узел подачи сырья в плазмохимический реактор

Формула изобретения

Узел подачи сырья в плазмохимический реактор, содержащий полый водоохлаждаемый цилиндр, в стенке которого выполнен кольцевой коллектор, соединенный с патрубком ввода сырья, и неохлаждаемый диск со сквозным центральным отверстием и радиальными каналами, выполненными на одной из торцевых поверхностей, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительным водоохлаждаемым полым цилиндром с коллектором, соединенным с дополнительным патрубком ввода сырья, неохлаждаемый диск расположен между цилиндрами, на второй торцевой поверхности диска также выполнены радиальные каналы, расположенные в одних радиальных плоскостях с вышеупомянутыми, причем каналы каждой из поверхностей соединены с соответствующими коллекторами цилиндров.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химическому аппаратостроению и может быть использовано в различных отраслях химической технологии переработки сырья с помощью н5изкотемпературной плазмы.

Известен узел подачи сырья, расположенный между соплом плазмотрона и реакционной камерой и выполненный в виде цилиндрического корпуса со сквозным отверстием, при этом в корпусе имеются коллекторы, соединенный с одной стороны с патрубком ввода сырья, а с другой радиальными каналами со сквозным отверстием корпуса [1] Недостатком известного узла подачи сырья является зарастание радиальных каналов, кроме того известный узел нельзя использовать при подаче предварительно нагретого сырья, из-за вероятности его конденсации в каналах водоохлаждаемой камеры подачи сырья.

За прототип принят узел подачи перерабатываемого сырья, расположенный между соплом плазмотрона и реакционной камерой. Узел содержит выполненный в виде цилиндра корпус со сквозным отверстием, в стенке которого выполнен кольцевой коллектор, соединенный с одной стороны с патрубком ввода сырья, а с другой радиальными каналами со сквозным отверстием корпуса, и тонкостенный неохлаждаемый диск с центральным сквозным отверстием, диаметр которого равен диаметру отверстия в корпусе, при этом упомянутые радикальные каналы выполнены на обращенной к корпусу поверхности диска, на противоположной поверхности диска выполнена кольцевая проточка [2]

Недостатком известного узла является ограниченные пределы использования, поскольку он предназначен для подачи в плазменную струю сырья, находящегося только в одной фазе жидкой или газообразной.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей узла подачи сырья.

Цель достигается тем, что узел подачи сырья снабжен дополнительным водоохлаждаемым цилиндром с коллектором, соединенным с дополнительным патрубком ввода сырья, неохлаждаемый диск расположен между цилиндрами, на второй торцевой поверхности диска также выполнены радиальные каналы, расположенные в одним радиальных плоскостях с вышеупомянутыми, причем каналы каждой их поверхностей соединены с соответствующими коллекторами цилиндров.

На фиг. 1 изображен общий вид узла подачи сырья; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Узел подачи сырья содержит полый водоохлаждаемый цилиндр 1 и полый водоохлаждаемый цилиндр 2, кольцевой коллектор 3, соединенный с патрубком ввода жидкого сырья 4, коллектора 5 с патрубков подачи газообразного сырья 6 и неохлаждаемый диск 7 с радиальными каналами 8 для подачи жидкого сырья и каналами 9 для подачи газообразного сырья. Диск 7 расположен между цилиндрами 1 и 2, которые соответственно примыкают к соплу плазмотрона 10 и к реакционной камере 11. Радиальные каналы диска 8 и 9 расположены в одних радиальных плоскостях, причем каналы диска 8 и 9 соединены с соответствующими коллекторами цилиндров 3 и 5.

Узел подачи сырья работает следующим образом. Размещают неохлаждаемый диск 7 с каналами 8 и 9 между двумя водоохлаждаемыми цилиндрами 1 и 2. Собранный узел устанавливают между соплом 10 плазмотрона и реакционной камерой 11.

Подают воду на охлаждение цилиндров 1 и 2. Запускают плазмотрон, при этом через сопло 10 плазмотрона истекает плазменная струя. Через патрубок 4 подают жидкое сырье, которое через коллектор 3 и каналы 8, расположенные на обращенной к плазмотрону стороне диска 7, поступает в плазменную струю. Через патрубок 6 подают газообразное сырье, которое через коллектор 5 и каналы 9 поступает в плазменную струю. Струи жидкого и газообразного сырья, проходя, соответственно, через каналы 8 и 9, приобретают от них возмущения, что приводит к их дестабилизации и дроблению их на выходе из каналов 8 и 9, обеспечивая тем самым интенсивное перемешивание с плазменным потоком. Степень дробления струй жидкого сырья, поступающих по каналам 8, увеличивается, т.к. на каждую струю жидкого сырья оказывает воздействие и плазменный поток, и струя газообразного сырья, поступающего по каналам 9.

Отвод тепла от диска 7 происходит за счет теплопроводности диска с водоохлаждаемым цилиндрам 1 и 2, между которыми он установлен, конвективным теплообменном между диском и струями сырья проходящими по каналам 8 и 9.

Узел подачи сырья позволяет эффективно организовать процесс смешения плазменного потока с жидким и газообразным сырьем.