажи 24.

& lsqb; 0110 & rsqb; Хотя вариант печи по настоящему изобретению, показанный на фиг. 6 не снабжен плиткой с горелкой и имеет такую ​​форму, чтобы удерживать пламя с использованием горелки и держателя пламени, плитка с горелкой может быть предоставлена ​​способом, описанным выше. Регулирование температуры внутри проиллюстрированной печи осуществляется с помощью системы распыления воды, но, как отмечалось ранее, можно использовать любой подходящий механизм, который поддерживает внутреннюю поверхность стенки при температуре, при которой порошок оксида S-элемента не плавится или не спекается.Наглядные примеры включают систему прямого охлаждения, такую ​​как стены с водяным охлаждением, и способы, включающие подачу холодного воздуха. Кроме того, даже несмотря на то, что использование как воздуходувок сажи, так и подвижного скребка было описано выше в качестве примера метода удаления оксида S-элемента с внутренних стен, можно использовать любой другой подходящий метод без особых ограничений при условии, что это механизм, сбивающий такой порошок с внутренних поверхностей стенок печи. Иллюстративные примеры включают метод, в котором жаропрочные сферы падают с верха печи, и метод, который включает в себя вибрацию всей печи.

& lsqb; 0111 & rsqb; Тип печи, используемый в настоящем варианте осуществления, представляет собой вертикальную цилиндрическую печь, которая сжигает только жидкости, содержащие соединения, содержащие элемент S. Однако, если в печь для сжигания необходимо одновременно подавать другие жидкости и / или твердые вещества, можно использовать печь любого подходящего типа при условии, что она имеет механизмы, важные для практического применения изобретения, как указано ниже.

& lsqb; 0112 & rsqb; Топочная печь согласно изобретению, показанная на фиг.6 имеет конструкцию, которая включает следующие особенности.

& lsqb; 0113 & rsqb; (1) Механизм, который поддерживает температуру на внутренней поверхности стенки печи ниже точки плавления или температуры спекания порошка оксида S-элемента.

& lsqb; 0114 & rsqb; (2) Механизм, который удаляет порошок оксида S-элемента, который откладывается и накапливается на внутренних стенках печи, и выводит такой порошок из системы.

& lsqb; 0115 & rsqb; Следующие ниже примеры и сравнительные примеры представлены для иллюстрации изобретения и не предназначены для ограничения его объема.

& lsqb; 0116 & rsqb; Тетраметоксисилан сжигали в следующих условиях, используя горелку конструкции, показанной на фиг. От 1 до 3.

& lsqb; 0117 & rsqb; (1) Форма горелки

& lsqb; 0118 & rsqb; Центральная труба (нержавеющая сталь): внутренний диаметр 8 мм; отверстие на выпускном отверстии, 4 мм

& lsqb; 0119 & rsqb; Первая внешняя труба (нержавеющая сталь): внутренний диаметр 20 мм; отверстие на выпускном отверстии, 8 мм

& lsqb; 0120 & rsqb; Вторая внешняя труба (нержавеющая сталь): внутренний диаметр 32 мм; отверстие на выпускном отверстии, 28 мм

& lsqb; 0121 & rsqb; (2) Жидкость, выходящая из каждой трубки, скорость выброса и температура

& lsqb; 0122 & rsqb; Центральная пробирка: тетраметоксисилан (200 кг / ч), 20 ° C.

& lsqb; 0123 & rsqb; Первая внешняя труба: воздух (16 Нм3 / ч), 20 ° C.

& lsqb; 0124 & rsqb; Вторая внешняя труба: воздух (50 Нм3 / ч), 20 ° C.

& lsqb; 0125 & rsqb; Зазор между второй внешней трубкой и плиткой горелки: воздух (2300 Нм3 / ч), 20 ° C.

& lsqb; 0126 & rsqb; (3) Результат

& lsqb; 0127 & rsqb; Когда сжигание проводилось в вышеуказанных условиях, даже после 1000 часов горения не наблюдалось роста отложений диоксида кремния на концах соответствующих труб, на внутренней поверхности плиты горелки или на внутренних стенках окружающей печи. края плитки горелки, тем самым обеспечивая стабильное горение.

& lsqb; 0128 & rsqb; Сжигание тетраметоксисилана проводили в тех же условиях, что и в примере 1, с использованием горелки, которая была аналогичной, но имела двухтрубную конструкцию без второй внешней трубы.

& lsqb; 0129 & rsqb; Когда сжигание проводилось в этих условиях, рост отложений диоксида кремния происходил в следующих областях в течение 4 часов от начала горения:

& lsqb; 0130 & rsqb; (a) область, простирающаяся от примерно 2 мм спереди до примерно 20 мм за кончиком многотрубной конфигурации

& lsqb; 0131 & rsqb; (b) область, простирающаяся от края плиты горелки до внутренних стенок печи в окружном направлении примерно на 400 мм и назад к внутренней части примерно на 200 мм.

& lsqb; 0132 & rsqb; Несмотря на это горение продолжалось, после чего рост отложений диоксида кремния продолжился. Через десять часов после начала горения кончик многотрубной горелки и пространство перед горелкой были заблокированы, в результате чего непрерывное горение перестало поддерживаться и пламя погасло.

& lsqb; 0133 & rsqb; Газообразный тетраметоксисилан, полученный испарением тетраметоксисилана с помощью испарителя, сжигали в следующих условиях с использованием горелки, описанной в сравнительном примере 1.

& lsqb; 0134 & rsqb; (1) Жидкость, выходящая из каждой трубки, скорость выброса и температура

& lsqb; 0135 & rsqb; Центральная трубка: газообразный тетраметоксисилан (2,1 кг / ч), 130 ° C.

& lsqb; 0136 & rsqb; Первая внешняя труба: воздух (1,0 Нм3 / ч), 20 ° C.

& lsqb; 0137 & rsqb; Зазор между первой внешней трубкой и плиткой горелки: воздух (17,0 Нм3 / ч), 20 ° C.

& lsqb; 0138 & rsqb; (2) Результаты

& lsqb; 0139 & rsqb; Реакцию горения проводили в вышеуказанных условиях с получением результатов, аналогичных Примеру 1.Осаждения диоксида кремния не произошло, что позволило продолжить устойчивое горение.

& lsqb; 0140 & rsqb; Сжигание тетраметоксисилана (Si (OCh4) 4) проводили в следующих условиях с использованием горелки конструкции, показанной на фиг. 4.

& lsqb; 0141 & rsqb; (1) Форма горелки

& lsqb; 0142 & rsqb; Центральная труба (нержавеющая сталь): внутренний диаметр 4 мм; наконечник с конфигурацией распыления под давлением; отверстие на выпускном отверстии, 0.2 мм

& lsqb; 0143 & rsqb; Первая внешняя труба (нержавеющая сталь): внутреннее отверстие 45 мм

& lsqb; 0144 & rsqb; Вторая внешняя труба (нержавеющая сталь): внутреннее отверстие 54 мм

& lsqb; 0145 & rsqb; Пламенодержатель (нержавеющая сталь): диаметр отверстия 10 мм; наружный диаметр 40 мм; центральный угол в поперечном сечении, 160 °

& lsqb; 0146 & rsqb; Расстояние между концом центральной трубки и первым внешним концом трубки: 10 мм

& lsqb; 0147 & rsqb; Расстояние между концом первой внешней трубки и концом второй внешней трубки: 3 мм

& lsqb; 0148 & rsqb; (2) Жидкость, выходящая из каждой трубки, скорость выброса и температура

& lsqb; 0149 & rsqb; Центральная трубка: тетраметоксисилан (1.6 кг / ч), 20 ° С.

& lsqb; 0150 & rsqb; Первая внешняя труба: сухой воздух (14,5 Нм3 / ч), 20 ° C.

& lsqb; 0151 & rsqb; Вторая внешняя труба: воздух (9,7 Нм3 / ч), 20 ° C.

& lsqb; 0152 & rsqb; (3) Температура печи

& lsqb; 0153 & rsqb; Верх печи (300 мм от верхнего конца): 850 ° C.

& lsqb; 0154 & rsqb; Дно печи (900 мм от верхнего конца): 550 ° C.

& lsqb; 0155 & rsqb; (4) Форма печи и другие параметры

& lsqb; 0156 & rsqb; Ствол (нержавеющая сталь): внутренний диаметр 208 мм; длина 1000 мм; толщина стенки, 4 мм

& lsqb; 0157 & rsqb; Воздуходувки (железные): всего 3 воздуходувки, по одному на расстоянии 300 мм, 600 мм и 900 мм от верхнего конца печи

& lsqb; 0158 & rsqb; Скребковый механизм (чугун): цилиндрический, с наружным диаметром 180 мм, высотой 30 мм и толщиной листа 5 мм; подвешивается сверху на цепях и перемещается вертикально

& lsqb; 0159 & rsqb; Водораспылительная насадка для охлаждения (нержавеющая сталь): наконечник расположен в 200 мм от верхнего торца печи; имеет конфигурацию двухжидкостного распыления на наконечнике для распыления воды

& lsqb; 0160 & rsqb; Интервал продувки сажей: каждые 20 минут

& lsqb; 0161 & rsqb; Интервал очистки: каждые 60 минут

& lsqb; 0162 & rsqb; (5) Результат

& lsqb; 0163 & rsqb; Следующие результаты были получены при работе в вышеуказанных условиях.

& lsqb; 0164 & rsqb; а) В интервале от начала горения до примерно 30 минут на горелке и вблизи нее (на поверхности держателя пламени, на концах первой и второй внешних трубок (обе имеют толщиной стенки 2 мм), а также на внешней стороне второй внешней трубы), а также в цилиндрической части печи на расстоянии около 500 мм от верха печи.

& lsqb; 0165 & rsqb; б) Когда работа печи продолжалась еще 10 часов, диоксид кремния, который откладывался на горелке и в ее окрестностях, отслаивался под собственным весом сверх заданной толщины, и отложения на внутренних стенках печи не увеличивались выше заданной толщины за счет периодической активации сажеобдувок и скребка.Таким образом, можно было поддерживать хорошее сгорание.

& lsqb; 0166 & rsqb; в) Горение было остановлено через 10 часов, после чего печь была разобрана и осмотрена. Диоксид кремния внутри печи сохранил свойства мелкодисперсного порошка, из которого было подтверждено, что плавление и спекание не происходили.

& lsqb; 0167 & rsqb; Сжигание тетраметоксисилана проводили в тех же условиях, что и в примере 2, с использованием горелки, которая была аналогичной, но имела двухтрубную конструкцию без второй внешней трубы.

& lsqb; 0168 & rsqb; Когда реакция горения проводилась в этих условиях, порошок диоксида кремния продолжал оседать на поверхности держателя пламени, а также на внешней стороне и на конце первой внешней трубы, пока продолжалось горение. Примерно через 2 часа поверхность держателя пламени и передняя часть первой внешней трубки почти полностью закрылись диоксидом кремния, после чего горение больше не могло продолжаться.

Гидролиз карбида алюминия — уравнение и природа реакции

Al₄C₃ представляет собой бинарное соединение алюминия и углерода, которое довольно легко разрушается водой (гидролизуется) или разбавленными растворами кислот.

Карбид алюминия — довольно твердое вещество, которое часто используется в качестве абразивного материала.

Состав представляет собой порошок желто-коричневого цвета без запаха. Это термостойкое вещество с температурой плавления более 2100 ° С.

Получение карбида алюминия

Прямое взаимодействие углерода с алюминием в дуговых печах:

4Al + 3C → Al₄C₃

Взаимодействие оксида алюминия с углеродом при температуре 1800 ° С:

2Al₂O₃ + 9C → Al₄C₃ + 6СО ↑

Гидролиз — это реакция, которая происходит между веществом и водой, в результате чего вещество и вода распадаются и образуются новые соединения.Al₄C₃ представляет собой солевой карбид, который по существу является продуктом замещения атома водорода в метане атомами металла. Таким образом, при его гидролизе легко происходит обратное вытеснение и образуется метан.

Уравнение гидролиза карбида алюминия:

Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al (OH) ₃ ↓ + 3CH₄ ↑

Гидролиз карбида алюминия — необратимая реакция.

Когда происходит эта реакция, выделяются метан и гидроксид алюминия. Эта реакция представляет собой простой метод получения метана в лаборатории. Щелкните здесь, чтобы найти простые эксперименты по получению различных газов в домашних условиях.

Коррозия в котлах — Lenntech